na 2024/10/11 214

VL53L1X czujnik laserowy: specyfikacje, schemat pinout i obwodu

Ten artykuł zagłębia się w zawiłości VL53L1X, badając jego specyfikacje techniczne, praktyczne zastosowania i techniki integracji.Rozumiejąc jego kompleksowe funkcje i zaawansowane funkcje, możesz odblokować pełny potencjał tego czujnika, torując drogę dla innowacyjnych rozwiązań w wielu dziedzinach technologicznych.Omawia także szczegółową eksplorację VL53L1X, poczynając od konfiguracji pinout i obejmujących jego aplikacje, aby zapewnić dokładne zrozumienie tego najnowocześniejszego czujnika.

Katalog

Co to jest VL53L1X?

. VL53L1X Oznacza transformacyjny skok w technologii czujnika czasu lotu (TOF), dostarczając precyzyjne i szybkie pomiary odległości do 4 metrów.Obchodzony jako innowacyjny mini czujnik TOF, przybiera podziw za wyjątkową szybkość i niezwykłą dokładność, a częstotliwości pomiarowe osiągają do 50 Hz.

Ulepszone możliwości VL53L1X wynikają z jego wyrafinowanego projektu, integrując emiter laserowy i czujnik w celu określenia różnicy czasowej między impulsami emitowanymi i odbijonymi.Jego biegłość w działaniu w różnych warunkach oświetleniowych i odporność na zakłócenia zapewniają niezawodną wydajność.Przy częstotliwości 50 Hz zastosowania takie jak rozpoznawanie gestów i unikanie przeszkód w robotyce przynoszą ogromne korzyści z szybkiego czasu reakcji.

VL53L1X wykazuje niezwykłą wszechstronność.Autonomiczna robotyczna nawigacja staje się bardziej wydajna, ponieważ maszyny używają czujnika do mapowania otoczenia i bezproblemowo unikanie przeszkód.Robotyka gospodarstw domowych, takie jak odkurzacze, wykorzystują ten czujnik, aby poprawić wydajność czyszczenia poprzez dokładne mapowanie przestrzeni.W elektronice użytkowej czujnik ulepsza smartfony poprzez precyzyjną kontrolę gestów, wzbogacając w ten sposób interakcję.

VL53L1X zapewnia kilka wyraźnych korzyści w porównaniu z tradycyjnymi czujnikami odległości, takimi jak typy ultradźwiękowe lub podczerwieni.Wyższa dokładność i rozszerzony zasięg sprawiają, że jest odpowiedni zarówno do pomiarów krótkich, jak i na duże odległości, szczególnie korzystny w precyzyjnych polach, takich jak automatyzacja przemysłowa.Jego kompaktowy rozmiar i niskie zużycie energii sprawiają, że jest to optymalny wybór dla urządzeń przenośnych.

Pinout VL53L1X

Numer pin	Nazwa sygnału	Sygnał Typ	Opis sygnału
1	Avddvcsel	Dostarczać	Dostawa VCSEL, do podłączenia do zasilania głównego
2	AVSSVCSEL	Grunt	VCSEL Ground, do podłączenia do głównego podłoża
3	GND	Grunt	Do połączenia z głównym terenem
4	Gnd2	Grunt	Do połączenia z głównym terenem
5	Xshut	Wejście cyfrowe	Pin xshutdown, aktywny niski
6	GND3	Grunt	Do połączenia z głównym terenem
7	GPIO1	Wyjście cyfrowe	Wyjście przerwania.Otwórz wyjście drenażu
8	DNC	Wejście cyfrowe	Nie łączyć się, należy pozostawić unoszące się
9	SDA	Cyfrowe wejście/wyjście	Dane szeregowe I²C
10	Scl	Wejście cyfrowe	Wejście zegara szeregowego I²C
11	Avdd	Dostarczać	Dostawa, do podłączenia do głównej dostawy
12	GND4	Grunt	Do połączenia z głównym terenem

Układ obwodu VL53L1X

VL53L1X to zaawansowany czujnik czasu lotu ze stmicroelectronics.Ten czujnik działa poprzez emitując laser podczerwieni i pomiar czasu poświęconego lasera do odbicia od obiektu do czujnika, umożliwiając precyzyjny pomiar odległości.Ta technologia stwierdza różnorodne zastosowania, w tym wykrywanie przeszkód, rozpoznawanie gestów i wykrywanie bliskości.Podczas projektowania układu obwodu dla czujnika VL53L1X kilka komponentów odgrywa rolę w zapewnieniu optymalnej wydajności czujnika:

Zasilacz

Czujnik najlepiej działa ze stabilnym zasilaczem, ustawionym na 2,8 V lub 3,3 V.Zaleca się regulator o niskim wypadzie (LDO) w celu utrzymania tego stałego napięcia, ponieważ fluktuacje mogą wpływać na dokładność.Strategicznie umieszczaj kondensatory w pobliżu wejścia mocy, aby odfiltrować szum.

Komunikacja I2C

Komunikacja z VL53L1X występuje za pośrednictwem protokołu I2C.Udana komunikacja wymaga rezystorów podciągania na SDA (linia danych) i SCL (linia zegara).Zwykle wystarczy rezystory 10 kΩ, ale można potrzebować regulacji w oparciu o pojemność autobusową.

Samoloty naziemne

Wdrożenie ciągłej płaszczyzny uziemienia pod czujnikiem jest przydatne do zmniejszania szumu i zapewnienia właściwego działania.Samoloty naziemne służą jako tarcze, minimalizując interferencję elektromagnetyczną i zwiększając integralność sygnału.

Rozważania dotyczące układu

Skuteczny układ obwodu wymaga uwagi na kilka czynników:

Umieść czujnik i komponenty, takie jak regulator LDO i rezystory podciągania w pobliżu siebie.Ten układ zmniejsza długości śladów, minimalizuje potencjalne efekty indukcyjne i obniża podatność na hałas.

Konieczne jest staranne prowadzenie śladów mocy i sygnałów, aby zapobiec przesłuchowi i zakłóceniu.Utrzymywanie śladów mocy oddzielenia od śladów sygnałów poprawia ogólną wydajność.Użyj grubszych śladów dla linii energetycznych, aby zmniejszyć opór i potencjalne krople napięcia, przy jednoczesnym utrzymaniu linii sygnałowych tak krótkich, jak to możliwe.

Umieszczenie kondensatorów oddzielenia w pobliżu czujnika i wejścia LDO zwiększa stabilność i wydajność poprzez filtrowanie szumu o wysokiej częstotliwości.Wartości kondensatora wahają się od 0,1 μf do 10 μf.

Przestrzeganie tych wytycznych dotyczących układu może zwiększyć niezawodność i dokładność czujnika VL53L1X.Na przykład zapewnienie stałej płaszczyzny uziemienia łagodzi problemy integralności sygnału, co jest powszechnym wyzwaniem w gęsto upakowanych obwodach.Dokładny wybór wartości rezystora podciągania może udoskonalić komunikację I2C, zapewniając spójność transmisji danych.

VL53L1X Specyfikacje techniczne

Typ	Parametr
Opakowanie	Cielsko
Status części	Aktywny
Napięcie - zasilanie	2,8 V-5v
Używany IC / część	VL53L1X
Typ czujnika	Światło, 3D czas lotu (TOF)
Szereg	Flightsense ™
Poziom wrażliwości na wilgoć (MSL)	1 (nieograniczony)
Podstawowy numer części	VL53L1
Dostarczona zawartość	Tablicy (y)

Cechy VL53L1X

Czujnik VL53L1X jest pomysłowo włączony do dwóch różnych płyt łamania.Każda płyta oferuje specjalistyczne funkcje dostosowane do określonych zastosowań i różnych warunków środowiskowych.

Czujnik czasu lotu na duże odległości

Kolejną cechą VL53L1X jest jego zdolność do długoterminowej technologii zaawansowanej czasu lotu (TOF).Ta funkcja umożliwia precyzyjne pomiary odległości, wzbogacanie aplikacji, takie jak autonomiczna nawigacja, rozpoznawanie gestów i mapowanie środowiska.Tak precyzyjne pomiary dają poziom pewności i niezawodności, które mogą być różnicą między sukcesem a porażką w złożonych zadaniach.

Regulator z zakresem wejściowym od 5 do 2,8 V

Płyta zawiera regulator pokładowy, który może obsłużyć zakres wejściowy od 5 do 2,8 V, stabilizując go do spójnego wyjścia 2,8 V.Ta regulacja napięcia zapewnia niezawodnie czujnik w różnych środowiskach elektronicznych.Stabilność wydajności jest korzystna w każdym scenariuszu, w których fluktuacje zasilania są częstym wyzwaniem.Pozwala to czujnikowi płynnie funkcjonować w wielu urządzeniach.

Zmiana poziomu interfejsu sygnału dla VL53L1x

Aby umożliwić płynną komunikację między czujnikiem VL53L1X i mikrokontrolerów hosta działającego na różnych poziomach logicznych, włączona jest przesuwnik poziomu interfejsu sygnału.Ten interfejs zapewnia kompatybilność i bezproblemową transmisję danych, rozszerzając zakres aplikacji czujnika w systemach mieszanego napięcia.Niezawodny przepływ danych utrzymuje integralność operacji, okazując się korzystnym dla różnych integracji technologicznych.

Prawdziwy pomiar odległości

Czujnik przoduje w dostarczaniu dokładnych pomiarów odległości, niezależnie od właściwości wielkości, kształtu lub współczynnika współczynnika celu celu.Ta funkcja jest korzystna dla wykrywania bliskości w inteligentnych urządzeniach, wykryciu przeszkód w robotyce i precyzyjnym pomiarze automatyzacji przemysłowej.Możliwość dostosowania się do różnych cech docelowych wzbogaca krajobraz aplikacji, co czyni go wszechstronnym wyborem do poszukiwania niezawodności w różnych warunkach.

Integracja mini PCB

Kompaktowy współczynnik formy czujnika, zaprojektowany do bezproblemowej integracji z miniaturowymi PCB, sprawia, że ​​nadaje się do urządzeń ograniczonych kosmicznych.Jest to korzystne w nowoczesnej elektronice użytkowej, urządzeniach IoT i technologii noszenia, które wymagają wysokiej wydajności w ograniczonych przestrzeniach fizycznych.Wydajność dopasowywania w ciasnych przestrzeniach bez uszczerbku dla funkcjonalności zwiększa jego zastosowanie w najnowocześniejszych, kompaktowych roztworach technologicznych.VL53L1X nie tylko dostosowuje się do różnych cech docelowych, ale także utrzymuje niezawodną wydajność w różnych warunkach mocy.Te cechy, w połączeniu z elastycznymi opcjami integracji, sprawiają, że czujnik jest godnym zaufania i innowacyjnym rozwiązaniem dla szerokiej gamy zaawansowanych aplikacji.

Schemat operacyjny VL53L1X

Zastosowania technologii czujników VL53L1X

Wykrywanie użytkownika

Czujnik VL53L1X poprawia automatyczną kontrolę mocy dla różnych urządzeń, takich jak laptopy i systemy IoT.Dokładnie wykrywając obecność, może zoptymalizować zużycie energii, co prowadzi do dłuższej żywotności baterii i wydajności energetycznej.W nowoczesnym obszarze roboczym urządzenia, które inteligentnie zarządzają władzą w oparciu o wykrywanie, mogą poprawić zrównoważony rozwój i koszty operacyjne.

Roboty i próżni

VL53L1X jest dobry w robotach i odkurzaczach w celu szybkiego wykrywania przeszkód.Jego zdolność do szybkiego i dokładnego wykrywania obiektów przekłada się na bardziej wydajne wzorce nawigacji i czyszczenia.Na przykład roboty odkurzacze mogą skuteczniej mapować przestrzenie, zmniejszając szanse na kolizję i zapewniając dokładne procedury czyszczenia.Ta praktyczna aplikacja jest przykładem, w jaki sposób zaawansowana technologia czujników bezpośrednio poprawia codzienne zadania gospodarstwa domowego i czyszczenia.

Drony

Wdrażanie VL53L1X na dronach ułatwia pomoc lądowania, stabilne unoszenie i precyzyjne wykrywanie sufitu.Możliwości te są dobre dla bezproblemowych operacji dronów w różnych środowiskach.Drony wykorzystywane w usługach badań, fotografii i dostaw.Korzystaj z wiarygodnych czujników, które utrzymują stabilność i dokładność.Ta integracja podkreśla rolę solidnej technologii czujników w rozwoju wydajności i niezawodności nowoczesnych urządzeń powietrznych.

Monitorowanie zapasów

VL53L1X pomaga w inteligentnych półkach i automatach, zapewniając precyzyjne monitorowanie zapasów.Zapewnia dokładne śledzenie produktów, co zwiększa wydajność uzupełniania uzupełniania i zmniejsza koszty zarządzania zapasami.Ta aplikacja obejmuje branże detaliczne i logistyczne, co czyni usprawnione procesy zapasów w celu sukcesu operacyjnego.Wykorzystanie zaawansowanych czujników do monitorowania może prowadzić do bardziej inteligentnych i responsywnych łańcuchów dostaw.

Zastosowania sanitarne

W aplikacjach sanitarnych VL53L1X zapewnia niezawodne wykrywanie niezależnie od współczynnika odbicia docelowego.Ta funkcja jest wykorzystywana do systemów bezdotykowych w publicznych umywalniach i warunkach opieki zdrowotnej, zwiększając higienę.Zapewniając spójną wydajność niezależnie od warunków środowiskowych, ta technologia czujnika pomaga zachować wysokie standardy czystości i satysfakcji.

Inteligentne budynki i oświetlenie

Inteligentne budynki i systemy oświetleniowe wykorzystują VL53L1X do monitorowania osób i umożliwienia kontroli gestów.Jego zastosowanie ułatwia energooszczędne oświetlenie i zwiększa interakcję.Na przykład w nowoczesnych biurach i budynkach mieszkalnych stosowanie zaawansowanych czujników do oświetlenia kontrolowanego gestem może prowadzić do bardziej spersonalizowanego i wydajnego wykorzystania zasobów energetycznych.Ta praktyczna aplikacja podkreśla rolę integracji czujników w tworzeniu inteligentnych środowisk.

Rozpoznawanie gestów 1D

VL53L1X obsługuje rozpoznawanie gestów 1D.Ta funkcja jest idealna dla elektroniki użytkowej i inteligentnych urządzeń domowych, oferując intuicyjne mechanizmy kontroli.Wdrożenie rozpoznawania gestów zwiększa wygodę i dostosowuje się do trendów interfejsu bez dotyku.Skuteczność takich rozwiązań podkreśla znaczenie centralnego projektowania technologii.

Focus aparatu

W systemach kamer VL53L1X poprawia prędkość i niezawodność autofokusu, szczególnie w trudnych warunkach oświetlenia i śledzeniu koncentracji wideo.To ulepszenie jest dobre do osiągnięcia wysokiej jakości zdjęć w fotografii i wideografii.Kamery z szybkim i niezawodnym autofokusem zapewniają większą kreatywną elastyczność.Dzięki tym rozszerzonym aplikacjom widać, że czujniki VL53L1X wpływają na różne dziedziny, od elektroniki po automatyzację przemysłową.Integracja zaawansowanych czujników z codziennymi narzędziami nie tylko zwiększa wydajność, ale także przygotowuje scenę przyszłych innowacji.

Tryby odległości w VL53L1X

Czujnik odległości VL53L1X ma trzy specyficzne tryby: krótkie, średnie i długie.Każdy tryb jest skalibrowany dla unikalnych warunków środowiskowych i zakresów pomiarów, zaspokajając różne potrzeby aplikacji.

Tryb na duże odległości

W trybie na duże odległości VL53L1X może mierzyć odległości do 4 metrów.Pomimo jego możliwości, ten tryb wykazuje podwyższoną wrażliwość na światło otoczenia.W praktycznych scenariuszach objawia się to w środowiskach o intensywnym oświetleniu.Na przykład bezpośrednie światło słoneczne i jasno oświetlone wnętrza mogą zakwestionować dokładność czujnika, podobnie jak nasze oczy mogą walczyć z blaskiem.Środowiska te wymagają starannego rozważenia, aby złagodzić wszelkie potencjalne problemy z dokładnością.

Tryb średniej odległości

Salda trybu średniej odległości Zakres i wrażliwość na światło otoczenia.Ten tryb skutecznie mierzy odległości w zakresie do 2 metrów.Służąc jako rozwiązanie pośrednie, jest ono APT dla umiarkowanych warunków oświetlenia otoczenia.Ta wszechstronność sprawia, że ​​nadaje się do różnych zastosowań wewnętrznych i pół-outdoor, w których pożądana jest zrównoważona wydajność.

Tryb krótkiej odległości

Tryb krótkiej odległości jest wytwarzany dla maksymalnej odporności na zakłócenia światła otoczenia, zapewniając niezawodność nawet w oświetlonych ustawieniach.Ten tryb oferuje zakres pomiaru do 1,3 metra.Jego solidność jest cenna dla scenariuszy wymagających pomiarów z bliskiego zasięgu i wysokiej precyzji.Idealne zastosowania obejmują linie montażowe i systemy wykrywania bliskości.Pomyśl o tym, jak w Dim Environments przejście na skoncentrowaną latarkę poprawia widoczność i dokładność.

Projektowanie płyty łamliwej VL53L1X

Jedną godną uwagi korzyściami z rozbijającej się konstrukcji płyty jest jego niezwykła wygoda w optymalizacji ciasnych przestrzeni.Te płytki przełomowe można oddzielić wzdłuż wstępnie oznaczonych czerwonych kropkowanych linii, skutecznie wytwarzając mniejsze „mini PCB”.Te mini PCB upraszczają integrację z szeroką gamą aplikacji.Ta modułowa strategia nie tylko usprawnia układ, ale także poprawia dostosowywanie projektów elektronicznych.Podejście to odzwierciedla biegłość obserwowaną w skalowalnych wdrożeniach technologii.Płyta łamliwe są korzystne dla prototypowania.Mogę szybko i bez wysiłku modyfikować ich projekty, odrywając i ponownie konfigurując sekcje planszy.Ta zdolność adaptacyjna przyspiesza innowacje, równoległe iteracyjne procesy rozwoju powszechnie wykorzystywane w metodologiach zwinnych.

Informacje o producencie VL53L1X

Stmicroelectronics stanowi pionierską siłę w branży półprzewodników, z znaczącym naciskiem na technologię systemu-chip (SOC).Ważnym elementem ich dominacji na rynku wynika z ich nieustannego zaangażowania w ciągłe innowacje w technologii krzemowej.Ten trwały napęd umożliwia im produkcję najnowocześniejszych półprzewodników, spełniające dynamiczne wymagania różnych aplikacji z systemów motoryzacyjnych, które zapewniają bezpieczeństwo kierowcy po elektronikę konsumpcyjną, która poprawia styl życia.Ich najnowocześniejsza sprawność produkcyjna odróżnia ich od konkurentów.Stmicroelectronics, wykorzystując najnowsze najnowocześniejsze obiekty, konsekwentnie osiąga produkcję o wysokiej wydajności i utrzymuje nienaganne standardy kontroli jakości.Możliwości te przyczyniają się do zmniejszenia wad i optymalizacji wydajności, co jest szczególnie stosowane w branżach wysokiego ryzyka, takich jak urządzenia medyczne, w których precyzja może oznaczać ratowanie życia, a lotnisko, w których niezawodność nie podlega negocjacji.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Co to jest VL53L1X?

VL53L1X, część serii ST Flightsense ™, to zaawansowany czujnik laserowy (TOF).Precyzja, mierząc odległości do 4 metrów i działają przy częstotliwościach do 50 Hz.Czujnik znajduje aplikacje w różnych dziedzinach, takich jak robotyka i automatyzacja przemysłowa.

2. Jak działa VL53L1X?

Ten czujnik wykorzystuje technologię FlightSense do pomiaru czasu potrzebnego na podczerwień impulsów laserowych na podróż do obiektu i odzwierciedlać się.W przeciwieństwie do tradycyjnych czujników IR, które opierają się na odbijonej intensywności światła, FlightSense oblicza dokładny czas trwania.Zwiększa to niezawodność pomiaru, szczególnie w złożonych środowiskach, oraz scenariusze wymagające wysokiej dokładności.

3. Jak zmienić swój adres na I2C?

Każdy czujnik potrzebuje unikalnego adresu I2C, aby zapobiec zderzeniom danych i zakłóceniu sygnału.Wykonaj następujące kroki, aby przypisać różne adresy:

Upewnij się, że wszystkie czujniki VL53L1X są zasilane.

Zasilanie każdego czujnika sekwencyjnie w celu przypisania adresu.

Korzystając z domyślnego adresu, dostęp do rejestrów każdego czujnika, aby zmienić jego adres.