У неким од ваших пројеката биће вам потребно да мерите растојања. Па, требали бисте знати да је ВЛ53Л0Кс је уређај који омогућава њихову прецизну меру. Поред тога, мала величина и ниска цена чине га идеалним за ваше „уради сам“ пројекте, посебно за интеграцију са Ардуином.
Постоји много уређаја који могу да мере даљине, неки од њих су мерачи даљине засновани на ултразвуку који емитују звук и када одбијају од предмета омогућава довољно прецизно познавање удаљености која постоји. Али ако желите највећу прецизност, за ово вам је потребан оптички мерач даљине. Ова врста мерних уређаја заснован је на ласеру, као што је случај са ВЛ53Л0Кс.
Шта је ТоФ?
Време лета или ТоФ (Тиме-оф-Флигхт) камера то је техника којом се мере раздаљине. Заснован је на оптици, мерећи време протекло између емисије светлосног зрака и његовог пријема. Могу бити ЦЦД, ЦМОС сензори, а импулси могу бити инфрацрвени, ласерски итд. Систем ће бити синхронизован да започне мерење времена управо када се импулс активира и заустави бројач када приме сензор одскока.
У том правцу удаљеност се може израчунати сасвим тачно. Потребни су само додатни логички склопови интегрисани у чип да би се извршили прорачуни од тренутка пуцања снопа до пријема и на тај начин утврдило колика је удаљеност. Принцип је прилично једноставан.
Ова врста уређаја се користи у роботика да омогући роботу или дрону да избегне препреке, да зна колико су удаљени од мете, да открије кретање или близину, за сензоре аутомобила који се користе за различите примене, да примени електронско бројило, попут актуатора, тако да Ардуино учини нешто када открива одређену близину предмета итд.
Шта је ВЛ53Л0Кс и табела података
El ВЛ53Л0Кс користи овај принцип за мерење удаљености ласерским инфрацрвеним зрачењем. последња генерација. Заједно са процесором, попут Ардуина, може бити моћан алат за мерење. Конкретно, чип може да ухвати растојања између 50 мм и 2000 мм, односно између 5 центиметара и 2 метра.
Да бисте мерили ближе удаљености, вероватно вам је потребна варијанта овог чипа под називом ВЛ6180Кс која вам омогућава да мерите домет између 5 и 200 мм, односно између пола центиметра и 20 центиметара. Ако из било ког техничког разлога желите да пронађете сличан, али ултразвучни уређај, требало би да погледате ХЦ-СР04, још један прилично јефтин модул популаран међу произвођачима.
El ВЛ53Л0Кс чип је дизајниран да радите чак и када је амбијентално осветљење прилично високо. Имајте на уму да када радите оптички, што је веће „загађење“ околине светлом, то ће бити теже адекватно ухватити одбијање сигнала. Али у овом случају то не представља превише проблема. Поред тога, систем компензације који интегрише омогућава му мерење чак и ако га користите иза заштитног стакла.
То га чини једним најбољих сензора растојања које ћете наћи на тржишту. Са много већом прецизношћу од сензора заснованих на ултразвуку или инфрацрвеном зрачењу. Разлог за толико прецизност је тај што на ласер неће утицати одјеци или рефлексија од предмета као у осталим случајевима.
Тренутно га можете пронаћи интегрисаног у мазге са неким додатком за око 16 € или у једноставнијим плочама од нешто више од 1 € или 3 € у другим случајевима. Већ знате да ћете га наћи у продавницама попут еБаи, АлиЕкпресс, Амазон итд. Произвођачи ових уређаја су разни, па ако требате знати детаље модела који сте купили, најбоље је да то проверите таблица произвођача коју сте изабрали. На пример:
El ВЛ53Л0Кс У чипу се налази емитер ласерског импулса и сензор за хватање повратног зрака. У овом случају, емитер је ласер таласне дужине 940 нм и тип ВЦСЕЛ (Вертицал Цавити Сурфаце-Емиттинг Ласер). Што се тиче сензора хватања, то је СПАД (једнофотонске лавинске диоде). Такође интегрише унутрашњу електронику названу ФлигхтСенсеТМ која ће израчунати удаљеност.
El мерни угао или ФОВ (видно поље) у овом случају је 25º. То у преводу значи мерно подручје пречника 0,44 м на растојању од 1 м. Иако ће опсег мерења зависити од околних услова. Ако се ради у затвореном, мало је већи него ако се ради на отвореном. Такође ће зависити од рефлексије предмета на који показујете:
| Рефлексија циља | Услови | Унутрашњост | Ван |
|---|---|---|---|
| Бела мета | Типично | КСНУМКСцм | КСНУМКСцм |
| Мимић | КСНУМКСцм | КСНУМКСцм | |
| Сива мета | Типично | КСНУМКСцм | КСНУМКСцм |
| Минимум | КСНУМКСцм | КСНУМКСцм |
Поред тога, ВЛ53Л0Кс их има неколико режими рада то може да разликује резултате. Ти начини су резимирани у следећој табели:
| Начин | Тајминг | Реацх | прецизност |
|---|---|---|---|
| Подразумевано | КСНУМКСмс | КСНУМКСм | Погледајте доњу табелу |
| Висока прецизност | КСНУМКСмс | КСНУМКСм | +/- КСНУМКС% |
| Дубинску | КСНУМКСмс | 2m | Погледајте доњу табелу |
| Брзи | КСНУМКСмс | КСНУМКСм | +/- КСНУМКС% |
Према овим режимима имамо неколико стандардне и даљинске тачности које имате у овој табели:
| Унутрашњост | Ван | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Рефлексија циља | Удаљеност | КСНУМКСмс | КСНУМКСмс | Удаљеност | КСНУМКСмс | КСНУМКСмс |
| Бела мета | на 120цм | 4% | 3% | на 60цм | 7% | 6% |
| Сива мета | на 70цм | 7% | 6% | на 40цм | 100% | 9% |
Пиноут и веза
Да би све ово функционисало како треба, потребно вам је интерфејс са спољним светом. А то се постиже помоћу неких пинова или веза. Пиноут ВЛ53Л0Кс је прилично једноставан, има само 6 пинова. За интеграцију са Ардуином, комуникација се може остварити путем И2Ц.
Да бисте је нахранили, можете повежите пинове Тако:
- ВЦЦ до 5в од Ардуина
- ГНД до ГНД Ардуина
- СЦЛ на аналогни пин Ардуино. На пример А5
- СДА на други аналогни пин. На пример А4
- ГПИ01 и КССХУТ пинови тренутно не морају да се користе.
Интеграција са Ардуином
Као и за многе друге модуле, и за ВЛ53Л0Кс имате библиотеке (нпр. Ону за Адафруит) доступног кода који можете користити за рад са одређеним функцијама када пишете изворни код за управљање вашим пројектом у Ардуино ИДЕ-у. Ако сте први пут са Ардуином, препоручујем наш приручник за програмирање.
Примјер од Једноставан код за мерење и приказивање вредности мерења кроз серијски порт тако да га можете видети са екрана рачунара док је повезана Ардуино плоча:
#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);
}
У сопственој библиотеци Адафруит-а имате још примера употребе ако вам затреба ...