STMicroelectronics VL53L7CX Թռիչքի ժամանակի բազմագոտի հեռավորության սենսոր

Ներածություն

Օգտագործողի այս ձեռնարկի նպատակն է բացատրել, թե ինչպես վարվել VL53L7CX Թռիչքի ժամանակի (ToF) սենսորի հետ՝ օգտագործելով ultra lite driver (ULD) API: Այն նկարագրում է սարքի ծրագրավորման հիմնական գործառույթները, չափաբերումները և ելքային արդյունքները:

Հատուկ նախագծված ծրագրերի համար, որոնք պահանջում են գերլայն FoV, VL53L7CX Թռիչքի ժամանակի սենսորն առաջարկում է 90° անկյունագծով FoV: Հիմնվելով STMicroelectronics-ի Flight Sense տեխնոլոգիայի վրա՝ VL53L7CX-ը ներառում է արդյունավետ մետա մակերեսային ոսպնյակ (DOE), որը տեղադրված է լազերային թողարկիչի վրա, որը հնարավորություն է տալիս 60° x 60° քառակուսի FoV-ի պրոյեկցիան տեսարանի վրա:

Նրա բազմազոնային հնարավորությունը ապահովում է 8×8 գոտիների մատրիցա (64 գոտի) և կարող է աշխատել մինչև 60 սմ արագությամբ (350 Հց):

Շնորհիվ ինքնավար ռեժիմի՝ ծրագրավորվող հեռավորության շեմով, որը համակցված է գերլայն FoV-ին, VL53L7CX-ը կատարյալ է ցանկացած հավելվածի համար, որը պահանջում է ցածր էներգիայի օգտագործողի հայտնաբերում: ST-ի արտոնագրված ալգորիթմները և նորարարական մոդուլի կառուցումը թույլ են տալիս VL53L7CX-ին հայտնաբերել յուրաքանչյուր գոտում FoV-ում բազմաթիվ օբյեկտներ՝ խորը հասկանալով: STMicroelectronics հիստոգրամի ալգորիթմներն ապահովում են ծածկույթի ապակու խաչմերուկի անձեռնմխելիությունը 60 սմ-ից ավելի:

VL53L5CX-ից ստացված՝ երկու սենսորների ցուցիչները և դրայվերները համատեղելի են, ինչը ապահովում է պարզ տեղափոխում մի սենսորից մյուսը:

Ինչպես բոլոր «Թռիչքի ժամանակ» (ToF) սենսորները, որոնք հիմնված են ST-ի Flight Sense տեխնոլոգիայի վրա, VL53L7CX-ը յուրաքանչյուր գոտում գրանցում է բացարձակ հեռավորություն՝ անկախ թիրախի գույնից և անդրադարձումից:

Տեղադրված մանրանկարչությամբ վերահոսող փաթեթում, որն ինտեգրում է SPAD զանգվածը, VL53L7CX-ը ապահովում է լավագույն կատարողականությունը շրջակա միջավայրի լուսավորության տարբեր պայմաններում և ծածկույթի ապակե նյութերի լայն տեսականիով:

ST-ի բոլոր ToF սենսորները միավորում են VCSEL-ը, որն արձակում է լիովին անտեսանելի 940 նմ IR լույս, որը լիովին անվտանգ է աչքերի համար (դաս 1 հավաստագրում):

VL53L7CX-ը կատարյալ սենսոր է ցանկացած հավելվածի համար, որը պահանջում է ծայրահեղ լայն FoV, ինչպիսիք են ռոբոտաշինությունը, խելացի բարձրախոսները, վիդեո պրոյեկտորները, բովանդակության կառավարումը: Բազմազոնային հնարավորությունների և 90° FoV-ի համադրությունը կարող է բարելավել նոր օգտագործման դեպքերը, ինչպիսիք են ժեստերի ճանաչումը, SLAM ռոբոտաշինության համար և ցածր էներգիայի համակարգի ակտիվացումը խելացի շենքերի համար:

Նկար 1. VL53L7CX սենսորային մոդուլ

Հապավումներ և հապավումներ

Հապավում/հապավում	Սահմանում
DOE	դիֆրակցիոն օպտիկական տարր
FoV	դաշտը view
I²C	միջինտեգրված միացում (սերիական ավտոբուս)
Kcps/SPAD	Կիլոգրամների քանակ/վայրկյան մեկ սադում (միավոր, որն օգտագործվում է SPAD զանգվածում ֆոտոնների քանակը քանակականացնելու համար)
RAM	պատահական մուտքի հիշողություն
SCL	սերիական ժամացույցի գիծ
SDA	սերիական տվյալներ
SPAD	մեկ ֆոտոն ավալանշ դիոդ
ToF	Թռիչքի ժամանակ
ULD	ultra lite վարորդ
VCSEL	ուղղահայաց խոռոչի մակերեսի արտանետվող դիոդ
VHV	շատ բարձր ծավալtage
Xtalk	զրպարտություն

Ֆունկցիոնալ նկարագրություն

Համակարգն ավարտված էview

VL53L7CX համակարգը կազմված է ապարատային մոդուլից և հոսթի վրա աշխատող ultra lite վարորդական ծրագրից (VL53L7CX ULD) (տես ստորև նկարը): Սարքավորումների մոդուլը պարունակում է ToF սենսոր: STMicroelectronics-ը տրամադրում է ծրագրաշարի դրայվերը, որն այս փաստաթղթում նշված է որպես «վարորդ»: Այս փաստաթուղթը նկարագրում է վարորդի գործառույթները, որոնք հասանելի են հյուրընկալողին: Այս գործառույթները վերահսկում են սենսորը և ստանում տիրույթի տվյալները:

Նկար 2. VL53L7CX համակարգը ավարտված էview

Արդյունավետ կողմնորոշում
Մոդուլը ներառում է ոսպնյակ Rx բացվածքի վրա, որը շրջում է (հորիզոնական և ուղղահայաց) թիրախի նկարահանված պատկերը: Հետևաբար, SPAD զանգվածի ներքևի ձախ մասում ճանաչված 0 գոտին լուսավորված է տեսարանի վերևի աջ կողմում գտնվող թիրախով:

Նկար 3. VL53L7CX արդյունավետ կողմնորոշում

Սխեմաներ և I²C կոնֆիգուրացիա

Վարորդի և որոնվածի միջև հաղորդակցությունը կառավարվում է I²C-ի միջոցով՝ մինչև 1 ՄՀց հաճախականությամբ աշխատելու հնարավորությամբ: Իրականացումը պահանջում է SCL և SDA գծերի ձգումներ: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար տես VL53L7CX տվյալների թերթիկը: VL53L7CX սարքն ունի 0x52 լռելյայն I²C հասցե: Այնուամենայնիվ, հնարավոր է փոխել լռելյայն հասցեն՝ այլ սարքերի հետ կոնֆլիկտներից խուսափելու համար կամ հեշտացնել մի քանի VL53L7CX մոդուլների ավելացումը համակարգին՝ ավելի մեծ համակարգի FoV-ի համար: I²C հասցեն կարող է փոխվել vl53l7cx_set_i2c_address() ֆունկցիայի միջոցով:

Նկար 4. Բազմաթիվ սենսորներ I²C ավտոբուսում

Որպեսզի սարքին թույլ տա փոխել իր I²C հասցեն՝ առանց I²C ավտոբուսի մյուսների վրա ազդելու, կարևոր է անջատել I²C հաղորդակցությունը սարքերի չփոխելու համար: Ընթացակարգը հետևյալն է.

1. Միացրեք համակարգը սովորական ռեժիմով:
2. Ներքև քաշեք սարքի LPn փին, որի հասցեն չի փոխվի:
3. Վերև քաշեք սարքի LPn փին, որի վրա փոխվել է I²C հասցեն:
4. Ծրագրավորեք I²C հասցեն սարքին՝ օգտագործելով set_i2c_address() ֆունկցիան:
5. Վեր ծրագրավորվող սարքի LPn փին վեր քաշեք:

Բոլոր սարքերն այժմ պետք է հասանելի լինեն I²C ավտոբուսում: Կրկնեք վերը նշված քայլերը համակարգի բոլոր VL53L7CX սարքերի համար, որոնք պահանջում են նոր I²C հասցե:

Փաթեթի բովանդակությունը և տվյալների հոսքը

Վարորդի ճարտարապետություն և բովանդակություն

VL53L7CX ULD փաթեթը բաղկացած է չորս թղթապանակից: Վարորդը գտնվում է թղթապանակում /

VL53L7CX_ULD_API:
Վարորդը կազմված է պարտադիր և ընտրովի fileս. Ընտրովի fileս են plugins օգտագործվում է ULD հատկանիշները ընդլայնելու համար: Յուրաքանչյուր հավելված սկսվում է «vl53l7cx_plugin» բառով (օրինակ՝ vl53l7cx_plugin_xtalk.h): Եթե ​​օգտագործողը չի ցանկանում առաջարկվածը plugins, դրանք կարող են հեռացվել՝ առանց ազդելու վարորդի մյուս հատկանիշների վրա: Հետևյալ նկարը ներկայացնում է պարտադիրը files և կամընտիր plugins.

Նկար 5. Վարորդի ճարտարապետություն

Օգտագործողը նույնպես պետք է իրականացնի երկու files գտնվում է /Platform թղթապանակում: Առաջարկվող հարթակը դատարկ պատյան է և պետք է լցված լինի հատուկ գործառույթներով:

Նշում. Պլաստիկ ձև: հ file պարունակում է պարտադիր մակրո ULD-ն օգտագործելու համար: Ամբողջ file բովանդակությունը պարտադիր է ULD-ի ճիշտ օգտագործման համար

Կալիբրացիոն հոսք

Crosstalk (Xtalk) սահմանվում է որպես SPAD զանգվածի վրա ստացված ազդանշանի քանակ, որը պայմանավորված է VCSEL լույսով
արտացոլում մոդուլի վերևում ավելացված պաշտպանիչ պատուհանի ներսում (կափարիչի ապակի): VL53L7CX մոդուլը ինքնուրույն չափորոշված ​​է և կարող է օգտագործվել առանց որևէ լրացուցիչ տրամաչափման:

Crosstalk calibration-ը կարող է պահանջվել, եթե մոդուլը պաշտպանված է կափարիչի ապակիով: VL53L7CX-ը անձեռնմխելի է
60 սմ-ից ավելի խոսակցություն՝ հիստոգրամային ալգորիթմի շնորհիվ: Այնուամենայնիվ, 60 սմ-ից ցածր կարճ հեռավորությունների վրա Xtalk-ը կարող է ավելի մեծ լինել, քան իրական վերադարձված ազդանշանը: Սա տալիս է սխալ թիրախային ընթերցում կամ ստիպում է թիրախներին ավելի մոտ թվալ, քան իրականում կան: Crosstalk calibration-ի բոլոր գործառույթները ներառված են Xtalk հավելվածում (ըստ ցանկության): Օգտագործողը պետք է օգտագործի file 'vl53l7cx_plugin_xtalk':

Խառը խոսակցությունը կարող է տրամաչափվել մեկ անգամ, և տվյալները կարող են պահպանվել, որպեսզի հետագայում դրանք նորից օգտագործվեն: Պահանջվում է թիրախ ֆիքսված հեռավորության վրա, հայտնի անդրադարձմամբ: Պահանջվող նվազագույն հեռավորությունը 600 մմ է, և թիրախը պետք է ծածկի ամբողջ FoV-ը: Կախված կարգավորումից, օգտվողը կարող է փոփոխել կարգավորումները՝ հարմարեցնելու համար խաչաձև ալիքի չափաբերումը, ինչպես առաջարկվում է հետևյալ աղյուսակում:

Աղյուսակ 1. Կալիբրացիայի համար մատչելի կարգավորումներ

Կարգավորում	Min	Առաջարկվել է STMicroelectronics-ի կողմից	Մաքս
Հեռավորությունը [մմ]	600	600	3000
Ս–ների թիվըamples	1	4	16
Արտացոլում [%]	1	3	99

Նշում. Ս–ների քանակի ավելացումamples-ը մեծացնում է ճշգրտությունը, բայց նաև մեծացնում է չափաբերման ժամանակը: Ժամանակը հարաբերական s թվի հետamples-ը գծային է, և արժեքները հետևում են մոտավոր ժամկետի.

• 1 վample ≈ 1 վայրկյան
• 4 վamples ≈ 2.5 վայրկյան
• 16 վamples ≈ 8.5 վայրկյան

Կալիբրացումը կատարվում է vl53l7cx_calibrate_xtalk() ֆունկցիայի միջոցով: Այս գործառույթը կարող է օգտագործվել ցանկացած պահի: Այնուամենայնիվ, նախ սենսորը պետք է սկզբնավորվի: Հետևյալ նկարը ներկայացնում է խաչաձև տրամաչափման հոսքը:

Նկար 6. Crosstalk calibration հոսքը

Տատանվող հոսք

Հետևյալ նկարը ներկայացնում է միջակայքային հոսքը, որն օգտագործվում է չափումներ ստանալու համար: Xtalk-ի չափաբերումը և կամընտիր գործառույթի զանգերը պետք է օգտագործվեն նախքան միջակայքի սեսիան սկսելը: Ստանալ/սահմանել գործառույթները չեն կարող օգտագործվել տիրույթի նստաշրջանի ընթացքում, և «թռիչքի վրա» ծրագրավորումը չի ապահովվում:

Նկար 7. Հոսքի միջակայք՝ օգտագործելով VL53L7CX

Հասանելի հատկանիշներ

VL53L7CX ULD API-ն ներառում է մի քանի գործառույթ, որոնք թույլ են տալիս օգտագործողին կարգավորել սենսորը՝ կախված օգտագործման դեպքից: Վարորդի համար հասանելի բոլոր գործառույթները նկարագրված են հետևյալ բաժիններում:

Նախնականացում

Նախնականացումը պետք է կատարվի VL53L7CX սենսորն օգտագործելուց առաջ: Այս գործողությունը օգտվողից պահանջում է.

1. Միացրեք սենսորը (VDDIO, AVDD, LPn պինդները դրված են High-ի, իսկ I2C_RST-ը դրված է 0-ի)
2. Կանչեք vl53l7cx_init() ֆունկցիան: Ֆունկցիան պատճենում է որոնվածը (~84 Կբայթ) մոդուլում: Դա արվում է կոդը բեռնելով I²C ինտերֆեյսի վրա և կատարելով բեռնման ռեժիմ՝ սկզբնավորումն ավարտելու համար:

Սենսորների վերակայման կառավարում

Սարքը զրոյացնելու համար անհրաժեշտ է միացնել հետևյալ քորոցները.

1. Սահմանեք VDDIO, AVDD և LPn կապումները ցածր մակարդակի վրա:
2. Սպասեք 10 ms.
3. Սահմանեք VDDIO, AVDD և LPn կապումները բարձր մակարդակի վրա:

Նշում. Միայն I2C_RST փին անջատելը զրոյացնում է I²C հաղորդակցությունը:

Բանաձեւ

Բանաձևը համապատասխանում է առկա գոտիների քանակին: VL53L7CX սենսորն ունի երկու հնարավոր լուծում՝ 4×4 (16 գոտի) և 8×8 (64 գոտի): Լռելյայնորեն սենսորը ծրագրավորված է 4×4: vl53l7cx_set_resolution() ֆունկցիան թույլ է տալիս օգտվողին փոխել բանաձեւը: Քանի որ տիրույթի հաճախականությունը կախված է լուծաչափից, այս ֆունկցիան պետք է օգտագործվի նախքան տիրույթի հաճախականությունը թարմացնելը: Ավելին, բանաձևի փոփոխությունը նաև մեծացնում է I²C ավտոբուսի երթևեկության չափը, երբ արդյունքներն ընթերցվում են:

Տատանվող հաճախականությունը

Տատանվող հաճախականությունը կարող է օգտագործվել չափման հաճախականությունը փոխելու համար: Քանի որ առավելագույն հաճախականությունը տարբեր է
4×4 և 8×8 լուծումների միջև, այս գործառույթը պետք է օգտագործվի բանաձևը ընտրելուց հետո: Թույլատրելի նվազագույն և առավելագույն արժեքները ներկայացված են հետևյալ աղյուսակում:

Աղյուսակ 2. Նվազագույն և առավելագույն միջակայքային հաճախականություններ

Բանաձեւ	Նվազագույն միջակայքային հաճախականությունը [Հց]	Առավելագույն միջակայքային հաճախականությունը [Hz]
4×4	1	60
8×8	1	15

Տատանվող հաճախականությունը կարելի է թարմացնել՝ օգտագործելով vl53l7cx_set_ranging_frequency_hz() ֆունկցիան: Լռելյայնորեն, միջակայքի հաճախականությունը սահմանված է 1 Հց:

Տարածման ռեժիմ

Ranging ռեժիմը թույլ է տալիս օգտվողին ընտրել բարձր կատարողականության կամ ցածր էներգիայի սպառման միջև: Առաջարկվում է երկու եղանակ.

• Շարունակական. սարքը շարունակաբար գրավում է շրջանակները օգտատիրոջ կողմից սահմանված տատանվող հաճախականությամբ: VCSEL-ը միացված է ամբողջ տիրույթում, ուստի առավելագույն հեռավորությունը և շրջակա միջավայրի անձեռնմխելիությունը ավելի լավն են: Այս ռեժիմը խորհուրդ է տրվում արագ տիրույթի չափումների կամ բարձր կատարողականության համար:
• Ինքնավար: Սա լռելյայն ռեժիմն է: Սարքը շարունակաբար բռնում է շրջանակներ՝ տատանվող հաճախականությամբ
  սահմանվում է օգտագործողի կողմից: VCSEL-ը միացված է օգտագործողի կողմից սահմանված ժամանակահատվածում՝ օգտագործելով vl53l7cx_set_integration_time_ms() ֆունկցիան: Քանի որ VCSEL-ը միշտ չէ, որ միացված է, էներգիայի սպառումը նվազում է: Օգուտներն ավելի ակնհայտ են միջակայքի նվազեցված հաճախականության դեպքում: Այս ռեժիմը խորհուրդ է տրվում ցածր էներգիայի ծրագրերի համար:

Տարածման ռեժիմը կարող է փոխվել՝ օգտագործելով vl53l7cx_set_ranging_mode() ֆունկցիան:

Ինտեգրման ժամանակը

Ինտեգրման ժամանակը հատկանիշ է, որը հասանելի է միայն ինքնավար տիրույթի ռեժիմի միջոցով (տես բաժին 4.5.
ռեժիմ): Այն թույլ է տալիս օգտվողին փոխել ժամանակը, մինչ VCSEL-ը միացված է: Ինտեգրման ժամանակի փոփոխություն, եթե միջակայքը
ռեժիմը դրված է շարունակականի վրա ազդեցություն չունի: Լռելյայն ինտեգրման ժամանակը սահմանվել է 5 ms: Ինտեգրման ժամանակի ազդեցությունը տարբեր է 4×4 և 8×8 լուծումների համար: 4×4 բանաձեւը կազմված է մեկ ինտեգրման ժամանակից, իսկ 8×8 բանաձեւը կազմված է չորս ինտեգրման ժամանակից: Հետևյալ թվերը ներկայացնում են VCSEL արտանետումը երկու լուծաչափերի համար:

Նկար 8. Ինտեգրման ժամանակը 4×4 ինքնավարության համար

Նկար 9. Ինտեգրման ժամանակը 8×8 ինքնավարության համար

Բոլոր ինտեգրման ժամանակների գումարը + 1 ms վերադիր պետք է լինի ավելի ցածր, քան չափման ժամանակահատվածը: Հակառակ դեպքում, միջակայքը ավտոմատ կերպով ավելանում է ինտեգրման ժամանակի արժեքին համապատասխանելու համար:

Էլեկտրաէներգիայի ռեժիմներ

Սնուցման ռեժիմները կարող են օգտագործվել էներգիայի սպառումը նվազեցնելու համար, երբ սարքը չի օգտագործվում: VL53L7CX-ը կարող է աշխատել հետևյալ հոսանքի ռեժիմներից մեկում.

• Արթնացում. սարքը տեղադրված է HP-ի անգործուն ռեժիմում (բարձր հզորություն)՝ սպասելով հրահանգների:
• Քուն. սարքը դրված է LP պարապ վիճակում (ցածր էներգիա), ցածր էներգիայի վիճակում: Սարքը չի կարող օգտագործվել մինչև արթնացման ռեժիմում միացված լինի: Այս ռեժիմը պահպանում է որոնվածը և կոնֆիգուրացիան:

Էլեկտրաէներգիայի ռեժիմը կարելի է փոխել՝ օգտագործելով vl53l7cx_set_power_mode() ֆունկցիան: Կանխադրված ռեժիմը արթնացումն է:
Նշում. Եթե ​​օգտատերը ցանկանում է փոխել հոսանքի ռեժիմը, սարքը չպետք է լինի տատանվող վիճակում:

Սողուններ

Թիրախից վերադարձված ազդանշանը մաքուր զարկերակ չէ սուր եզրերով: Ծայրերը թեքվում են և կարող են ազդել հարակից գոտիներում նշված հեռավորությունների վրա: Սրիչը օգտագործվում է շղարշի փայլից առաջացած որոշ կամ ամբողջ ազդանշանը հեռացնելու համար:

ՆախկինampՍտորև բերված նկարում ցուցադրվածը ներկայացնում է մոտ թիրախ 100 մմ-ի վրա՝ կենտրոնացված FoV-ում, և մեկ այլ թիրախ՝ ավելի ետևում՝ 500 մմ: Կախված սրիչի արժեքից, մոտ թիրախը կարող է հայտնվել ավելի շատ գոտիներում, քան իրականը:

Նկար 10. Exampտեսարան՝ օգտագործելով մի քանի սրիչ արժեքներ

Սրիչը կարելի է փոխել՝ օգտագործելով vl53l7cx_set_sharpener_percent() ֆունկցիան: Թույլատրված արժեքները 0% -ից 99% են: Նախնական արժեքը 5% է:

Նպատակային պատվեր

VL53L7CX-ը կարող է չափել մի քանի թիրախ յուրաքանչյուր գոտում: Հիստոգրամի մշակման շնորհիվ հյուրընկալողը կարողանում է
ընտրեք հաղորդված թիրախների հերթականությունը: Երկու տարբերակ կա.

• Ամենամոտ: Ամենամոտ թիրախը առաջինն է
• Ամենաուժեղ. ամենաուժեղ թիրախը առաջինն է

Թիրախային կարգը կարող է փոխվել՝ օգտագործելով vl53l7cx_set_target_order() ֆունկցիան: Կանխադրված կարգը ամենաուժեղն է: Նախկինample-ն հետևյալ նկարում ներկայացնում է երկու թիրախի հայտնաբերումը: Մեկը 100 մմ ցածր արտացոլմամբ, իսկ մեկը 700 մմ բարձր արտացոլմամբ:

Նկար 11. ExampՀիստոգրամի լ՝ երկու թիրախով

Բազմաթիվ թիրախներ յուրաքանչյուր գոտում

VL53L7CX-ը կարող է չափել մինչև չորս թիրախ յուրաքանչյուր գոտում: Օգտագործողը կարող է կարգավորել սենսորի կողմից վերադարձված թիրախների քանակը:

Նշում. Հայտնաբերվելիք երկու թիրախների միջև նվազագույն հեռավորությունը 600 մմ է: Վարորդից ընտրությունը հնարավոր չէ. դա պետք է արվի «պլատֆորմի» տեսքով: ժ file. Մակրո VL53L7CX_NB_ TARGET_PER_ZONE-ը պետք է սահմանվի 1-ից 4-ի միջև: Թիրախային կարգը նկարագրված է Բաժին 4.9-ում. Նպատակային կարգն ուղղակիորեն ազդում է հայտնաբերված թիրախի հերթականության վրա: Լռելյայնորեն, սենսորը թողարկում է առավելագույնը մեկ թիրախ յուրաքանչյուր գոտու համար:

Նշում. Մեկ գոտում թիրախների քանակի ավելացումը մեծացնում է RAM-ի պահանջվող չափը:

Xtalk լուսանցք

Xtalk լուսանցքը լրացուցիչ հատկություն է, որը հասանելի է միայն Xtalk հավելվածի միջոցով: .c և .f files 'vl53l7cx_plugin_xtalk' պետք է օգտագործվի:

Լուսանցքն օգտագործվում է հայտնաբերման շեմը փոխելու համար, երբ սենսորի վերին մասում առկա է կափարիչի ապակի: Շեմը կարող է ավելացվել՝ ապահովելու համար, որ կափարիչի ապակին երբեք չի հայտնաբերվի՝ խաչաձև տրամաչափման տվյալները սահմանելուց հետո: ՆախampԲացի այդ, օգտագործողը կարող է մեկ սարքի վրա գործարկել խաչաձև տրամաչափում և վերօգտագործել նույն տրամաչափման տվյալները բոլոր մյուս սարքերի համար: Xtalk լուսանցքը կարող է օգտագործվել խաչաձև շտկումը կարգավորելու համար: Ստորև բերված նկարը ներկայացնում է Xtalk մարժան:

Նկար 12. Xtalk լուսանցք

Հայտնաբերման շեմեր

Ի լրումն սովորական տիրույթի հնարավորությունների, սենսորը կարող է ծրագրավորվել որոշակի նախապես սահմանված չափանիշներով օբյեկտ հայտնաբերելու համար: Այս հատկությունը հասանելի է «հայտնաբերման շեմեր» հավելվածի միջոցով, որը API-ում լռելյայն ներառված տարբերակ չէ: Այն fileԱնհրաժեշտ է օգտագործել «vl53l7cx_plugin_detection_thresholds» անվանումը: Հատկանիշը կարող է օգտագործվել A3 (INT) ամրացման համար ընդհատում գործարկելու համար, երբ օգտագործողի կողմից սահմանված պայմանները բավարարվեն: Կան երեք հնարավոր կոնֆիգուրացիաներ.

• Բանաձև 4×4. յուրաքանչյուր գոտու մեկ շեմի օգտագործում (ընդհանուր 16 շեմ)
• Բանաձև 4×4. յուրաքանչյուր գոտու համար երկու շեմի օգտագործում (ընդհանուր 32 շեմ)
• Բանաձև 8×8. յուրաքանչյուր գոտու մեկ շեմի օգտագործում (ընդհանուր 64 շեմ)

Անկախ օգտագործվող կոնֆիգուրացիան, շեմերի ստեղծման կարգը և RAM-ի չափը նույնն են: Յուրաքանչյուր շեմային համակցության համար անհրաժեշտ է լրացնել մի քանի դաշտ.

• Zone id՝ ընտրված գոտու id (տես Բաժին 2.2. Արդյունավետ կողմնորոշում)
• Չափում. չափում բռնելու համար (հեռավորություն, ազդանշան, SPAD-ների քանակը,…)
• Տեսակը՝ չափումների պատուհաններ (պատուհաններում, պատուհաններից դուրս, ցածր շեմից ցածր,…)
• Ցածր շեմ. գործարկողի ցածր շեմ օգտագործող: Օգտատիրոջը ձևաչափը սահմանելու կարիք չկա, այն ավտոմատ կերպով մշակվում է API-ի կողմից:
• Բարձր շեմ. գործարկիչի բարձր շեմ օգտագործող: Օգտագործողը կարիք չունի ձևաչափի սահմանելու. այն ավտոմատ կերպով կառավարվում է API-ի կողմից:
• Մաթեմատիկական գործողություն. օգտագործվում է միայն 4×4 – 2 շեմային համակցությունների համար յուրաքանչյուր գոտում: Օգտագործողը կարող է համադրություն սահմանել՝ օգտագործելով մի քանի շեմ մեկ գոտում:

Շարժման ցուցիչ

VL53L7CX սենսորն ունի ներկառուցված որոնվածային հատկություն, որը թույլ է տալիս հայտնաբերել շարժումը տեսարանում: Շարժումը
ցուցիչը հաշվարկվում է հաջորդական շրջանակների միջև: Այս տարբերակը հասանելի է «vl53l7cx_plugin_motion_indicator» հավելվածի միջոցով:

Շարժման ցուցիչը սկզբնավորվում է vl53l7cx_motion_indicator_init() ֆունկցիայի միջոցով: Սենսորը փոխելու համար
բանաձեւը, թարմացրեք շարժման ցուցիչի լուծաչափը՝ օգտագործելով հատուկ գործառույթը՝ vl53l7cx_motion_indicator_set_resolution():

Օգտագործողը կարող է նաև փոխել շարժման հայտնաբերման նվազագույն և առավելագույն հեռավորությունները: Նվազագույն և առավելագույն հեռավորությունների միջև տարբերությունը չի կարող լինել 1500 մմ-ից ավելի: Լռելյայնորեն, հեռավորությունները սկզբնավորվում են 400 մմ-ից 1500 մմ արժեքներով:

Արդյունքները պահվում են «շարժման_ ցուցիչ» դաշտում: Այս դաշտում «շարժում» զանգվածը տալիս է արժեք, որը պարունակում է
շարժման ինտենսիվությունը մեկ գոտում: Բարձր արժեքը ցույց է տալիս շրջանակների միջև շարժման բարձր տատանումները: Տիպիկ շարժումը տալիս է 100-ից 500 արժեք: Այս զգայունությունը կախված է ինտեգրման ժամանակից, թիրախի հեռավորությունից և թիրախի անդրադարձումից:

Ցածր էներգիայի հավելվածների համար իդեալական համադրություն է շարժման ցուցիչի օգտագործումն ինքնավար տիրույթի ռեժիմով և շարժման վրա ծրագրավորված հայտնաբերման շեմերով: Սա թույլ է տալիս հայտնաբերել շարժման տատանումները FoV-ում նվազագույն էներգիայի սպառմամբ:

Պարբերական ջերմաստիճանի փոխհատուցում

Տատանվող կատարողականի վրա ազդում են ջերմաստիճանի տատանումները: VL53L7CX սենսորը տեղադրում է ջերմաստիճան
փոխհատուցում, որը ճշգրտվում է մեկ անգամ, երբ հեռարձակումը սկսվում է: Այնուամենայնիվ, եթե ջերմաստիճանը զարգանում է, ապա
փոխհատուցումը կարող է չհամապատասխանել նոր ջերմաստիճանին: Այս խնդրից խուսափելու համար հաճախորդը կարող է ջերմաստիճանի պարբերական փոխհատուցում կատարել՝ օգտագործելով ավտոմատ VHV: Ջերմաստիճանի պարբերական ստուգաչափումը մի քանի միլիվայրկյան է պահանջում: Օգտագործողը կարող է սահմանել ժամկետը: Այս հնարավորությունն օգտագործելու համար հաճախորդը պետք է.

• Կանչեք vl53l7cx_set_VHV_repeat_count() ֆունկցիան:
• Այնուհետև որպես արգումենտ տվեք յուրաքանչյուր նոր չափաբերման միջև եղած շրջանակների թիվը:

Եթե ​​արգումենտը 0 է, ապա փոխհատուցումն անջատված է:

Արդյունքների շարք

Հասանելի տվյալներ
Թիրախային և շրջակա միջավայրի տվյալների ընդարձակ ցանկը կարող է ստացվել միջակայքային գործունեության ընթացքում: Հետևյալ աղյուսակը նկարագրում է օգտագործողի համար հասանելի պարամետրերը:

Աղյուսակ 3. Հասանելի ելք՝ օգտագործելով VL53L7CX սենսորը

Տարր	Nb բայթ (RAM)	Միավոր	Նկարագրություն
Շրջակա միջավայր՝ ըստ SPAD-ի	256	Kcps/SPAD	Շրջակա միջավայրի արագության չափումը կատարվում է SPAD զանգվածի վրա, առանց ակտիվ ֆոտոնների արտանետումների, աղմուկի պատճառով շրջակա ազդանշանի արագությունը չափելու համար:
Հայտնաբերված թիրախների քանակը	64	Ոչ մեկը	Ընթացիկ գոտում հայտնաբերված թիրախների քանակը: Այս արժեքը պետք է լինի առաջինը, որը ստուգում է չափման վավերականությունը իմանալու համար:
Միացված SPAD-ների քանակը	256	Ոչ մեկը	Ընթացիկ չափման համար միացված SPAD-ների քանակը: Հեռավոր կամ ցածր արտացոլող թիրախը ակտիվացնում է ավելի շատ SPAD-ներ:
Ազդանշան մեկ SPAD-ի համար	Ծրագրավորված են 256 x nb թիրախներ	Kcps/SPAD	VCSEL իմպուլսի ժամանակ չափված ֆոտոնների քանակը:
Շրջանակի սիգմա	Ծրագրավորված են 128 x nb թիրախներ	Միլիմետր	Նշված թիրախային հեռավորության վրա աղմուկի Sigma գնահատիչ:
Հեռավորությունը	Ծրագրավորված են 128 x nb թիրախներ	Միլիմետր	Թիրախային հեռավորությունը
Թիրախային կարգավիճակը	Ծրագրավորված են 64 x nb թիրախներ	Ոչ մեկը	Չափումների վավերականությունը: Տեսնել Բաժին 5.5. Արդյունքներ մեկնաբանություն լրացուցիչ տեղեկությունների համար:
Արտացոլում	Ծրագրավորված են 64 x թվային թիրախներ	տոկոս	Գնահատված թիրախային արտացոլումը տոկոսներով
Շարժման ցուցիչ	140	Ոչ մեկը	Շարժման ցուցիչի արդյունքներ պարունակող կառուցվածք: «Շարժում» դաշտը պարունակում է շարժման ինտենսիվությունը:

Նշում. Մի քանի տարրերի համար (ազդանշան մեկ spad, սիգմա, …) տվյալների հասանելիությունը տարբեր է, եթե օգտվողը ծրագրավորել է մեկից ավելի թիրախ յուրաքանչյուր գոտու համար (տես Բաժին 4.10. Բազմաթիվ թիրախներ մեկ գոտում): Տես նախկինampԼրացուցիչ տեղեկությունների համար կոդերը:

Անհատականացրեք ելքային ընտրությունը

Լռելյայնորեն, բոլոր VL53L7CX ելքերը միացված են: Անհրաժեշտության դեպքում օգտագործողը կարող է անջատել որոշ սենսորային ելքեր: Չափումների անջատումը վարորդի վրա հասանելի չէ. այն պետք է կատարվի «պլատֆորմի» տեսքով: ժ file. Արդյունքներն անջատելու համար օգտագործողը կարող է հայտարարել հետևյալ մակրոները.

#սահմանել VL53L7CX_DISABLE_AMBIENT_PER_SPAD
#սահմանել VL53L7CX_DISABLE_NB_SPADS_ENABLED
#սահմանել VL53L7CX_DISABLE_NB_TARGET_DETECTED
#սահմանել VL53L7CX_DISABLE_SIGNAL_PER_SPAD
#սահմանել VL53L7CX_DISABLE_RANGE_SIGMA_MM
#սահմանել VL53L7CX_DISABLE_DISTANCE_MM
#սահմանել VL53L7CX_DISABLE_TARGET_STATUS
#սահմանել VL53L7CX_DISABLE_REFLECTANCE_PERCENT
#սահմանել VL53L7CX_DISABLE_MOTION_INDICATOR

Հետևաբար, դաշտերը չեն հայտարարվում արդյունքների կառուցվածքում, և տվյալները չեն փոխանցվում հոսթին։ RAM-ի չափը և I²C չափը կրճատվել են: Տվյալների հետևողականությունն ապահովելու համար ST-ը միշտ խորհուրդ է տալիս միացված պահել «հայտնաբերված թիրախների թիվը» և «թիրախային կարգավիճակը»: Սա զտում է չափումները՝ կախված թիրախային կարգավիճակից (տես Բաժին 5.5. Արդյունքների մեկնաբանումը):

Ստանալով տարբեր արդյունքներ

Տարածման նստաշրջանի ընթացքում երկու եղանակ կա իմանալու, թե արդյոք առկա են նոր տիրույթի տվյալներ.

• Հարցման ռեժիմ. Անընդհատ օգտագործում է vl53l7cx_check_data_ready() ֆունկցիան: Այն հայտնաբերում է սենսորի կողմից վերադարձված նոր հոսքերի քանակը:
• Ընդհատման ռեժիմ. Սպասում է A3 փին (GPIO1) բարձրացված ընդհատմանը: Ընդհատումը ավտոմատ կերպով ջնջվում է ~100 մկվ-ից հետո:

Երբ նոր տվյալները պատրաստ են, արդյունքները կարելի է կարդալ՝ օգտագործելով vl53l7cx_get_ranging_data() ֆունկցիան: Այն վերադարձնում է թարմացված կառուցվածք, որը պարունակում է ընտրված բոլոր արդյունքները: Քանի որ սարքը ասինխրոն է, ընդհատում չկա, որպեսզի մաքրվի միջակայքի նիստը շարունակելու համար: Այս հատկությունը հասանելի է ինչպես շարունակական, այնպես էլ ինքնավար տիրույթի ռեժիմների համար:

Օգտագործելով չմշակված որոնվածի ձևաչափը

I²C-ի միջոցով միջակայքային տվյալները փոխանցելուց հետո տեղի է ունենում փոխակերպում որոնվածի ձևաչափի և հյուրընկալող ձևաչափի միջև: Այս գործողությունը, որպես կանոն, կատարվում է միլիմետրերով հեռավորություն ունենալու համար՝ որպես սենսորի լռելյայն ելք: Եթե ​​օգտատերը ցանկանում է օգտագործել որոնվածի ֆորմատը, ապա հարթակում պետք է սահմանվի հետևյալ մակրո file: VL53L7CX

#define VL53L7CX_USE_RAW_FORMAT

Արդյունքների մեկնաբանություն 

VL53L7CX-ի կողմից վերադարձված տվյալները կարող են զտվել՝ հաշվի առնելու թիրախային կարգավիճակը: Կարգավիճակը ցույց է տալիս չափման վավերականությունը: Ամբողջական կարգավիճակի ցանկը նկարագրված է հետևյալ աղյուսակում:

Աղյուսակ 4. Հասանելի թիրախային կարգավիճակի ցանկ

Թիրախային կարգավիճակը	Նկարագրություն
0	Շրջանակային տվյալները չեն թարմացվում
1	Ազդանշանի արագությունը չափազանց ցածր է SPAD զանգվածում
2	Թիրախային փուլ
3	Սիգմա գնահատիչը չափազանց բարձր է
4	Թիրախի հետևողականությունը ձախողվեց
5	Շրջանակը վավեր է
6	Փաթաթումը չի կատարվում (սովորաբար առաջին միջակայքը)
7	Գնահատման հետևողականությունը ձախողվեց
8	Ազդանշանի արագությունը չափազանց ցածր է ընթացիկ թիրախի համար
9	Շրջանակը վավեր է մեծ զարկերակով (կարող է պայմանավորված լինել միավորված թիրախով)
10	Շրջանակը վավեր է, բայց նախորդ տիրույթում թիրախ չի հայտնաբերվել
11	Չափման հետևողականությունը ձախողվեց
12	Թիրախը լղոզված է մեկ ուրիշի կողմից՝ սրիչի պատճառով
13	Թիրախը հայտնաբերվեց, բայց անհամապատասխան տվյալներ: Հաճախ տեղի է ունենում երկրորդական թիրախների համար:
255	Թիրախ չի հայտնաբերվել (միայն եթե հայտնաբերված թիրախների թիվը միացված է)

Համապատասխան տվյալներ ունենալու համար օգտատերը պետք է զտի անվավեր թիրախային կարգավիճակը: Վստահության վարկանիշ տալու համար 5 կարգավիճակ ունեցող թիրախը համարվում է 100% վավեր: 6 կամ 9 կարգավիճակը կարելի է համարել 50% վստահության արժեքով: Մնացած բոլոր կարգավիճակները 50% վստահության մակարդակից ցածր են:

Վարորդի սխալներ

Երբ սխալ է տեղի ունենում VL53L7CX սենսորի օգտագործմամբ, վարորդը վերադարձնում է հատուկ սխալ: Հետևյալ աղյուսակը թվարկում է հնարավոր սխալները:

Աղյուսակ 5. Վարորդի օգտագործմամբ հասանելի սխալների ցանկ

Թիրախային կարգավիճակը	Նկարագրություն
0	Սխալ չկա
127	Օգտագործողը սխալ կարգավորում է ծրագրավորել (անհայտ լուծաչափ, տիրույթի հաճախականությունը չափազանց բարձր է,…)
255	Խոշոր սխալ. Սովորաբար ժամանակի դադարի սխալ՝ I²C սխալի պատճառով:
այլ	Վերը նկարագրված բազմաթիվ սխալների համակցություն

Նշում. Հյուրընկալողը կարող է ավելի շատ սխալի կոդեր կիրառել՝ օգտագործելով հարթակը files.

Վերանայման պատմություն

Աղյուսակ 6. Փաստաթղթերի վերանայման պատմություն

Ամսաթիվ	Տարբերակ	Փոփոխություններ
02-օգոստոս-2022	1	Նախնական թողարկում
02-սեպտ.-2022	2	Թարմացվել է Բաժնի ներածություն Նշում է ավելացվել թիրախների միջև նվազագույն հեռավորության մասին Բաժին 4.10. Բազմակի թիրախներ յուրաքանչյուր գոտում
21-Փետրվար-2024	3	Ավելացվեց VHV (շատ բարձր ծավալtagե) դեպի Բաժին 1. Հապավումներ և հապավումներ. Ավելացված է Բաժին 4.14. Ջերմաստիճանի պարբերական փոխհատուցում

Հաճախորդների աջակցություն

ԿԱՐԵՎՈՐ ԾԱՆՈՒՑՈՒՄ – ԿԱՐԴԱՑԵՔ ՈՒՇԱԴՐՈՒԹՅՈՒՆ
STMicroelectronics NV-ն և նրա դուստր ձեռնարկությունները («ST») իրավունք են վերապահում ցանկացած պահի առանց նախազգուշացման փոփոխություններ, ուղղումներ, բարելավումներ, փոփոխություններ և բարելավումներ կատարել ST արտադրանքներում և/կամ այս փաստաթղթում: Գնորդները պետք է ստանան ST ապրանքների վերաբերյալ վերջին համապատասխան տեղեկատվությունը, նախքան պատվերներ տեղադրելը: ST ապրանքները վաճառվում են ST-ի վաճառքի պայմանների և պայմանների համաձայն, որոնք գործում են պատվերի հաստատման պահին:

Գնորդները բացառապես պատասխանատու են ST ապրանքների ընտրության, ընտրության և օգտագործման համար, և ST-ն պատասխանատվություն չի կրում դիմումների աջակցության կամ գնորդների արտադրանքի ձևավորման համար:

Սույնով ST-ի կողմից որևէ մտավոր սեփականության իրավունքի բացահայտ կամ ենթադրյալ լիցենզիա չի տրվում:

ST արտադրանքի վերավաճառք՝ սույն հոդվածում նշված տեղեկատվությունից տարբերվող դրույթներով, անվավեր է դարձնում ST-ի կողմից նման արտադրանքի համար տրված ցանկացած երաշխիք:

ST-ը և ST լոգոն ST-ի ապրանքային նշաններն են: ST ապրանքանիշերի մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար տե՛ս www.st.com/trademarks. Բոլոր այլ ապրանքների կամ ծառայությունների անվանումները իրենց համապատասխան սեփականատերերի սեփականությունն են:

Այս փաստաթղթի տեղեկատվությունը փոխարինում և փոխարինում է այս փաստաթղթի ցանկացած նախկին տարբերակներում նախկինում տրված տեղեկատվությանը:
© 2024 STMicroelectronics – Բոլոր իրավունքները պաշտպանված են

Փաստաթղթեր / ռեսուրսներ

STMicroelectronics VL53L7CX Թռիչքի ժամանակի բազմագոտի հեռավորության սենսոր [pdf] Օգտագործողի ուղեցույց VL53L7CX Թռիչքի ժամանակի բազմագոտի հեռավորության ցուցիչ, VL53L7CX, թռիչքի ժամանակի բազմագոտի հեռավորության ցուցիչ, թռիչքի բազմագոտի տվիչ, բազմագոտի հեռավորության սենսոր, հեռավորության ցուցիչ

Հղումներ

• Օգտագործողի ձեռնարկ