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天南地北客
发表于: 2018-4-20 10:32:43 | 显示全部楼层

意法半导体近日宣布推出新型激光测距飞行时间传感器,测量距离高达4米。

最近由STMicroelectronics公司发布的VL53L1X是一个飞行时间(ToF)远距离激光测距传感器。它测量的最远距离为400厘米(或〜157英寸),“远距离”相对于您的项目来说,毕竟,这款“完全集成的微型模块”尺寸非常小,根据其数据手册中所描述的,仅为4.9×2.5×1.5 mm。

ST_Time-of-Flight_VL53L1X_image_resize.jpg

完全集成的VL53L1X采用小型模块,尺寸仅为4.9×2.5×1.5 mm。


完全集成的微型模块

这种测距传感器被称为“完全集成”,并且我认为这种说法是正确的,因为它提供了所有的功能:

●    运行高级固件的低功耗微控制器;

●    包含物理红外滤光片和光学元件;

●    将16×16 SPAD(雪崩二极管)接收阵列与一个集成透镜相结合;

●    置于微型可回流焊包装中;

●    具有可编程的感兴趣区域(ROI),可以减小传感器的视场(FOV),或提供多区域操作控制;

●    使用I2C接口总线进行通信。

ST_Time-of-Flight_VL53L1X_block_diagram_resize(1).jpg

VL53L1X框图。


说到I2C总线,虽然在功能部分(第1页)中提到了1 MHz的最大I2C总线速度,但由于表10(请参见下图)指出最大I2C总线速度为400 kHz。也许这个小小的疏漏将在数据表的下一次修订中得到纠正。

ST_Time-of-Flight_VL53L1X_I2C_Table_resize.jpg

如数据表第1页所述,I2C总线的最大速度为400 kHz,而不是1 MHz,这是一个小问题。


最大范围4米(在特定条件下)

虽然这种传感器可以测距达4米(400厘米),但显然这种最大距离参数只能在特定条件下才能实现,例如当“环境光线较暗时”,根据第3.4节黑暗条件) - 见下图。另外,请注意目标反射率规格。

ST_Time-of-Flight_VL53L1X_maximum-range_resize.jpg

传感器可以达到400厘米,但只能在特定条件下使用。


数据表的第3.1部分(第15页)提出了一些额外的测试条件,包括:

●    额定电压= 2.8 V

●    标称温度= 23°C

●    没有保护玻璃

●    时间预算是100ms


只是要清楚,我并不是要贬低这个传感器。但是,我建议如果您的设计要求传感范围处于或接近该传感器提供的最大范围(400厘米),请务必查看本数据手册的测试条件部分,以确保您不会忽略某些内容。您也可以查看第10页上的第2.5节(标题为“关键参数”),其中讨论了各种距离模式和传感器的时间预算(TB)。


需要一个API

根据第7页的系统功能描述部分,主机使用作为驱动程序提供的API(应用程序编程接口)来控制此传感器。虽然本部分还提及API的用户手册(UM2356),其中包含对驱动程序的详细说明,但不包括指向该文档的超链接。所以,为了您的方便,我在这里包含了一个链接(PDF)。

ST_Time-of-Flight_VL53L1X_API_resize.jpg

运行这个测距传感器需要一个作为驱动程序提供的API。


是的,这是一个激光。所以要小心。

在整个数据表中,多次提及到,这种远距离激光测距装置确实包含一个激光发射器;准确地说,是Class 1 940纳米隐形激光。尽管根据这篇文章,“Class 1激光器在所有正常使用条件下都是安全的”,但在使用此传感器时仍应考虑适当的激光安全考虑因素。有关该主题的更多信息,请参见数据手册第28页上的第7章(标题为激光安全注意事项)。

ST_Time-of-Flight_VL53L1X_laser_resize.jpg

为了防止你忘了,数据手册提醒我们,这个传感器包含一个激光。所以,在使用此设备时要格外小心。


您有没有机会使用这颗意法半导体的新型长距离飞行时间传感器VL53L1X?如果有的话,在本帖中进行回复,并留下您的宝贵经验。

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