У некаторых вашых праектах вам спатрэбіцца вымераць адлегласці. Ну, вы павінны ведаць, што VL53L0X - гэта прылада, якое дазваляе вымяраць іх з высокай дакладнасцю. Акрамя таго, яго невялікі памер і нізкая цана робяць яго ідэальным для вашых самаробных праектаў, асабліва для інтэграцыі з Arduino.
Існуе мноства прыбораў, здольных вымяраць адлегласці, некаторыя з іх - гэта вымяральнікі адлегласці, заснаваныя на ультрагуку, якія выдаюць гук, і пры падскоку з аб'ектам ён дазваляе з дастатковай дакладнасцю ведаць, якое адлегласць ёсць. Але калі вы хочаце самую высокую дакладнасць, для гэтага вам патрэбен аптычны вымяральнік адлегласці. Гэты тып вымяральных прыбораў заснаваны на лазеры, як у выпадку з VL53L0X.
Індэкс
Што такое ToF?
Час палёту альбо камера ToF (Time-of-Flight) гэта метад, які выкарыстоўваецца для вымярэння адлегласці. У яго аснове ляжыць оптыка, якая вымярае час, які прайшоў паміж выпраменьваннем прамяня святла і яго прыёмам. Яны могуць быць CCD, CMOS-датчыкамі, а імпульсы могуць быць інфрачырвонымі, лазернымі і г.д. Сістэма будзе сінхранізавана, каб пачаць вымярэнне часу якраз пры запуску імпульсу і спыніць лічыльнік, калі датчык атрымае адскок.
Такім чынам адлегласць можна вылічыць даволі дакладна. Для выканання разлікаў з моманту запуску прамяня і да яго атрымання патрэбна дадатковая лагічная схема, інтэграваная ў мікрасхемы, і такім чынам вызначыць, якая адлегласць. Прынцып даволі просты.
Гэты тып прылад выкарыстоўваецца ў робататэхніка дазволіць робату ці беспілотніку пазбягаць перашкод, ведаць, як далёка яны знаходзяцца ад мэты, выяўляць рух ці блізкасць, для аўтамабільных датчыкаў, якія выкарыстоўваюцца для розных прыкладанняў, укараняць электронны лічыльнік, напрыклад, прывад для Arduino калі ён выяўляе пэўную блізкасць аб'екта і г.д.
Што такое VL53L0X і табліца дадзеных
El VL53L0X выкарыстоўвае гэты прынцып для вымярэння адлегласці пры дапамозе лазернага інфрачырвонага выпраменьвання. апошняе пакаленне. Разам з працэсарам, падобным на Arduino, ён можа стаць магутным інструментам для вымярэння. У прыватнасці, мікрасхема можа захопліваць адлегласці паміж 50 мм і 2000 мм, гэта значыць паміж 5 сантыметрамі і 2 метрамі.
Для вымярэння бліжэйшых адлегласцей вам, верагодна, патрэбен варыянт гэтага чыпа, які называецца VL6180X, які дазваляе вымяраць дыяпазон ад 5 да 200 мм, гэта значыць ад паўсантыметра да 20 сантыметраў. Калі вы хочаце знайсці аналагічнае, але на аснове ультрагуку прылада па якіх-небудзь тэхнічных прычынах, вам варта звярнуць увагу на HC-SR04, яшчэ адзін даволі танны модуль, папулярны сярод вытворцаў.
El Чып VL53L0X быў распрацаваны для працуйце, нават калі навакольнае асвятленне даволі высокае. Майце на ўвазе, што пры аптычнай працы, чым большае "забруджванне" навакольнага асяроддзя, тым складаней будзе адэкватна зафіксаваць адлюстраванне сігналу. Але ў гэтым выпадку гэта не стварае занадта вялікай праблемы. Акрамя таго, інтэграваная ў яго сістэма кампенсацыі дазваляе вымяраць, нават калі вы выкарыстоўваеце яе за ахоўным шклом.
Гэта робіць яго адным лепшых датчыкаў адлегласці што вы знойдзеце на рынку. З значна большай дакладнасцю, чым датчыкі на аснове ультрагуку або інфрачырвонага выпраменьвання. Прычына такой дакладнасці заключаецца ў тым, што на лазер не ўплываюць рэха ці адлюстраванне ад прадметаў, як у іншых выпадках.
У цяперашні час вы можаце знайсці яго інтэграваным у мулы з дадатковай колькасцю каля 16 еўра альбо ў больш простых талерках крыху больш за 1 еўра ці 3 еўра ў іншых выпадках. Вы ўжо ведаеце, што знойдзеце яго ў крамах, такіх як eBay, AliExpress, Amazon і г.д. Вытворцы гэтых прылад розныя, таму калі вам трэба ведаць дэталі набытай мадэлі, лепш праверыць табліца вытворцы што вы абралі. Напрыклад:
El VL53L0X Ён мае ўнутры мікрасхемы выпраменьвальнік лазернага імпульсу і датчык для захопу зваротнага пучка. У гэтым выпадку выпраменьвальнік - гэта лазер даўжынёй хвалі 940 нм і тып VCSEL (павярхоўна-выпраменьвальны лазер з вертыкальнай паражніной). Што тычыцца датчыка захопу, гэта SPAD (Single Photon Avalanche Diodes). Ён таксама інтэгруе ўнутраную электроніку пад назвай FlightSense TM, якая вылічае адлегласць.
El кут вымярэння альбо FOV (поле зроку) у гэтым выпадку гэта 25º. Гэта азначае вобласць вымярэння 0,44 м у дыяметры на адлегласці 1 м. Хоць дыяпазон вымярэння будзе залежаць ад навакольных умоў. Калі гэта робіцца ў памяшканні, гэта крыху вышэй, чым калі робіцца на адкрытым паветры. Гэта таксама будзе залежаць ад адлюстравання аб'екта, на які вы паказваеце:
| Адлюстраванне мэты | Умовы | Інтэр'ер | За межамі |
|---|---|---|---|
| Белая мішэнь | Тыповы | 200cm | 80cm |
| Мімічная | 120cm | 60cm | |
| Шэрая мішэнь | Тыповы | 80cm | 50cm |
| MiniMo | 70cm | 40cm |
Акрамя таго, VL53L0X мае некалькі рэжымы працы гэта можа мяняць вынікі. Гэтыя рэжымы падсумаваны ў наступнай табліцы:
| Мода | Сінхранізацыя | Сфера | прэцызійныя |
|---|---|---|---|
| Па змаўчанні | 30ms | 1.2m | Глядзіце табліцу ніжэй |
| Высокая дакладнасць | 200ms | 1.2m | +/- 3% |
| Далёкая | 33ms | 2m | Глядзіце табліцу ніжэй |
| Высокая хуткасць | 20ms | 1.2m | +/- 5% |
У адпаведнасці з гэтымі рэжымамі мы маем некалькі стандартная і далёкая дакладнасць што ў вас у гэтай табліцы:
| Інтэр'ер | За межамі | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Адлюстраванне мэты | Адлегласць | 33ms | 66ms | Адлегласць | 33ms | 66ms |
| Белая мішэнь | у 120см | 4% | 3% | у 60см | 7% | 6% |
| Шэрая мішэнь | у 70см | 7% | 6% | у 40см | 12% | 9% |
Распінаванне і злучэнне
Каб усё гэта спраўна працавала, вам трэба інтэрфейс са знешнім светам. І гэта дасягаецца пры дапамозе нейкіх шпілек альбо злучэнняў. Распінаванне VL53L0X даволі простае, у яго ўсяго 6 кантактаў. Для інтэграцыі з Arduino сувязь можа ажыццяўляцца праз I2C.
Карміць яго можна злучыце шпількі Такім чынам:
- VCC да 5v ад Arduino
- GND ў GND Ардуіна
- SCL на аналагавы штыфт Arduino. Напрыклад A5
- SDA на іншы аналагавы штыфт. Напрыклад А4
- На дадзены момант штыфты GPI01 і XSHUT не павінны выкарыстоўвацца.
Інтэграцыя з Arduino
Як і для многіх іншых модуляў, для VL53L0X у вас таксама ёсць бібліятэкі (напрыклад, для Адафрут) даступнага кода, які вы можаце выкарыстоўваць для працы з пэўнымі функцыямі падчас напісання зыходны код для апрацоўкі вашага праекта ў Arduino IDE. Калі вы ўпершыню карыстаецеся Arduino, рэкамендую наша кіраўніцтва па праграмаванні.
Прыклад Просты код для правядзення вымярэнняў і адлюстравання вымярэнняў праз паслядоўны порт так што вы можаце ўбачыць яго з экрана ПК, калі ў вас падключана плата Arduino:
#include "Adafruit_VL53L0X.h"
Adafruit_VL53L0X lox = Adafruit_VL53L0X();
void setup() {
Serial.begin(9600);
// Iniciar sensor
Serial.println("VL53L0X test");
if (!lox.begin()) {
Serial.println(F("Error al iniciar VL53L0X"));
while(1);
}
}
void loop() {
VL53L0X_RangingMeasurementData_t measure;
Serial.print("Leyendo sensor... ");
lox.rangingTest(&measure, false); // si se pasa true como parametro, muestra por puerto serie datos de debug
if (measure.RangeStatus != 4)
{
Serial.print("Distancia (mm): ");
Serial.println(measure.RangeMilliMeter);
}
else
{
Serial.println(" Fuera de rango ");
}
delay(100);
}
Ва ўласнай бібліятэцы Adafruit у вас ёсць яшчэ прыклады выкарыстання, калі вам гэта трэба ...
Будзьце першым, каб каментаваць