1. Qu'est-ce que VL53L0X ?

 

2. Principes

 

3. Spécifications

 

• Taille ultra petite : 4,4 x 2,4 x 1,0 mm
• Tension de fonctionnement : 2,6V-5V CC
• lumière infrarouge de 940 nm
• Réponse très rapide (50 ms)
• Plage : mode normal 0 - 1 000 mm, mode distant 0 - 2 000 mm
• Déviation de 1% à une distance de 1 mètre (plus de 10% à une distance de 2 mètres)
• La lumière laser émise est sans danger pour les yeux et complètement invisible
• Mode de communication : IIC, 400 KHz, adresse de l'appareil 0x52, le bit le plus bas est le bit d'indicateur de lecture/écriture. 0 signifie écrire, 1 signifie lire. Ainsi, lors de l'écriture, cette donnée de 8 bits est : 0101 0010, soit 0x52. A la lecture, cette donnée de 8 bits est : 0101 0011, soit 0x53.

 

  

4. Brochage et schéma

 

 

• 1 broche AVDDVCSEL : alimentation positive VCSEL
• AVSSVCSEL 2 broches : masse d'alimentation VCSEL
• 3 broches, 4 broches, 6 broches, 12 broches GND : masse
• Broche 5 XSHUT : contrôle du mode d'alimentation, si vous n'avez pas besoin de la fonction d'hibernation, cette broche peut être directement connectée à AVDD.
• Broche 7 GPIO1 : sortie d'interruption. Sortie à drain ouvert, il doit donc s'agir d'un pull-up externe.
• Broche 8 DNC : Suspendu
• Broches 9 et 10 : port de communication IIC
• Broche 11 AVDD : alimentation positive

 

  

5. Machine d'état du firmware

 

 

 

 

   

Lorsqu'il est mis sous tension, le VL53L0X entre dans l'état Hw Standby, qui est un état de veille avec une très faible consommation d'énergie. Tirez ensuite sur la broche XSHUT pour mettre le VL53L0X dans l'état Fw Boot afin de commencer à préparer la télémétrie. Si l'état de veille n'est pas nécessaire, vous pouvez connecter XSHUT à AVDD. le VL53L0X ne peut pas communiquer avec l'IIC lorsqu'il est en état de veille.

Le VL53L0X a 3 modes de fonctionnement :

• Mode unique : après avoir reçu la commande de démarrage de la plage, il commence à mesurer, puis quitte et entre automatiquement dans l'état de veille Sw une fois la mesure terminée.

• Mode continu : Après avoir reçu la commande de démarrage de la plage, il continuera à mesurer jusqu'à ce qu'il reçoive la commande d'arrêt de la plage. Lorsque la commande d'arrêt est reçue, la dernière mesure sera terminée avant de quitter.

• Mode intervalle continu : après avoir reçu la commande de démarrage de plage, il commence à mesurer et après avoir terminé une mesure, il attend un certain temps avant de prendre la mesure suivante jusqu'à ce qu'il reçoive la commande d'arrêt de plage. Le temps d'attente entre les mesures est réglable.

 

6. Précautions lors de l'utilisation

 

Le VL53L0X est normalement utilisé en combinaison avec une lamelle. La lamelle couvre deux objectifs : assurer une protection physique contre la poussière et filtrer la lumière.

 

 

Les lamelles sont généralement opaques et comportent soit deux trous circulaires, soit un trou elliptique pour émettre et recevoir la lumière infrarouge. Les lamelles doivent répondre à un certain nombre d’exigences optiques pour garantir la capacité de télémétrie. La qualité de la lamelle est mesurée par le coefficient de transmission et le coefficient de voile.
 
Il y a deux paramètres à prendre en compte : l'entrefer entre le VL53L0X et la fenêtre de la lamelle et la zone d'expansion (zone d'exclusion) devant le VL53L0X, comme indiqué ci-dessous :
 
 
 

 

La lamelle idéale présente les caractéristiques suivantes :

(1) aucun défaut structurel dans le matériau plastique ou verre

(2) aucun défaut de surface pouvant provoquer une diffusion de la lumière par empreinte digitale ou une sensibilité aux taches

(3) Transmittance >90 % dans le proche infrarouge (940 nm ± 10 nm) et dans des conditions de faible brume

(4) Revêtement externe (revêtement anti-empreintes digitales ou antireflet) qui ne réduit pas l'immunité aux empreintes digitales

(5) Matériau unique. L'utilisation de matériaux doubles peut altérer les performances.

 

La conception structurelle idéale (la structure d’une lamelle sur VL53L0X) présente les caractéristiques suivantes :

(1) Petit espace d'air (<0,5 mm)

(2) Lamelle fine

(3) L'angle d'inclinaison entre la lamelle et le VL53L0X est inférieur à 2 degrés.

(4) tolérances serrées.

 
Effet de la qualité de la lamelle sur la transmission laser :

 

 

 

7. Processus de calibration

 

 

 

• L'étalonnage de la température est la détermination de deux paramètres dépendants de la température : VHV et phase cal. Un réétalonnage est requis chaque fois qu'il existe une différence de température supérieure à 8 degrés entre l'environnement dans lequel le VL53L0X est utilisé et l'environnement dans lequel il est calibré.

 

• L'étalonnage du décalage est le décalage entre la distance temporelle d'étalonnage et la distance de mesure, et il est généralement recommandé de l'étalonner à 10 cm. Le décalage est généralement une valeur fixe, lorsque la tension d'alimentation, la température ambiante, l'ajout ou non d'un couvercle en verre, etc., lisent la valeur mesurée et la valeur réelle de la différence entre le décalage peut être obtenue.

 
 

 

 

 

• IIC écriture 1 octet de données

 

 

• L'IIC lit 1 octet de données

 

 

 

• IIC écrire plusieurs octets de données

  

 

• L'IIC lit plusieurs octets de données