VL53L5CX飞行时间8×8-Zone距离传感器载体与电压调节器,最大400cm

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    Pololu项目#:3417
    品牌:Pololu 供应前景
    状态:配给(有效和优先)
    符合RoHS 3

    价格打破 单价(美元)
    1 24.95
    5 22.95


    缺货订单允许

    该传感器是ST公司VL53L5CX激光测距传感器的载波/分线板,可提供快速准确的测距高达4米通过数字I²C接口。它可以测量到多个目标同时在多个区域,为深度图提供了足够的数据,分辨率高达8×8。该板包括3.3 V线性稳压器和电平转换器,允许它在2.8 V至5.5 V的输入电压范围内工作,0.1″引脚间距使其易于与标准无焊面包板和0.1″perfboard使用。注意:这是不推荐用于8位微控制器;对于此类应用程序,请考虑VL53L1XVL53L0X载体

    描述 规格(11) 图片(9) 资源(10) 常见问题(0) 在博客上(1)

    注意:本产品不建议与8位微控制器一起使用。初始化VL53L5CX并处理其读数需要大量的RAM和代码空间,这使得该传感器不适合与典型的8位微控制器一起使用。(ST用于VL53L5CX的API通常使用超过90 KB的程序内存。)对于使用更简单并可与8位微控制器一起工作的替代方案(但不具有VL53L5CX的多区域或多目标功能),请考虑VL53L1X载体VL53L0X载体

    概述

    ST微电子公司的VL53L5CX是一款集成在紧凑模块中的远程测距飞行时间(TOF)传感器。此板为VL53L5CX的载体,因此建议仔细阅读VL53L5CX数据表(3mbpdf)。

    VL53L5CX是一种小型、独立的激光雷达系统,集成940 nm 1类激光器,不可见且对眼睛安全。与传统红外传感器使用反射光强度来估计到物体的距离不同,VL53L5CX使用ST公司的FlightSense技术来精确测量发射的红外激光脉冲到达物体并反射回探测器所需的时间。这种方法确保了绝对距离测量独立于环境照明条件和目标特征(例如颜色、形状、纹理和反射率),尽管这些外部条件确实会影响传感器的最大范围。

    VL53L5CX与ST以前的飞行时间传感器的区别在于它的多区域测距输出:它的视场被划分为许多区域,可配置为4×4或8×8网格,并且传感器为每个区域提供单独的读数(每个区域可以包括多个目标)。这有效地使VL53L5CX成为一种基本的3D激光雷达,因为它可以提供足够的数据来生成其视场内环境的低分辨率深度地图,而不仅仅是测量单个距离(1D激光雷达)。

    由VL53L5CX飞行时间8×8-zone距离传感器检测到的咖啡杯图。

    在良好的条件下,传感器可以报告高达4米(13英尺)的距离,分辨率为1毫米。最小测距距离为20mm。测距测量可通过传感器的I²C (TWI)接口,该接口也用于配置传感器设置,传感器提供了三个额外的引脚:一个中断输出和两个输入,以禁用和重置I²C接口。

    VL53L5CX是一款很棒的集成电路,但它的小型无铅LGA封装使得典型的学生或业余爱好者很难使用。它还在2.8 V到3.3 V的推荐电压下工作,这可能会使在5 V电压下工作的微控制器接口变得困难。我们的分接板解决了这些问题,使它更容易开始使用传感器,同时保持整体尺寸尽可能小。

    载波板包括一个低电压降线性稳压器,提供VL53L5CX所需的3.3 V电压,并允许传感器从2.8 V至5.5 V电源供电。稳压器输出在VDD引脚上可用,可以向外部设备提供几百毫安的电流。分岔板还包括一个电路,将I²C时钟和数据线转移到与所提供的VIN相同的逻辑电压水平,使其易于与5v系统接口板,并且板的0.1″引脚间距使其易于与标准使用无焊料的电路试验板和0.1″perfboards。如产品图片所示,该板满载其SMD组件,包括VL53L5CX。

    对于类似的传感器,请参阅我们的500厘米VL53L3CX载体, 400厘米VL53L1X载体, 200厘米VL53L0X载体,和60厘米VL6180X载体.它们是VL53L5CX载波的物理替代品,但它们具有不同的api,因此需要重写VL53L5CX的软件才能与它们一起工作。除了VL53L3CX之外,这些其他传感器对资源的要求较低,也可以与典型的8位微控制器一起使用。(然而,它们都缺乏VL53L5CX的多区域能力,只有VL53L3CX与VL53L5CX共享多目标能力。)

    特性和规格

    • 外形尺寸:0.5″× 0.7″× 0.085″(13毫米× 18毫米× 2毫米)
    • 不含头销的重量:0.5克(0.02盎司)
    • 工作电压:2.8 V ~ 5.5 V
    • 电源电流:~ 100ma(默认设置有源测距时的典型平均值)
      • 峰值电流可达150 mA
    • 最大射程:4米(13英尺)
    • 分辨率:1mm深度,4×4或8×8传感器区
    • 最小范围:20毫米(0.8英寸)
    • 发射器:940nm隐形1级VCSEL(垂直腔面发射激光器)-眼睛安全
    • 探测器:SPAD(单光子雪崩二极管)接收阵列
      • 典型全视场(FoV): 63°对角线(45°水平/垂直)
    • 输出格式(I²C):直方图

    包括组件

    1×8条的0.1″头引脚和一个1×7的长条0.1″直角头引脚都包括在内,如下图所示。你可以将你选择的头条焊接到板上使用自定义电缆无焊料的电路试验板,或者您可以将电线直接焊接到电路板本身,以实现更紧凑的安装。

    VL53L5CX飞行时间8×8-Zone距离传感器载体,包括头部引脚。

    VL53L5CX飞行时间8×8-Zone距离传感器载体在面包板。

    该板有两个安装孔,间隔0.5″,与#2和M2一起工作螺丝(不包括)。

    使用VL53L5CX

    重要提示:该产品可能带有覆盖传感器IC的保护衬垫。衬垫必须拆除为适当的传感性能。

    连接

    使用VL53L5CX单板至少需要四个连接:VIN、GND、SCL和SDA。VIN引脚应连接到2.8 V至5.5 V电源,GND应连接到0伏。板载线性稳压器将VIN转换为VL53L5CX IC的3.3 V电源。注意,如果您的输入电压低于3.6 V,您可以直接将其连接到VDD以绕过稳压器;在此配置中,VIN应保持断开连接。

    I²C引脚,SCL和SDA,连接到内置电平移位器,使它们在超过3.3 V的电压下安全使用;它们应该连接到一个I²C总线,在与VIN相同的逻辑级别上运行。

    LPn和I2C_RST引脚是输入,INT引脚是开漏输出。LPn和INT被单板拉到3.3 V, I2C_RST被单板拉到GND。这三个别针连接到电路板上的电平转换器5v -耐压,但LPn和INT可用于5V微控制器:只要其逻辑高阈值低于3.3 V,微控制器就可以读取INT输出,并且微控制器可以在低阻抗和高阻抗状态之间交替输出以驱动LPn引脚。另外,我们的4通道双向逻辑电平移位器可以与这些引脚一起外部使用。

    引出线

    描述
    VDD 3.3 V输出.几百毫安可用来为外部组件供电。(如果你想绕过内部调节器,你可以使用这个引脚作为2.8 V到3.6 V之间电压的输入,VIN断开。)
    这是主2.8 V至5.5 V电源的连接方式。SCL和SDA电平移位器将I²C线拉到这个电平。
    接地 电源的接地(0伏)连接。您的i²C控制源也必须与此板共享一个共同点。
    SDA 水平位移I²C数据线:高为VIN,低为0v
    sci 电平漂移I²C时钟线:高是VIN,低是0v
    LPn 该引脚是active-low I²C禁用输入;板将它拉到VDD以默认启用I²C通信。将这个引脚压低将禁用I²C通信(通常用作更改I²C地址的过程的一部分)。这个输入不是水平位移的。
    INT 可编程中断输出(VDD逻辑电平)。这个输出不是水平位移的。
    I2C_RST 该引脚是active-high I²C复位输入;单板默认将其拉到GND。驱动这个引脚高复位I²C接口(但不是整个传感器)。这个输入不是水平位移的。

    原理图

    上面的原理图显示了载波板包含的附加组件,使VL53L5CX更易于使用,包括电压调节器,允许板从2.8 V到5.5 V电源供电,以及电平转换电路,允许在与VIN相同的逻辑电压水平进行I²C通信。此原理图也可作为可下载的PDF(102 k pdf)。

    我²C通信

    VL53L5CX可配置,其距离读数可通过I²C总线查询。I²C时钟(SCL)和数据(SDA)线上的电平移位器使I²C与工作在与VIN相同电压(2.8 V至5.5 V)的微控制器通信。VL53L5CX上I²C接口的详细说明可以在其数据表中找到,关于I²C的更详细信息可以在NXP的I²c总线规范(1 mb pdf)。

    传感器的7位目标地址在上电时默认为0101001b。它可以通过写入一个设备配置寄存器来更改为另一个值,但新地址只适用于传感器重置或关机。圣的UM2884(1MB pdf)文档描述了如何在同一I²C总线上使用多个VL53L5CX传感器,通过每个传感器的LPn引脚单独启用I²C通信并为其分配唯一地址。

    VL53L5CX上的I²C接口符合I²C快模式(400 kHz)标准。

    传感器配置与控制

    与许多其他设备的可用信息相比,ST没有公开发布关于VL53L5CX配置和控制的寄存器映射和描述或其他文档。相反,与传感器的通信旨在通过ST来完成Vl53l5cx uld API(STSW-IMG023),一组C函数,负责低级接口。要使用VL53L5CX,您可以使用API文档中的信息自定义API以在您选择的主机平台上运行。或者,也可以使用API源代码作为您自己实现的指南。

    如果您想使用带有arduino兼容控制器的VL53L5CX,您可以尝试SparkFun的VL53L5CX Arduino库, ST的API的一个端口,与Arduino平台一起工作。安装方法:在Arduino库管理器中搜索“SparkFun VL53L5CX”。(注意:8位微控制器,包括Arduino Uno,通常没有足够的RAM或程序内存与VL53L5CX一起使用,所以这个库主要用于更强大的mcu,如32位RP2040或ESP32。

    人们经常将此产品与:

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