Acht wichtige Punkte, die Sie im Zusammenhang mit VL53L0X wissen müssen
1. Was ist VL53L0X ?
2. Prinzipien
3. Spezifikationen
- Ultrakleine Größe: 4,4 x 2,4 x 1,0 mm
- Betriebsspannung: 2,6V-5V DC
- 940 nm Infrarotlicht
- Sehr schnelle Reaktion (50 ms)
- Bereich: Normalmodus 0 - 1000 mm, Remote-Modus 0 - 2000 mm
- Abweichung von 1 % bei einem Abstand von 1 Meter (mehr als 10 % bei einem Abstand von 2 Metern)
- Das emittierte Laserlicht ist für die Augen ungefährlich und völlig unsichtbar
- Kommunikationsmodus: IIC, 400 kHz, Geräteadresse 0x52, das niedrigste Bit ist das Lese-/Schreib-Flag-Bit. 0 bedeutet Schreiben, 1 bedeutet Lesen. Daher sind diese 8-Bit-Daten beim Schreiben: 0101 0010, also 0x52. Beim Lesen lauten diese 8-Bit-Daten: 0101 0011, also 0x53.
4. Pinbelegung & Schaltplan
- 1 Pin AVDDVCSEL: VCSEL-Strom positiv
- 2-poliger AVSSVCSEL: Masse der VCSEL-Stromversorgung
- 3 Pins, 4 Pins, 6 Pins, 12 Pins GND: Masse
- Pin 5 XSHUT: Steuerung des Energiemodus. Wenn Sie die Ruhezustandsfunktion nicht benötigen, kann dieser Pin direkt mit AVDD verbunden werden.
- Pin 7 GPIO1: Interrupt-Ausgang. Open-Drain-Ausgang, muss also ein externer Pull-up sein.
- Pin 8 DNC: Hängend
- Pin 9 und 10: IIC Kommunikationsport
- Pin 11 AVDD: positive Stromversorgung
5. Firmware-Zustandsmaschine
Beim Einschalten wechselt der VL53L0X in den Hw-Standby-Zustand, einen Standby-Zustand mit sehr geringem Stromverbrauch. Ziehen Sie dann den XSHUT-Pin nach oben, um den VL53L0X in den Fw-Boot-Zustand zu versetzen und mit der Vorbereitung für die Bereichswahl zu beginnen. Wenn der Standby-Status nicht benötigt wird, können Sie XSHUT mit AVDD verbinden. Der VL53L0X kann nicht mit dem IIC kommunizieren, wenn er sich im Ruhezustand befindet.
Der VL53L0X hat 3 Betriebsmodi:
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Einzelmodus: Nach Erhalt des Bereichsstartbefehls beginnt die Messung und wird nach Abschluss der Messung automatisch beendet und wechselt in den SW-Standby-Zustand.
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Kontinuierlicher Modus: Nach Erhalt des Bereichsstartbefehls wird die Messung fortgesetzt, bis der Bereichsstoppbefehl empfangen wird. Wenn der Stoppbefehl empfangen wird, wird die letzte Messung vor dem Verlassen abgeschlossen.
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Kontinuierlicher Intervallmodus: Nach dem Empfang des Bereichsstartbefehls beginnt die Messung und nach Abschluss einer Messung wird eine Zeit lang gewartet, bevor die nächste Messung durchgeführt wird, bis der Bereichsstoppbefehl empfangen wird. Die Wartezeit zwischen den Messungen ist einstellbar.
6. Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung
Der VL53L0X wird normalerweise in Kombination mit einem Deckglas verwendet. Das Deckglas dient zwei Zwecken: dem physischen Schutz vor Staub und der Lichtfilterung.
Deckgläser sind normalerweise undurchsichtig und haben entweder zwei kreisförmige Löcher oder ein elliptisches Loch zum Aussenden und Empfangen von Infrarotlicht. Deckgläser müssen eine Reihe optischer Anforderungen erfüllen, um die Reichweite sicherzustellen. Die Qualität des Deckglases wird anhand des Transmissionskoeffizienten und des Trübungskoeffizienten gemessen.
Es sind zwei Parameter zu beachten: der Luftspalt zwischen dem VL53L0X und dem Deckglasfenster und der Erweiterungsbereich (Ausschlussbereich) vor dem VL53L0X, wie unten dargestellt:
Das ideale Deckglas weist folgende Eigenschaften auf:
(1) Keine strukturellen Mängel im Kunststoff- oder Glasmaterial
(2) Keine Oberflächenfehler, die zu Lichtstreuung durch Fingerabdrücke oder Fleckenempfindlichkeit führen können
(3) Durchlässigkeit >90 % im nahen Infrarot (940 nm ± 10 nm) und Bedingungen mit geringer Trübung
(4) Außenbeschichtung (Anti-Fingerabdruck- oder Antireflexionsbeschichtung), die die Immunität gegen Fingerabdrücke nicht beeinträchtigt
(5) Einzelmaterial. Die Verwendung von Doppelmaterialien kann die Leistung beeinträchtigen.
Das ideale Strukturdesign (die Struktur eines Deckglases über VL53L0X) weist die folgenden Eigenschaften auf:
(1) Kleiner Luftspalt (<0,5 mm)
(2) Dünner Deckglas
(3) Der Neigungswinkel zwischen dem Deckglas und dem VL53L0X beträgt weniger als 2 Grad.
(4) enge Toleranzen.
Einfluss der Qualität des Deckglases auf die Laserübertragung:
7. Kalibrierungsprozess
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Um die Genauigkeit sicherzustellen, sollte der Benutzer eine Kalibrierung durchführen, nachdem er seine/ihre Nutzungsumgebung bestimmt hat (ob die Glasabdeckung abgedeckt werden soll, Temperatur der Nutzungsumgebung, Stromversorgungsspannung usw.). Der Prozess ist wie folgt:
- Bei der Temperaturkalibrierung handelt es sich um die Bestimmung zweier temperaturabhängiger Parameter: VHV und Phasenkalibrierung. Eine Neukalibrierung ist jedes Mal erforderlich, wenn zwischen der Umgebung, in der der VL53L0X verwendet wird, und der Umgebung, in der er kalibriert wird, ein Temperaturunterschied von mehr als 8 Grad besteht.
- Bei der Offset-Kalibrierung handelt es sich um den Offset zwischen dem Kalibrierzeitabstand und dem Messabstand. Es wird allgemein empfohlen, bei 10 cm zu kalibrieren. Der Offset ist im Allgemeinen ein fester Wert. Wenn die Versorgungsspannung, die Umgebungstemperatur, ob eine Glasabdeckung hinzugefügt werden soll usw., kann der gemessene Wert ausgelesen und der tatsächliche Wert der Differenz zwischen dem Offset ermittelt werden.
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CrossTalk-Kalibrierung: CrossTalk ist Crosstalk, das als das vom Deckglas zurückreflektierte Signal definiert ist. Wenn ein Deckglas aus Glas hinzugefügt wird, wird beim Austreten des Laserlichts aus dem Deckglas ein Teil des Laserlichts als Interferenzsignal zurückreflektiert. Die Größe des Störsignals hängt von der Art des Deckglases und der Größe des Luftspalts ab. Die Größe des durch das Interferenzsignal erzeugten Entfernungsfehlers ist proportional zum Verhältnis der Größe des Übersprechens zur Größe des vom Ziel zurückgegebenen Signals.
8.Bereich
- Der Benutzer kann die Daten durch Abfragen oder Unterbrechen abrufen
- Bereichsprozess
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IIC schreibt 1 Byte Daten
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IIC liest 1 Byte Daten
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IIC mehrere Bytes Daten schreiben
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IIC liest mehrere Bytes Daten
