STMicroelectronics VL53L5CX फ्लाइट रेंजिंग सेन्सरची मल्टीझोन वेळ

परिचय

अल्ट्रा लाइट ड्रायव्हर (ULD) API वापरून VL53L5CX टाइम-ऑफ-फ्लाइट (ToF) सेन्सर कसे हाताळायचे हे स्पष्ट करणे हा या वापरकर्ता पुस्तिकाचा उद्देश आहे. हे डिव्हाइस, कॅलिब्रेशन्स आणि आउटपुट परिणाम प्रोग्राम करण्यासाठी मुख्य कार्यांचे वर्णन करते.

VL53L5CX हे एक अत्याधुनिक, ToF, मल्टीझोन रेंजिंग सेन्सर आहे जे STMicroelectronics Flight Sense उत्पादनाचे कुटुंब वाढवते. सूक्ष्म रिफ्लो करण्यायोग्य पॅकेजमध्ये ठेवलेले, ते कव्हर ग्लास सामग्रीच्या श्रेणीसह विविध सभोवतालच्या प्रकाश परिस्थितींमध्ये सर्वोत्तम श्रेणीचे कार्यप्रदर्शन प्राप्त करण्यासाठी SPAD ॲरे, भौतिक इन्फ्रारेड फिल्टर आणि डिफ्रॅक्टिव्ह ऑप्टिकल घटक (DOE) एकत्रित करते.

विस्तीर्ण 8° कर्णक्षेत्रासह 8×63 झोनपर्यंत मल्टीझोन अंतर मोजणे शक्य आहे. view (FoV) जे असू शकते
सॉफ्टवेअर द्वारे कमी. VL53L5CX चे प्रत्येक झोन 4 Hz च्या कमाल वारंवारतेवर लक्ष्याचे अंतर 60 मीटर पर्यंत मोजते.

STMicroelectronics पेटंट केलेल्या हिस्टोग्राम अल्गोरिदममुळे धन्यवाद, VL53L5CX FoV मध्ये विविध वस्तू शोधण्यात सक्षम आहे.
हिस्टोग्राम 60 सेमीपेक्षा जास्त काचेच्या क्रॉसस्टॉकला कव्हर करण्यासाठी प्रतिकारशक्ती देखील प्रदान करतो.

संदर्भ
VL53L5CX डेटाशीट (DS13754).

परिवर्णी शब्द आणि संक्षेप

संक्षेप/संक्षेप	व्याख्या
डीओई	विवर्तक ऑप्टिकल घटक
FoV	चे क्षेत्र view
I²C	इंटर-इंटिग्रेटेड सर्किट (सिरियल बस)
Kcps/SPAD	किलो-काउंट प्रति सेकंद प्रति स्पॅड (SPAD अॅरेमध्ये फोटॉनची संख्या मोजण्यासाठी वापरलेले युनिट)
रॅम	यादृच्छिक प्रवेश मेमरी
SCL	अनुक्रमांक घड्याळ ओळ
SDA	अनुक्रमांक डेटा
SPAD	सिंगल फोटॉन हिमस्खलन डायोड
ToF	उड्डाणाची वेळ
ULD	अल्ट्रा लाइट ड्रायव्हर
VCSEL	अनुलंब पोकळी पृष्ठभाग उत्सर्जक डायोड
VHV	खूप उच्च व्हॉल्यूमtage
Xtalk	क्रॉसस्टॉक

कार्यात्मक वर्णन

प्रणाली संपलीview

VL53L5CX प्रणाली हार्डवेअर मॉड्यूल आणि अल्ट्रा लाइट ड्रायव्हर सॉफ्टवेअर (VL53L5CX ULD) यजमानावर चालणारी आहे (खालील आकृती पहा). हार्डवेअर मॉड्यूलमध्ये ToF सेन्सर असतो. STMicroelectronics सॉफ्टवेअर ड्रायव्हर वितरीत करते, ज्याला या दस्तऐवजात "ड्रायव्हर" म्हणून संबोधले जाते. हा दस्तऐवज ड्रायव्हरच्या कार्यांचे वर्णन करतो, जे होस्टसाठी प्रवेशयोग्य आहेत. ही फंक्शन्स सेन्सर नियंत्रित करतात आणि रेंजिंग डेटा मिळवतात.

प्रभावी अभिमुखता

मॉड्यूलमध्ये Rx ऍपर्चरवर एक लेन्स समाविष्ट आहे, जी लक्ष्याची कॅप्चर केलेली प्रतिमा (क्षैतिज आणि अनुलंब) फ्लिप करते. परिणामी, झोन 0 म्हणून ओळखले गेलेले झोन, SPAD अॅरेच्या तळाशी डावीकडे, दृश्याच्या वरच्या उजव्या बाजूला असलेल्या लक्ष्याद्वारे प्रकाशित केले जाते.

स्कीमॅटिक्स आणि I²C कॉन्फिगरेशन

ड्रायव्हर आणि फर्मवेअरमधील संप्रेषण I²C द्वारे हाताळले जाते, 1 MHz पर्यंत ऑपरेट करण्याची क्षमता आहे. अंमलबजावणीसाठी SCL आणि SDA लाईनवर पुल-अप आवश्यक आहेत. अधिक माहितीसाठी VL53L5CX डेटाशीट पहा.
VL53L5CX डिव्हाइसचा डीफॉल्ट I²C पत्ता 0x52 आहे. तथापि, इतर उपकरणांशी संघर्ष टाळण्यासाठी डिफॉल्ट पत्ता बदलणे शक्य आहे किंवा मोठ्या प्रणाली FoV साठी सिस्टममध्ये एकाधिक VL53L5CX मॉड्यूल जोडणे शक्य आहे. vl53l5cx_set_i2c_address() फंक्शन वापरून I²C पत्ता बदलला जाऊ शकतो.

I²C बसवरील इतरांना प्रभावित न करता डिव्हाइसला त्याचा I²C पत्ता बदलण्याची परवानगी देण्यासाठी, बदलल्या जात नसलेल्या डिव्हाइसेसचे I²C संप्रेषण अक्षम करणे महत्वाचे आहे. प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:

1. सिस्टमला नेहमीप्रमाणे पॉवर अप करा.
2. डिव्हाइसचा LPn पिन खाली खेचा ज्याचा पत्ता बदलला जाणार नाही.
3. I²C पत्ता बदललेल्या डिव्हाइसचा LPn पिन वर खेचा.
4. सेट_i2c_address() फंक्शन वापरून डिव्हाइसवर I²C पत्ता प्रोग्राम करा.
5. रीप्रोग्राम न केलेल्या डिव्हाइसचा LPn पिन वर खेचा.

सर्व उपकरणे आता I²C बसवर उपलब्ध असावीत. सिस्टममधील सर्व VL53L5CX डिव्हाइसेससाठी वरील चरणांची पुनरावृत्ती करा ज्यांना नवीन I²C पत्ता आवश्यक आहे.

पॅकेज सामग्री आणि डेटा प्रवाह

ड्रायव्हर आर्किटेक्चर आणि सामग्री

VL53L5CX ULD पॅकेज चार फोल्डर्सचे बनलेले आहे. ड्राइव्हर फोल्डर / VL53L5CX_ULD_API मध्ये स्थित आहे.
चालक अनिवार्य आणि ऐच्छिक बनलेला आहे files ऐच्छिक files आहेत plugins ULD वैशिष्ट्यांचा विस्तार करण्यासाठी वापरला जातो.
प्रत्येक प्लगइन “vl53l5cx_plugin” या शब्दाने सुरू होते (उदा. vl53l5cx_plugin_xtalk.h). वापरकर्त्यास प्रस्तावित नको असल्यास plugins, ते इतर ड्रायव्हर वैशिष्ट्यांवर परिणाम न करता काढले जाऊ शकतात. खालील आकृती अनिवार्यतेचे प्रतिनिधित्व करते files आणि पर्यायी plugins.

वापरकर्त्याला दोन लागू करणे देखील आवश्यक आहे file/प्लॅटफॉर्म फोल्डरमध्ये स्थित आहे. प्रस्तावित प्लॅटफॉर्म एक रिक्त शेल आहे, आणि समर्पित कार्यांनी भरलेला असणे आवश्यक आहे.

टीप: प्लॅटफॉर्म.एच file ULD वापरण्यासाठी अनिवार्य मॅक्रो समाविष्टीत आहे. सर्व द file ULD योग्यरित्या वापरण्यासाठी सामग्री अनिवार्य आहे.

कॅलिब्रेशन प्रवाह

Crosstalk (Xtalk) हे SPAD ॲरेवर मिळालेल्या सिग्नलचे प्रमाण म्हणून परिभाषित केले जाते, जे मॉड्यूलच्या वर जोडलेल्या संरक्षणात्मक विंडो (कव्हर ग्लास) मध्ये VCSEL प्रकाश परावर्तनामुळे होते. VL53L5CX मॉड्यूल स्व-कॅलिब्रेट केलेले आहे, आणि कोणत्याही अतिरिक्त कॅलिब्रेशनशिवाय वापरले जाऊ शकते.

जर मॉड्यूल कव्हर ग्लासद्वारे संरक्षित असेल तर क्रॉसस्टॉक कॅलिब्रेशनची आवश्यकता असू शकते. हिस्टोग्राम अल्गोरिदममुळे VL53L5CX 60 सेमीपेक्षा जास्त क्रॉसस्टॉकसाठी प्रतिकारक्षम आहे. तथापि, 60 सेमीपेक्षा कमी अंतरावर, Xtalk वास्तविक परत आलेल्या सिग्नलपेक्षा मोठा असू शकतो. हे चुकीचे लक्ष्य वाचन देते किंवा लक्ष्ये खरोखर आहेत त्यापेक्षा जवळ दिसतात. सर्व क्रॉसस्टॉक कॅलिब्रेशन फंक्शन्स Xtalk प्लगइनमध्ये समाविष्ट केले आहेत (पर्यायी). वापरकर्त्याने वापरणे आवश्यक आहे file 'vl53l5cx_plugin_xtalk'.

क्रॉसस्टॉक एकदाच कॅलिब्रेट केला जाऊ शकतो आणि डेटा जतन केला जाऊ शकतो जेणेकरून तो नंतर पुन्हा वापरला जाऊ शकतो. निश्चित अंतरावरील लक्ष्य, ज्ञात प्रतिबिंबासह आवश्यक आहे. किमान अंतर आवश्यक आहे 600 मिमी, आणि लक्ष्य संपूर्ण FoV कव्हर करणे आवश्यक आहे. सेटअपवर अवलंबून, वापरकर्ता खालील तक्त्यामध्ये प्रस्तावित केल्याप्रमाणे क्रॉसस्टॉक कॅलिब्रेशनशी जुळवून घेण्यासाठी सेटिंग्जमध्ये बदल करू शकतो.

टेबल 1. कॅलिब्रेशनसाठी उपलब्ध सेटिंग्ज

सेटिंग	मि	STMicroelectronics द्वारे प्रस्तावित	कमाल
अंतर [मिमी]	600	600	3000
s ची संख्याampलेस	1	4	16
परावर्तन [%]	1	3	99

टीप: s ची संख्या वाढवणेamples अचूकता वाढवते, परंतु कॅलिब्रेशनसाठी वेळ देखील वाढवते. s च्या संख्येशी संबंधित वेळamples रेखीय आहे आणि मूल्ये अंदाजे कालबाह्यतेचे अनुसरण करतात:

• 1 एसample ≈ 1 सेकंद
• 4 एसamples ≈ 2.5 सेकंद
• 16 एसamples ≈ 8.5 सेकंद

कॅलिब्रेशन फंक्शन vl53l5cx_calibrate_xtalk() वापरून केले जाते. हे कार्य कधीही वापरले जाऊ शकते. तथापि, प्रथम सेन्सर सुरू करणे आवश्यक आहे. खालील आकृती क्रॉसस्टॉक कॅलिब्रेशन प्रवाह दर्शवते.

रेंजिंग प्रवाह

खालील आकृती मोजमाप मिळविण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या श्रेणी प्रवाहाचे प्रतिनिधित्व करते. श्रेणी सत्र सुरू करण्यापूर्वी Xtalk कॅलिब्रेशन आणि पर्यायी फंक्शन कॉल वापरणे आवश्यक आहे. श्रेणी सत्रादरम्यान गेट/सेट फंक्शन्स वापरली जाऊ शकत नाहीत आणि 'ऑन-द-फ्लाय' प्रोग्रामिंग समर्थित नाही.

उपलब्ध वैशिष्ट्ये

VL53L5CX ULD API मध्ये अनेक कार्ये समाविष्ट आहेत, जी वापरकर्त्याला वापराच्या केसवर अवलंबून सेन्सर ट्यून करण्याची परवानगी देतात. ड्रायव्हरसाठी उपलब्ध असलेल्या सर्व कार्यांचे वर्णन खालील विभागांमध्ये केले आहे.

आरंभ करणे
VL53L5CX सेन्सर वापरण्यापूर्वी प्रारंभ करणे आवश्यक आहे. या ऑपरेशनसाठी वापरकर्त्याने हे करणे आवश्यक आहे:

1. सेन्सरवर पॉवर (VDDIO, AVDD, LPn पिन उच्च वर सेट केले आणि I2C_RST पिन 0 वर सेट केले)
2. vl53l5cx_init() फंक्शनला कॉल करा. फंक्शन फर्मवेअर (~84 Kbytes) मॉड्यूलमध्ये कॉपी करते. हे I²C इंटरफेसवर कोड लोड करून आणि आरंभ पूर्ण करण्यासाठी बूट दिनचर्या करून केले जाते.

सेन्सर रीसेट व्यवस्थापन

डिव्हाइस रीसेट करण्यासाठी, खालील पिन टॉगल करणे आवश्यक आहे:

1. VDDIO, AVDD आणि LPn पिन कमी वर सेट करा.
2. 10 ms प्रतीक्षा करा.
3. VDDIO, AVDD आणि LPn पिन उच्च वर सेट करा.

टीप: फक्त I2C_RST पिन टॉगल केल्याने I²C संप्रेषण रीसेट होते.

ठराव

रिझोल्यूशन उपलब्ध झोनच्या संख्येशी संबंधित आहे. VL53L5CX सेन्सरमध्ये दोन संभाव्य रिझोल्यूशन आहेत: 4×4 (16 झोन) आणि 8×8 (64 झोन). डीफॉल्टनुसार सेन्सर 4×4 मध्ये प्रोग्राम केलेला आहे.
फंक्शन vl53l5cx_set_resolution() वापरकर्त्याला रिझोल्यूशन बदलण्याची परवानगी देते. श्रेणी वारंवारता रिझोल्यूशनवर अवलंबून असल्याने, श्रेणी वारंवारता अद्यतनित करण्यापूर्वी हे कार्य वापरले जाणे आवश्यक आहे. शिवाय, रिझोल्यूशन बदलल्याने परिणाम वाचल्यावर I²C बसवरील रहदारीचा आकार देखील वाढतो.

श्रेणीबद्ध वारंवारता

मापन वारंवारता बदलण्यासाठी रेंजिंग वारंवारता वापरली जाऊ शकते. कमाल वारंवारता 4×4 आणि 8×8 रेझोल्यूशनमध्ये भिन्न असल्याने, रिझोल्यूशन निवडल्यानंतर हे कार्य वापरणे आवश्यक आहे. किमान आणि कमाल अनुमत मूल्ये खालील तक्त्यामध्ये सूचीबद्ध आहेत.

टेबल 2. किमान आणि कमाल श्रेणीतील फ्रिक्वेन्सी

ठराव	किमान श्रेणी वारंवारता [Hz]	कमाल श्रेणी वारंवारता [Hz]
4×4	1	60
8×8	1	15

श्रेणी वारंवारता फंक्शन vl53l5cx_set_range_frequency_hz() वापरून अद्यतनित केली जाऊ शकते. डीफॉल्टनुसार, श्रेणी वारंवारता 1 Hz वर सेट केली जाते.

रेंजिंग मोड

रेंजिंग मोड वापरकर्त्याला उच्च कार्यप्रदर्शन किंवा कमी उर्जा वापर यामधील श्रेणी निवडण्याची परवानगी देतो. दोन पद्धती प्रस्तावित आहेत:

• सतत: वापरकर्त्याद्वारे परिभाषित केलेल्या श्रेणी वारंवारतासह डिव्हाइस सतत फ्रेम पकडते. VCSEL सर्व श्रेणी दरम्यान सक्षम आहे, त्यामुळे कमाल श्रेणीचे अंतर आणि सभोवतालची प्रतिकारशक्ती अधिक चांगली आहे. हा मोड जलद श्रेणी मोजमाप किंवा उच्च कामगिरीसाठी सल्ला दिला जातो.
• स्वायत्त: हा डीफॉल्ट मोड आहे. डिव्हाइस वापरकर्त्याद्वारे परिभाषित केलेल्या श्रेणीच्या वारंवारतेसह फ्रेम्स सतत पकडते. VCSEL फंक्शन vl53l5cx_set_integration_time_ms() वापरून वापरकर्त्याने परिभाषित केलेल्या कालावधी दरम्यान सक्षम केले आहे. VCSEL नेहमी सक्षम नसल्यामुळे, वीज वापर कमी होतो. कमी श्रेणीच्या वारंवारतेसह फायदे अधिक स्पष्ट आहेत. हा मोड कमी पॉवर अनुप्रयोगांसाठी सल्ला दिला जातो.

श्रेणी मोड फंक्शन vl53l5cx_set_range_mode() वापरून बदलला जाऊ शकतो.

एकीकरण वेळ

इंटिग्रेशन टाइम हे वैशिष्ट्य केवळ स्वायत्त श्रेणी मोड वापरून उपलब्ध आहे (विभाग 4.5: रेंजिंग मोड पहा). हे VCSEL सक्षम असताना वापरकर्त्याला वेळ बदलण्याची परवानगी देते. श्रेणी मोड सतत वर सेट केल्यास एकीकरण वेळ बदलण्याचा कोणताही परिणाम होत नाही. डीफॉल्ट एकीकरण वेळ 5 ms वर सेट केला आहे.
4×4 आणि 8×8 रिझोल्यूशनसाठी एकत्रीकरण वेळेचा प्रभाव वेगळा आहे. रिझोल्यूशन 4×4 हे एका इंटिग्रेशन वेळेचे बनलेले आहे आणि 8×8 रिझोल्यूशन चार इंटिग्रेशन वेळा बनलेले आहे. खालील आकडे दोन्ही रिझोल्यूशनसाठी VCSEL उत्सर्जन दर्शवितात.

सर्व एकत्रीकरण वेळा + 1 ms ओव्हरहेडची बेरीज मापन कालावधीपेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. अन्यथा, श्रेणीचा कालावधी आपोआप वाढतो.

पॉवर मोड

जेव्हा डिव्हाइस वापरले जात नाही तेव्हा पॉवर मोडचा वापर वीज वापर कमी करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. VL53L5CX खालीलपैकी एका पॉवर मोडमध्ये ऑपरेट करू शकते:

• वेक-अप: उपकरण HP निष्क्रिय (उच्च पॉवर) मध्ये सेट केले आहे, सूचनांची प्रतीक्षा करत आहे.
• स्लीप: डिव्हाइस LP निष्क्रिय (कमी पॉवर) मध्ये सेट केले आहे, कमी पॉवर स्थिती. वेक-अप मोडमध्ये सेट होईपर्यंत डिव्हाइस वापरले जाऊ शकत नाही.

हा मोड फर्मवेअर आणि कॉन्फिगरेशन राखून ठेवतो.
vl53l5cx_set_power_mode() फंक्शन वापरून पॉवर मोड बदलला जाऊ शकतो. डीफॉल्ट मोड वेक-अप आहे.

टीप: वापरकर्त्याला पॉवर मोड बदलायचा असल्यास, डिव्हाइस श्रेणीबद्ध स्थितीत नसावे.

शार्पनर

लक्ष्यावरून परत आलेला सिग्नल तीक्ष्ण कडा असलेली स्वच्छ नाडी नाही. कडा दूर जातात आणि जवळच्या झोनमध्ये नोंदवलेल्या अंतरांवर परिणाम करू शकतात. आच्छादनाच्या चकाकीमुळे होणारे काही किंवा सर्व सिग्नल काढण्यासाठी शार्पनरचा वापर केला जातो.

माजीampखालील आकृतीमध्ये दर्शविलेले le हे FoV मध्ये मध्यभागी 100 मिमी जवळचे लक्ष्य दर्शवते आणि दुसरे लक्ष्य 500 मिमीच्या पुढे आहे. शार्पनर मूल्यावर अवलंबून, जवळचे लक्ष्य वास्तविकपेक्षा अधिक झोनमध्ये दिसू शकते.

vl53l5cx_set_sharpener_percent() फंक्शन वापरून शार्पनर बदलता येतो. अनुमत मूल्ये 0% आणि 99% दरम्यान आहेत. डीफॉल्ट मूल्य 5% आहे.

लक्ष्य ऑर्डर

VL53L5CX प्रति झोन अनेक लक्ष्ये मोजू शकतो. हिस्टोग्राम प्रक्रियेबद्दल धन्यवाद, होस्ट रिपोर्ट केलेल्या लक्ष्यांचा क्रम निवडण्यास सक्षम आहे. दोन पर्याय आहेत:

• सर्वात जवळ: सर्वात जवळचे लक्ष्य हे पहिले नोंदवले जाते
• सर्वात मजबूत: सर्वात मजबूत लक्ष्य हे पहिले नोंदवले जाते

फंक्शन vl53l5cx_set_target_order() वापरून लक्ष्य क्रम बदलला जाऊ शकतो. डीफॉल्ट ऑर्डर सर्वात मजबूत आहे.

माजीampखालील आकृतीत le दोन लक्ष्यांचा शोध दर्शविते. एक कमी परावर्तनासह 100 मिमी, आणि एक उच्च परावर्तनासह 700 मिमी.

प्रति झोन एकाधिक लक्ष्ये

VL53L5CX प्रत्येक झोनपर्यंत चार लक्ष्ये मोजू शकते. वापरकर्ता सेन्सरद्वारे परत केलेल्या लक्ष्यांची संख्या कॉन्फिगर करू शकतो.

टीप: शोधण्यासाठी दोन लक्ष्यांमधील किमान अंतर 600 मिमी आहे.

चालकाकडून निवड शक्य नाही; ते 'Platform.h' मध्ये करावे लागेल file. मॅक्रो VL53L5CX_NB_ TARGET_PER_ZONE ला 1 आणि 4 मधील मूल्यावर सेट करणे आवश्यक आहे. विभाग 4.9 मध्ये वर्णन केलेला लक्ष्य क्रम: लक्ष्य ऑर्डर शोधलेल्या लक्ष्याच्या ऑर्डरवर थेट परिणाम करते. डीफॉल्टनुसार, सेन्सर प्रत्येक झोनमध्ये जास्तीत जास्त एक लक्ष्य आउटपुट करतो.

टीप: प्रति झोन लक्ष्यांची वाढलेली संख्या आवश्यक RAM आकार वाढवते

Xtalk मार्जिन

Xtalk मार्जिन हे अतिरिक्त वैशिष्ट्य फक्त Xtalk प्लगइन वापरून उपलब्ध आहे. द .c आणि .f files 'vl53l5cx_plugin_xtalk' वापरणे आवश्यक आहे.

जेव्हा सेन्सरच्या शीर्षस्थानी कव्हर ग्लास असते तेव्हा शोध थ्रेशोल्ड बदलण्यासाठी मार्जिनचा वापर केला जातो. क्रॉसस्टॉक कॅलिब्रेशन डेटा सेट केल्यानंतर, कव्हर ग्लास कधीही सापडणार नाही याची खात्री करण्यासाठी थ्रेशोल्ड वाढवता येतो. उदाample, वापरकर्ता एकाच डिव्हाइसवर क्रॉसस्टॉक कॅलिब्रेशन चालवू शकतो आणि इतर सर्व उपकरणांसाठी समान कॅलिब्रेशन डेटा पुन्हा वापरू शकतो. Xtalk मार्जिन क्रॉसस्टॉक सुधारणा ट्यून करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. खालील आकृती Xtalk मार्जिन दर्शवते.

शोध थ्रेशोल्ड

नियमित श्रेणी क्षमतांव्यतिरिक्त, विशिष्ट पूर्वनिर्धारित निकषांनुसार ऑब्जेक्ट शोधण्यासाठी सेन्सर प्रोग्राम केला जाऊ शकतो. हे वैशिष्ट्य “डिटेक्शन थ्रेशोल्ड” प्लगइन वापरून उपलब्ध आहे, जो API मध्ये डीफॉल्टनुसार समाविष्ट केलेला नाही. द file'vl53l5cx_plugin_detection_thresholds' नावाचा वापर करणे आवश्यक आहे.
जेव्हा वापरकर्त्याने परिभाषित केलेल्या अटी पूर्ण केल्या जातात तेव्हा A3 (INT) पिन करण्यासाठी व्यत्यय ट्रिगर करण्यासाठी वैशिष्ट्याचा वापर केला जाऊ शकतो. तीन संभाव्य कॉन्फिगरेशन आहेत:

• रिजोल्यूशन 4×4: प्रति झोन एक थ्रेशोल्ड वापरणे (एकूण 16 थ्रेशोल्ड)
• रिजोल्यूशन 4×4: प्रति झोन दोन थ्रेशोल्ड वापरणे (एकूण 32 थ्रेशोल्ड)
• रिजोल्यूशन 8×8: प्रति झोन एक थ्रेशोल्ड वापरणे (एकूण 64 थ्रेशोल्ड)
  कोणतेही कॉन्फिगरेशन वापरले असले तरी, थ्रेशोल्ड तयार करण्याची प्रक्रिया आणि RAM आकार समान आहेत. प्रत्येक थ्रेशोल्ड संयोजनासाठी, अनेक फील्ड भरणे आवश्यक आहे:
• झोन आयडी: निवडलेल्या झोनचा आयडी (विभाग २.२ पहा: प्रभावी अभिमुखता)
• मापन: पकडण्यासाठी मोजमाप (अंतर, सिग्नल, SPAD ची संख्या, …)
• प्रकार: मोजमापांच्या खिडक्या (खिडक्यांमध्ये, खिडक्यांच्या बाहेर, कमी उंबरठ्याच्या खाली, …)
• कमी थ्रेशोल्ड: ट्रिगरसाठी कमी थ्रेशोल्ड वापरकर्ता. वापरकर्त्याला स्वरूप सेट करण्याची आवश्यकता नाही, ते स्वयंचलितपणे API द्वारे हाताळले जाते.
• उच्च थ्रेशोल्ड: ट्रिगरसाठी उच्च थ्रेशोल्ड वापरकर्ता. वापरकर्त्यास स्वरूप सेट करण्याची आवश्यकता नाही; ते API द्वारे स्वयंचलितपणे हाताळले जाते.
• गणिती ऑपरेशन: फक्त 4×4 - 2 थ्रेशोल्ड संयोजन प्रति झोनसाठी वापरले जाते. वापरकर्ता एका झोनमध्ये अनेक थ्रेशोल्ड वापरून संयोजन सेट करू शकतो.

गती सूचक

VL53L5CX सेन्सरमध्ये एम्बेडेड फर्मवेअर वैशिष्ट्य आहे जे दृश्यात गती शोधण्यास अनुमती देते. मोशन इंडिकेटर अनुक्रमिक फ्रेम्स दरम्यान मोजला जातो. हा पर्याय plugin'vl53l5cx_plugin_motion_indicator' वापरून उपलब्ध आहे.

मोशन इंडिकेटर vl53l5cx_motion_indicator_init() फंक्शन वापरून आरंभ केला जातो. सेन्सर रिझोल्यूशन बदलण्यासाठी, समर्पित फंक्शन वापरून मोशन इंडिकेटर रिझोल्यूशन अपडेट करा: vl53l5cx_motion_indicator_set_resolution().

वापरकर्ता गती शोधण्यासाठी किमान आणि कमाल अंतर देखील बदलू शकतो. किमान आणि कमाल अंतरांमधील फरक 1500 मिमी पेक्षा जास्त असू शकत नाही. डीफॉल्टनुसार, अंतर 400 मिमी आणि 1500 मिमी दरम्यानच्या मूल्यांसह प्रारंभ केले जातात.

परिणाम 'motion_indicator' फील्डमध्ये संग्रहित केले जातात. या फील्डमध्ये, अॅरे 'मोशन' एक मूल्य देते ज्यामध्ये प्रति झोन गतीची तीव्रता असते. उच्च मूल्य फ्रेम दरम्यान उच्च गती भिन्नता दर्शवते. ठराविक हालचाली 100 आणि 500 ​​मधील मूल्य देते. ही संवेदनशीलता एकत्रीकरण वेळ, लक्ष्य अंतर आणि लक्ष्य प्रतिबिंब यावर अवलंबून असते.

कमी पॉवर ऍप्लिकेशन्ससाठी एक आदर्श संयोजन म्हणजे मोशन इंडिकेटरचा वापर स्वायत्त श्रेणी मोडसह आणि मोशनवर प्रोग्राम केलेले डिटेक्शन थ्रेशोल्ड आहे. हे कमीत कमी उर्जा वापरासह FoV मधील हालचालीतील फरक ओळखण्यास अनुमती देते.

नियतकालिक तापमान भरपाई

तापमानातील फरकांमुळे श्रेणीची कामगिरी प्रभावित होते. VL53L5CX सेन्सर तापमान भरपाई एम्बेड करतो जो प्रवाह सुरू झाल्यावर एकदा कॅलिब्रेट केला जातो. तथापि, तापमान उत्क्रांत झाल्यास, भरपाई नवीन तापमानाशी संरेखित केली जाऊ शकत नाही. ही समस्या टाळण्यासाठी, ग्राहक ऑटो VHV वापरून नियतकालिक तापमान भरपाई चालवू शकतो. नियतकालिक तापमान कॅलिब्रेशन चालण्यासाठी काही मिलीसेकंद लागतात. वापरकर्ता कालावधी परिभाषित करू शकतो.

हे वैशिष्ट्य वापरण्यासाठी, ग्राहकाने हे करणे आवश्यक आहे:

• फंक्शनला कॉल करा vl53l5cx_set_VHV_repeat_count().
• नंतर, प्रत्येक नवीन कॅलिब्रेशनमधील फ्रेम्सची संख्या वितर्क म्हणून द्या.

वितर्क 0 असल्यास, भरपाई अक्षम केली जाते.

श्रेणीचे परिणाम

उपलब्ध डेटा

लक्ष्य आणि पर्यावरण डेटाची विस्तृत सूची श्रेणीच्या क्रियाकलापांदरम्यान आउटपुट असू शकते. खालील सारणी वापरकर्त्यासाठी उपलब्ध असलेल्या पॅरामीटर्सचे वर्णन करते.

टेबल 3. VL53L5CX सेन्सर वापरून उपलब्ध आउटपुट

घटक	Nb बाइट्स (RAM)	युनिट	वर्णन
प्रति SPAD वातावरणीय	256	Kcps/SPAD	आवाजामुळे सभोवतालच्या सिग्नलचा दर मोजण्यासाठी, सक्रिय फोटॉन उत्सर्जन न करता, SPAD अॅरेवर सभोवतालचे दर मापन केले जाते.
शोधलेल्या लक्ष्यांची संख्या	64	काहीही नाही	सध्याच्या झोनमध्ये सापडलेल्या लक्ष्यांची संख्या. मापन वैधता जाणून घेण्यासाठी हे मूल्य तपासणारे पहिले मूल्य असावे.
SPAD ची संख्या सक्षम केली आहे	256	काहीही नाही	सध्याच्या मोजमापासाठी सक्षम केलेल्या SPAD ची संख्या. दूर किंवा कमी परावर्तित लक्ष्य अधिक SPAD सक्रिय करते.
प्रति SPAD सिग्नल	256 x nb लक्ष्य प्रोग्राम केलेले	Kcps/SPAD	VCSEL पल्स दरम्यान मोजलेले फोटॉनचे प्रमाण.
श्रेणी सिग्मा	128 x nb लक्ष्य प्रोग्राम केलेले	मिलिमीटर	नोंदवलेल्या लक्ष्य अंतरावरील आवाजासाठी सिग्मा अंदाजक.
अंतर	128 x nb लक्ष्य प्रोग्राम केलेले	मिलिमीटर	लक्ष्य अंतर
लक्ष्य स्थिती	64 x nb लक्ष्य प्रोग्राम केलेले	काहीही नाही	मापन वैधता. पहा विभाग 5.5: परिणाम व्याख्या अधिक माहितीसाठी.
परावर्तन	64 x संख्या लक्ष्य प्रोग्राम केलेले	टक्के	टक्केवारीमध्ये अंदाजे लक्ष्य प्रतिबिंब
गती सूचक	140	काहीही नाही	मोशन इंडिकेटर परिणाम असलेली रचना. फील्ड 'मोशन' मध्ये गतीची तीव्रता असते.

टीप: अनेक घटकांसाठी (सिग्नल प्रति स्पॅड, सिग्मा, …) वापरकर्त्याने प्रति झोन एकापेक्षा जास्त लक्ष्य प्रोग्राम केलेले असल्यास डेटाचा प्रवेश वेगळा असतो (विभाग 4.10: प्रति झोन एकाधिक लक्ष्ये पहा). माजी पहाampअधिक माहितीसाठी le कोड.

आउटपुट निवड सानुकूल करा

डीफॉल्टनुसार, सर्व VL53L5CX आउटपुट सक्षम आहेत. आवश्यक असल्यास, वापरकर्ता काही सेन्सर आउटपुट अक्षम करू शकतो.
ड्रायव्हरवर मोजमाप अक्षम करणे उपलब्ध नाही; ते 'Platform.h' मध्ये सादर करणे आवश्यक आहे file. आउटपुट अक्षम करण्यासाठी वापरकर्ता खालील मॅक्रो घोषित करू शकतो:
#VL53L5CX_DISABLE_AMBIENT_PER_SPAD परिभाषित करा
#VL53L5CX_DISABLE_NB_SPADS_ENABLED परिभाषित करा
#VL53L5CX_DISABLE_NB_TARGET_DETECTED परिभाषित करा
#VL53L5CX_DISABLE_SIGNAL_PER_SPAD परिभाषित करा
#VL53L5CX_DISABLE_RANGE_SIGMA_MM परिभाषित करा
#VL53L5CX_DISABLE_DISTANCE_MM परिभाषित करा
#VL53L5CX_DISABLE_TARGET_STATUS परिभाषित करा
#VL53L5CX_DISABLE_REFLECTANCE_PERCENT परिभाषित करा
#VL53L5CX_DISABLE_MOTION_INDICATOR परिभाषित करा

परिणामी, निकालांच्या संरचनेत फील्ड घोषित केले जात नाहीत आणि डेटा होस्टकडे हस्तांतरित केला जात नाही. RAM चा आकार आणि I²C आकार कमी केला आहे.
डेटा सुसंगतता सुनिश्चित करण्यासाठी, ST नेहमी 'लक्ष्यांची संख्या शोधलेली' आणि 'लक्ष्य स्थिती' सक्षम ठेवण्याची शिफारस करते. हे लक्ष्य स्थितीवर अवलंबून मोजमाप फिल्टर करते (विभाग 5.5 पहा: परिणाम व्याख्या).

श्रेणीचे परिणाम मिळवणे

श्रेणी सत्रादरम्यान, नवीन श्रेणी डेटा उपलब्ध आहे की नाही हे जाणून घेण्याचे दोन मार्ग आहेत:

• मतदान मोड: फंक्शन vl53l5cx_check_data_ready() सतत वापरतो. हे सेन्सरद्वारे परत आलेली नवीन प्रवाह संख्या शोधते.
• व्यत्यय मोड: पिन A3 (GPIO1) वर वाढलेल्या व्यत्ययाची प्रतीक्षा करते. ~100 μs नंतर व्यत्यय स्वयंचलितपणे साफ केला जातो.

नवीन डेटा तयार झाल्यावर, फंक्शन vl53l5cx_get_range_data() वापरून परिणाम वाचले जाऊ शकतात. हे सर्व निवडलेले आउटपुट असलेली अद्ययावत रचना परत करते. डिव्हाइस असिंक्रोनस असल्याने, श्रेणीचे सत्र सुरू ठेवण्यासाठी साफ करण्यासाठी कोणताही व्यत्यय नाही.
हे वैशिष्ट्य सतत आणि स्वायत्त श्रेणी मोडसाठी उपलब्ध आहे.

कच्चे फर्मवेअर स्वरूप वापरणे

I²C द्वारे रेंजिंग डेटा हस्तांतरित केल्यानंतर, फर्मवेअर फॉरमॅट आणि होस्ट फॉरमॅटमध्ये रूपांतरण होते. हे ऑपरेशन सामान्यत: सेन्सरचे डीफॉल्ट आउटपुट म्हणून मिलिमीटरमध्ये श्रेणीचे अंतर ठेवण्यासाठी केले जाते. जर वापरकर्त्याला फर्मवेअर फॉरमॅट वापरायचे असेल, तर खालील मॅक्रो प्लॅटफॉर्ममध्ये परिभाषित करणे आवश्यक आहे file: VL53L5CX
#VL53L5CX_USE_RAW_FORMAT परिभाषित करा

परिणामांचे स्पष्टीकरण

VL53L5CX द्वारे परत केलेला डेटा लक्ष्य स्थिती विचारात घेण्यासाठी फिल्टर केला जाऊ शकतो. स्थिती मापन वैधता दर्शवते. संपूर्ण स्थिती सूची खालील सारणीमध्ये वर्णन केली आहे.

टेबल 4. उपलब्ध लक्ष्य स्थितीची सूची

लक्ष्य स्थिती	वर्णन
0	रेंजिंग डेटा अपडेट केलेला नाही
1	SPAD अॅरेवर सिग्नल दर खूप कमी आहे
2	लक्ष्य टप्पा
3	सिग्मा अंदाजक खूप जास्त आहे
4	लक्ष्य सुसंगतता अयशस्वी
5	श्रेणी वैध
6	पूर्ण न केलेले सुमारे गुंडाळणे (सामान्यत: प्रथम श्रेणी)
7	दर सुसंगतता अयशस्वी
8	वर्तमान लक्ष्यासाठी सिग्नल दर खूप कमी आहे
9	मोठ्या पल्ससह वैध श्रेणी (विलीन केलेल्या लक्ष्यामुळे असू शकते)
10	श्रेणी वैध आहे, परंतु मागील श्रेणीवर कोणतेही लक्ष्य आढळले नाही
11	मापन सुसंगतता अयशस्वी
12	शार्पनरमुळे लक्ष्य दुसर्‍याने अस्पष्ट केले
13	लक्ष्य आढळले परंतु विसंगत डेटा. दुय्यम लक्ष्यांसाठी वारंवार घडते.
255	कोणतेही लक्ष्य आढळले नाही (फक्त लक्ष्यांची संख्या सक्षम असल्यास)

सातत्यपूर्ण डेटा असण्यासाठी, वापरकर्त्याला अवैध लक्ष्य स्थिती फिल्टर करणे आवश्यक आहे. आत्मविश्वास रेटिंग देण्यासाठी, स्थिती 5 असलेले लक्ष्य 100% वैध मानले जाते. 6% च्या आत्मविश्वास मूल्यासह 9 किंवा 50 च्या स्थितीचा विचार केला जाऊ शकतो. इतर सर्व स्थिती 50% आत्मविश्वास पातळीच्या खाली आहेत.

ड्रायव्हरच्या चुका

जेव्हा VL53L5CX सेन्सर वापरून त्रुटी येते, तेव्हा ड्रायव्हर विशिष्ट त्रुटी परत करतो. खालील तक्त्यामध्ये संभाव्य त्रुटींची यादी दिली आहे.

टेबल 5. ड्रायव्हर वापरून उपलब्ध त्रुटींची यादी

लक्ष्य स्थिती	वर्णन
0	कोणतीही त्रुटी नाही
127	वापरकर्त्याने चुकीची सेटिंग प्रोग्राम केली आहे (अज्ञात रिझोल्यूशन, श्रेणीची वारंवारता खूप जास्त, …)
255	मोठी त्रुटी. I²C त्रुटीमुळे, सहसा कालबाह्य त्रुटी.
इतर	वर वर्णन केलेल्या एकाधिक त्रुटींचे संयोजन

टीप: प्लॅटफॉर्म वापरून होस्ट अधिक त्रुटी कोड लागू करू शकतो files.

पुनरावृत्ती इतिहास 

टेबल 6. दस्तऐवज पुनरावृत्ती इतिहास

तारीख	आवृत्ती	बदल
21-जून-2021	1	प्रारंभिक प्रकाशन
30-ऑगस्ट-2021	2	जोडले विभाग 5.4: कच्चे फर्मवेअर स्वरूप वापरणे नवीन लक्ष्य स्थिती 13 मध्ये जोडली तक्ता 4. उपलब्ध लक्ष्य स्थितीची सूची
05-सप्टे-2022	3	पर्यंतच्या लक्ष्यांमधील किमान किमान अंतराबद्दल टीप जोडली विभाग 4.10: प्रति झोन अनेक लक्ष्ये
10-ऑगस्ट-2023	4	सुधारित आकृती 11. उदाampदोन लक्ष्यांसह हिस्टोग्रामचा le
21-फेब्रु-2024	5	VHV जोडले (खूप उच्च व्हॉलtage) ते विभाग 1: परिवर्णी शब्द आणि संक्षेप. जोडले कलम 4.14: नियतकालिक तापमान भरपाई

महत्वाची सूचना – काळजीपूर्वक वाचा

STMicroelectronics NV आणि त्याच्या उपकंपन्या (“ST”) ST उत्पादनांमध्ये आणि/किंवा या दस्तऐवजात कोणत्याही वेळी सूचना न देता बदल, सुधारणा, सुधारणा, सुधारणा आणि सुधारणा करण्याचा अधिकार राखून ठेवतात. खरेदीदारांनी ऑर्डर देण्यापूर्वी एसटी उत्पादनांची नवीनतम माहिती मिळवावी. ऑर्डर पावतीच्या वेळी एसटी उत्पादनांची विक्री एसटीच्या अटी आणि नियमांनुसार केली जाते.
एसटी उत्पादनांची निवड, निवड आणि वापर यासाठी खरेदीदार पूर्णपणे जबाबदार आहेत आणि एसटी अर्ज सहाय्यासाठी किंवा खरेदीदारांच्या उत्पादनांच्या डिझाइनसाठी कोणतेही दायित्व गृहीत धरत नाही.
कोणताही बौद्धिक संपदा अधिकाराचा कोणताही परवाना, व्यक्त किंवा निहित, येथे एसटीकडून मंजूर नाही.
येथे नमूद केलेल्या माहितीपेक्षा वेगळ्या तरतुदींसह एसटी उत्पादनांची पुनर्विक्री अशा उत्पादनासाठी एसटीने दिलेली कोणतीही हमी रद्द करेल.
एसटी आणि एसटी लोगो हे एसटीचे ट्रेडमार्क आहेत. एसटी ट्रेडमार्कबद्दल अतिरिक्त माहितीसाठी, पहा www.st.com/trademarks. इतर सर्व उत्पादन किंवा सेवा नावे त्यांच्या संबंधित मालकांची मालमत्ता आहेत.
या दस्तऐवजातील माहिती या दस्तऐवजाच्या कोणत्याही आधीच्या आवृत्त्यांमध्ये पूर्वी पुरवलेल्या माहितीची जागा घेते आणि पुनर्स्थित करते.
© 2024 STMicroelectronics – सर्व हक्क राखीव

कागदपत्रे / संसाधने

STMicroelectronics VL53L5CX फ्लाइट रेंजिंग सेन्सरची मल्टीझोन वेळ [pdf] वापरकर्ता मॅन्युअल VL53L5CX फ्लाइट रेंजिंग सेन्सरची मल्टीझोन वेळ, VL53L5CX, फ्लाइट रेंजिंग सेन्सरची मल्टीझोन वेळ, फ्लाइट रेंजिंग सेन्सरची वेळ, फ्लाइट रेंजिंग सेन्सर, रेंजिंग सेन्सर, सेन्सर

संदर्भ

• वापरकर्ता मॅन्युअल