Otto punti importanti che devi sapere relativi a VL53L0X
1. Che cos'è VL53L0X ?
2. Principi
3. Specifiche
- Dimensioni ultra ridotte: 4,4 x 2,4 x 1,0 mm
- Tensione di funzionamento: 2.6V-5V DC
- luce infrarossa a 940 nm
- Risposta molto veloce (50 ms)
- Intervallo: modalità normale 0 - 1000 mm, modalità remota 0 - 2000 mm
- Deviazione dell'1% a una distanza di 1 metro (più del 10% a una distanza di 2 metri)
- La luce laser emessa è sicura per gli occhi e completamente invisibile
- Modalità di comunicazione: IIC, 400KHz, indirizzo dispositivo 0x52, il bit più basso è il bit flag di lettura/scrittura. 0 significa scrivere, 1 significa leggere. Pertanto, in fase di scrittura, questo dato a 8 bit è: 0101 0010, cioè 0x52. Durante la lettura, questi dati a 8 bit sono: 0101 0011, cioè 0x53.
4. Pinout e Schema
- 1 pin AVDDVCSEL: positivo di alimentazione VCSEL
- AVSSVCSEL a 2 pin: terra dell'alimentazione VCSEL
- 3 pin, 4 pin, 6 pin, 12 pin GND: terra
- Pin 5 XSHUT: controllo della modalità di alimentazione, se non è necessaria la funzione di ibernazione, questo pin può essere collegato direttamente a AVDD.
- Pin 7 GPIO1: uscita di interruzione. Uscita open-drain, quindi deve essere pull-up esterno.
- Pin 8 DNC: Pendente
- Pin 9 e 10: porta di comunicazione IIC
- Pin 11 AVDD: alimentazione positiva
5. Macchina a stati del firmware
Una volta acceso, il VL53L0X entra nello stato Hw Standby, che è uno stato di standby con un consumo energetico molto basso. Quindi sollevare il pin XSHUT per mettere il VL53L0X nello stato Fw Boot per iniziare la preparazione per la misurazione. Se lo stato di standby non è necessario, è possibile connettere XSHUT ad AVDD. il VL53L0X non può comunicare con l'IIC quando è in stato di sospensione.
Il VL53L0X ha 3 modalità operative:
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Modalità singola: dopo aver ricevuto il comando di inizio intervallo, inizia a misurare ed esce automaticamente ed entra nello stato di standby del software una volta completata la misurazione.
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Modalità continua: dopo aver ricevuto il comando di inizio portata, continuerà a misurare finché non riceverà il comando di arresto portata. Quando viene ricevuto il comando di arresto, l'ultima misurazione verrà completata prima di uscire.
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Modalità intervallo continuo: dopo aver ricevuto il comando di avvio della portata, inizia a misurare e, dopo aver completato una misurazione, attende un periodo di tempo prima di effettuare la misurazione successiva finché non riceve il comando di arresto della portata. Il tempo di attesa tra le misurazioni è regolabile.
6. Precauzioni durante l'uso
Il VL53L0X viene normalmente utilizzato in combinazione con un vetrino coprioggetto. Il coprioggetto ha due scopi: fornire protezione fisica dalla polvere e filtrare la luce.
I vetrini coprioggetto sono generalmente opachi e hanno due fori circolari o un foro ellittico per emettere e ricevere luce infrarossa. I vetrini coprioggetto devono soddisfare una serie di requisiti ottici per garantire la capacità di misurazione. La qualità del coprioggetto è misurata dal coefficiente di trasmissione e dal coefficiente di opacità.
Ci sono due parametri di cui tenere conto: il traferro tra il VL53L0X e la finestra del coprioggetto e l'area di espansione (area di esclusione) davanti al VL53L0X, come mostrato di seguito:
Il coprioggetto ideale ha le seguenti caratteristiche:
(1) assenza di difetti strutturali nel materiale plastico o di vetro
(2) assenza di difetti superficiali che possano causare dispersione della luce delle impronte digitali o sensibilità alle sbavature
(3) Trasmittanza >90% nel vicino infrarosso (940 nm ± 10 nm) e in condizioni di bassa foschia
(4) Rivestimento esterno (rivestimento anti-impronta o antiriflesso) che non riduce l'immunità alle impronte digitali
(5) Materiale singolo. L'uso di materiali doppi può alterare le prestazioni.
Il design strutturale ideale (la struttura di un coprioggetto su VL53L0X) ha le seguenti caratteristiche:
(1) Piccola intercapedine d'aria (<0,5 mm)
(2) Vetrino sottile
(3) L'angolo di inclinazione tra il coprioggetto e il VL53L0X è inferiore a 2 gradi.
(4) tolleranze strette.
Effetto della qualità del coprioggetto sulla trasmissione laser:
7. Processo di calibrazione
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Per garantire la precisione, l'utente deve eseguire una calibrazione dopo aver determinato il proprio ambiente di utilizzo (se coprire la copertura in vetro, la temperatura dell'ambiente di utilizzo, la tensione di alimentazione, ecc.). Il processo è il seguente:
- La calibrazione della temperatura è la determinazione di due parametri dipendenti dalla temperatura: VHV e fase cal. La ricalibrazione è necessaria ogni volta che c'è una differenza di temperatura superiore a 8 gradi tra l'ambiente in cui viene utilizzato il VL53L0X e l'ambiente in cui viene calibrato.
- La calibrazione dell'offset è l'offset tra la distanza del tempo di calibrazione e la distanza di misurazione e generalmente si consiglia di calibrarla a 10 cm. L'offset è generalmente un valore fisso, quando è possibile ottenere la tensione di alimentazione, la temperatura ambiente, se aggiungere una copertura in vetro, ecc., leggere il valore misurato e il valore effettivo della differenza tra l'offset.
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Calibrazione CrossTalk: CrossTalk è crosstalk, definito come il segnale che rimbalza dal coprioggetto. Se viene aggiunto un coprioggetto in vetro, quando la luce laser viene emessa dal coprioggetto, parte della luce laser verrà riflessa come segnale di interferenza. La dimensione del segnale di interferenza dipende dal tipo di coprioggetto e dalla dimensione del traferro. La dimensione dell'errore di distanza prodotto dal segnale di interferenza è proporzionale al rapporto tra la dimensione della diafonia e la dimensione del segnale restituito dal bersaglio.
8. Intervallo
- L'utente può ottenere i dati tramite polling o interruzione
- Processo di misurazione
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Scrittura di 1 byte di dati IIC
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L'IIC legge 1 byte di dati
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Scrivere più byte di dati IIC
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IIC legge più byte di dati
