STMicroelectronics VL53L7CX फ्लाइटची वेळ मल्टीझोन रेंजिंग सेन्सर
परिचय
अल्ट्रा लाइट ड्रायव्हर (ULD) API वापरून VL53L7CX 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.
अल्ट्रावाइड FoV आवश्यक असलेल्या ॲप्लिकेशन्ससाठी खास डिझाइन केलेले, VL53L7CX टाइम-ऑफ-फ्लाइट सेन्सर 90° कर्णरेषेचा FoV ऑफर करतो. STMicroelectronics च्या Flight Sense तंत्रज्ञानावर आधारित, VL53L7CX मध्ये लेझर एमिटरवर ठेवलेल्या कार्यक्षम मेटा सरफेस लेन्स (DOE) चा समावेश होतो ज्यामुळे दृश्यावर 60° x 60° चौरस FoV चे प्रक्षेपण शक्य होते.
त्याची मल्टीझोन क्षमता 8×8 झोन (64 झोन) चे मॅट्रिक्स प्रदान करते आणि 60 सेमी पर्यंत जलद गतीने (350 Hz) कार्य करू शकते.
अल्ट्रावाइड FoV सह प्रोग्रॅम करण्यायोग्य अंतर थ्रेशोल्डसह स्वायत्त मोड धन्यवाद, VL53L7CX कमी-पावर वापरकर्ता शोध आवश्यक असलेल्या कोणत्याही अनुप्रयोगासाठी योग्य आहे. ST चे पेटंट केलेले अल्गोरिदम आणि नाविन्यपूर्ण मॉड्यूल बांधकाम VL53L7CX ला प्रत्येक झोनमध्ये, FoV मधील अनेक वस्तू खोलवर समजून घेण्यास अनुमती देतात. STMicroelectronics हिस्टोग्राम अल्गोरिदम कव्हर ग्लास क्रॉसस्टॉक 60 सेमीपेक्षा जास्त प्रतिकारशक्ती सुनिश्चित करतात.
VL53L5CX वरून व्युत्पन्न केलेले, दोन्ही सेन्सरचे पिनआउट्स आणि ड्रायव्हर्स सुसंगत आहेत, जे एका सेन्सरमधून दुसर्‍या सेन्सरवर सोपे स्थलांतर सुनिश्चित करतात.
एसटीच्या फ्लाइट सेन्स तंत्रज्ञानावर आधारित सर्व टाइम-ऑफ-फ्लाइट (ToF) सेन्सर्सप्रमाणे, VL53L7CX प्रत्येक झोनमध्ये, लक्ष्याचा रंग आणि परावर्तन विचारात न घेता निरपेक्ष अंतर नोंदवते.
SPAD अ‍ॅरे समाकलित करणार्‍या सूक्ष्म रिफ्लोएबल पॅकेजमध्ये ठेवलेले, VL53L7CX विविध सभोवतालच्या प्रकाश परिस्थितींमध्ये आणि कव्हर ग्लास सामग्रीच्या विस्तृत श्रेणीसाठी उत्कृष्ट श्रेणीचे कार्यप्रदर्शन प्राप्त करते.
ST चे सर्व ToF सेन्सर VCSEL समाकलित करतात जे पूर्णपणे अदृश्य 940 nm IR प्रकाश उत्सर्जित करतात, जो डोळ्यांसाठी पूर्णपणे सुरक्षित आहे (वर्ग 1 प्रमाणीकरण).
VL53L7CX हे रोबोटिक्स, स्मार्ट स्पीकर, व्हिडीओ प्रोजेक्टर, कंटेंट मॅनेजमेंट यासारख्या अल्ट्रावाइड FoV आवश्यक असलेल्या कोणत्याही ॲप्लिकेशनसाठी योग्य सेन्सर आहे. मल्टीझोन क्षमता आणि 90° FoV चे संयोजन जेश्चर रेकग्निशन, रोबोटिक्ससाठी SLAM आणि स्मार्ट बिल्डिंगसाठी कमी उर्जा प्रणाली सक्रिय करणे यासारख्या नवीन वापराच्या केसेस वाढवू शकते.
आकृती 1. VL53L7CX सेन्सर मॉड्यूल
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
VL53L7CX प्रणाली हार्डवेअर मॉड्यूल आणि अल्ट्रा लाइट ड्रायव्हर सॉफ्टवेअर (VL53L7CX 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.
आकृती 2. VL53L7CX प्रणाली संपलीview
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.
आकृती 3. VL53L7CX प्रभावी अभिमुखता
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 VL53L7CX डेटाशीट पहा. VL53L7CX डिव्हाइसचा डीफॉल्ट I²C पत्ता 0x52 आहे. तथापि, इतर उपकरणांसह संघर्ष टाळण्यासाठी डिफॉल्ट पत्ता बदलणे शक्य आहे, किंवा मोठ्या प्रणाली FoV साठी सिस्टममध्ये एकाधिक VL53L7CX मॉड्यूल जोडणे शक्य आहे. vl53l7cx_set_i2c_address() फंक्शन वापरून I²C पत्ता बदलला जाऊ शकतो.
आकृती 4. I²C बसवर एकाधिक सेन्सर
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:
- सिस्टमला नेहमीप्रमाणे पॉवर अप करा.
- डिव्हाइसचा LPn पिन खाली खेचा ज्याचा पत्ता बदलला जाणार नाही.
- I²C पत्ता बदललेल्या डिव्हाइसचा LPn पिन वर खेचा.
- सेट_i2c_address() फंक्शन वापरून डिव्हाइसवर I²C पत्ता प्रोग्राम करा.
- रीप्रोग्राम न केलेल्या डिव्हाइसचा LPn पिन वर खेचा.
सर्व उपकरणे आता I²C बसवर उपलब्ध असावीत. सिस्टममधील सर्व VL53L7CX डिव्हाइसेससाठी वरील चरणांची पुनरावृत्ती करा ज्यांना नवीन I²C पत्ता आवश्यक आहे.
पॅकेज सामग्री आणि डेटा प्रवाह
ड्रायव्हर आर्किटेक्चर आणि सामग्री
VL53L7CX ULD पॅकेज चार फोल्डरचे बनलेले आहे. ड्रायव्हर फोल्डरमध्ये स्थित आहे /
VL53L7CX_ULD_API.
चालक अनिवार्य आणि ऐच्छिक बनलेला आहे files ऐच्छिक files आहेत plugins ULD वैशिष्ट्यांचा विस्तार करण्यासाठी वापरला जातो. प्रत्येक प्लगइन “vl53l7cx_plugin” या शब्दाने सुरू होते (उदा. vl53l7cx_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.
आकृती 5. ड्रायव्हर आर्किटेक्चर
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: प्लॅट फॉर्म. h file ULD वापरण्यासाठी अनिवार्य मॅक्रो समाविष्टीत आहे. सर्व द file ULD योग्यरित्या वापरण्यासाठी सामग्री अनिवार्य आहे
कॅलिब्रेशन प्रवाह
Crosstalk (Xtalk) ची व्याख्या SPAD ॲरेवर प्राप्त झालेल्या सिग्नलची रक्कम म्हणून केली जाते, जी VCSEL प्रकाशामुळे होते
संरक्षक खिडकीच्या आतील प्रतिबिंब (कव्हर ग्लास) मॉड्यूलच्या वर जोडलेले आहे. VL53L7CX मॉड्यूल स्व-कॅलिब्रेटेड आहे, आणि कोणत्याही अतिरिक्त कॅलिब्रेशनशिवाय वापरले जाऊ शकते.
जर मॉड्यूल कव्हर ग्लासद्वारे संरक्षित असेल तर क्रॉसस्टॉक कॅलिब्रेशनची आवश्यकता असू शकते. VL53L7CX रोगप्रतिकारक आहे
एक हिस्टोग्राम अल्गोरिदम धन्यवाद 60 सेमी पलीकडे crosstalk. 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 आहेत (पर्यायी). वापरकर्त्याने वापरणे आवश्यक आहे file 'vl53l7cx_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.
तक्ता 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 vl53l7cx_calibrate_xtalk() वापरून केले जाते. हे कार्य कधीही वापरले जाऊ शकते. तथापि, प्रथम सेन्सर सुरू करणे आवश्यक आहे. खालील आकृती क्रॉसस्टॉक कॅलिब्रेशन प्रवाह दर्शवते.
आकृती 6. क्रॉसस्टॉक कॅलिब्रेशन प्रवाह
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.
आकृती 7. VL53L7CX वापरून श्रेणी प्रवाह
उपलब्ध वैशिष्ट्ये
VL53L7CX 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
VL53L7CX सेन्सर वापरण्यापूर्वी प्रारंभ करणे आवश्यक आहे. या ऑपरेशनसाठी वापरकर्त्याने हे करणे आवश्यक आहे:
- सेन्सरवर पॉवर (VDDIO, AVDD, LPn पिन उच्च वर सेट केले आणि I2C_RST पिन 0 वर सेट केले)
- vl53l7cx_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:
- VDDIO, AVDD आणि LPn पिन कमी वर सेट करा.
- 10 ms प्रतीक्षा करा.
- 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. VL53L7CX सेन्सरमध्ये दोन संभाव्य रिझोल्यूशन आहेत: 4×4 (16 झोन) आणि 8×8 (64 झोन). डीफॉल्टनुसार सेन्सर 4×4 मध्ये प्रोग्राम केलेला आहे. फंक्शन vl53l7cx_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 भिन्न आहे म्हणून
4×4 आणि 8×8 रिझोल्यूशन दरम्यान, हे फंक्शन रिझोल्यूशन निवडल्यानंतर वापरणे आवश्यक आहे. किमान आणि कमाल अनुमत मूल्ये खालील तक्त्यामध्ये सूचीबद्ध आहेत.
तक्ता 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 vl53l7cx_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 सतत श्रेणीच्या वारंवारतेसह फ्रेम्स पकडते
वापरकर्त्याद्वारे परिभाषित. VCSEL फंक्शन vl53l7cx_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 vl53l7cx_set_range_mode() वापरून बदलला जाऊ शकतो.
एकीकरण वेळ
इंटिग्रेशन टाइम हे वैशिष्ट्य केवळ स्वायत्त श्रेणी मोड वापरून उपलब्ध आहे (विभाग 4.5 पहा: श्रेणी
मोड). हे VCSEL सक्षम असताना वापरकर्त्याला वेळ बदलण्याची परवानगी देते. श्रेणी असल्यास एकीकरण वेळ बदलणे
मोड सतत वर सेट केला आहे कोणताही प्रभाव 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.
आकृती 8. 4×4 स्वायत्त साठी एकत्रीकरण वेळ
आकृती 9. 8×8 स्वायत्त साठी एकत्रीकरण वेळ
सर्व एकत्रीकरण वेळा + 1 ms ओव्हरहेडची बेरीज मापन कालावधीपेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. अन्यथा, इंटिग्रेशन टाइम व्हॅल्यूमध्ये बसण्यासाठी रेंजिंग कालावधी आपोआप वाढवला जातो.
पॉवर मोड
जेव्हा डिव्हाइस वापरले जात नाही तेव्हा पॉवर मोडचा वापर वीज वापर कमी करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. VL53L7CX 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.
vl53l7cx_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.
आकृती 10. Exampअनेक शार्पनर व्हॅल्यूज वापरून देखावा
vl53l7cx_set_sharpener_percent() फंक्शन वापरून शार्पनर बदलता येतो. अनुमत मूल्ये 0% आणि 99% दरम्यान आहेत. डीफॉल्ट मूल्य 5% आहे.
लक्ष्य ऑर्डर
VL53L7CX प्रति झोन अनेक लक्ष्ये मोजू शकतो. हिस्टोग्राम प्रक्रियेबद्दल धन्यवाद, यजमान सक्षम आहे
नोंदवलेल्या लक्ष्यांचा क्रम निवडा. दोन पर्याय आहेत:
- सर्वात जवळ: सर्वात जवळचे लक्ष्य हे पहिले नोंदवले जाते
- सर्वात मजबूत: सर्वात मजबूत लक्ष्य हे पहिले नोंदवले जाते
फंक्शन vl53l7cx_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.
आकृती 11. Exampदोन लक्ष्यांसह हिस्टोग्रामचा le
प्रति झोन एकाधिक लक्ष्ये
VL53L7CX 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 'प्लॅट फॉर्म'मध्ये करावे लागेल. ह' file. मॅक्रो VL53L7CX_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 'vl53l7cx_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.
आकृती 12. Xtalk मार्जिन
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'vl53l7cx_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
VL53L7CX सेन्सरमध्ये एम्बेडेड फर्मवेअर वैशिष्ट्य आहे जे दृश्यात गती शोधण्यास अनुमती देते. गती
अनुक्रमिक फ्रेम्स दरम्यान निर्देशकाची गणना केली जाते. हा पर्याय 'vl53l7cx_plugin_motion_indicator' प्लगइन वापरून उपलब्ध आहे.
मोशन इंडिकेटर vl53l7cx_motion_indicator_init() फंक्शन वापरून आरंभ केला जातो. सेन्सर बदलण्यासाठी
रिझोल्यूशन, समर्पित फंक्शन वापरून मोशन इंडिकेटर रिझोल्यूशन अपडेट करा: vl53l7cx_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 'मोशन_इंडिकेटर' फील्डमध्ये संग्रहित केले जातात. या फील्डमध्ये, ॲरे 'मोशन' एक मूल्य देते
प्रति झोन गती तीव्रता. 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. VL53L7CX सेन्सर तापमान एम्बेड करतो
प्रवाह सुरू झाल्यावर एकदा कॅलिब्रेट केलेली भरपाई. तथापि, तापमान विकसित झाल्यास, द
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 vl53l7cx_set_VHV_repeat_count().
- त्यानंतर, प्रत्येक नवीन कॅलिब्रेशनमधील फ्रेमची 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.
तक्ता 3. VL53L7CX 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 VL53L7CX आउटपुट सक्षम आहेत. आवश्यक असल्यास, वापरकर्ता काही सेन्सर आउटपुट अक्षम करू शकतो. ड्रायव्हरवर मोजमाप अक्षम करणे उपलब्ध नाही; ते 'प्लॅट फॉर्म'मध्ये केले पाहिजे. ह' file. आउटपुट अक्षम करण्यासाठी वापरकर्ता खालील मॅक्रो घोषित करू शकतो:
#व्याख्या करा VL53L7CX_DISABLE_AMBIENT_PER_SPAD
#व्याख्या करा VL53L7CX_DISABLE_NB_SPADS_ENABLED
#व्याख्या करा VL53L7CX_DISABLE_NB_TARGET_DETECTED
#व्याख्या करा VL53L7CX_DISABLE_SIGNAL_PER_SPAD
#व्याख्या करा VL53L7CX_DISABLE_RANGE_SIGMA_MM
#व्याख्या करा VL53L7CX_DISABLE_DISTANCE_MM
#VL53L7CX परिभाषित करा_DISABLE_TARGET_STATUS
#व्याख्या करा VL53L7CX_DISABLE_REFLECTANCE_PERCENT
#व्याख्या करा VL53L7CX_DISABLE_MOTION_INDICATOR
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 vl53l7cx_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 vl53l7cx_get_range_data() वापरून परिणाम वाचले जाऊ शकतात. हे सर्व निवडलेले आउटपुट असलेली अद्ययावत रचना परत करते. डिव्हाइस असिंक्रोनस असल्याने, श्रेणीचे सत्र सुरू ठेवण्यासाठी कोणतेही 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: VL53L7CX
#VL53L7CX_USE_RAW_FORMAT परिभाषित करा
परिणामांचे स्पष्टीकरण
VL53L7CX द्वारे परत केलेला डेटा लक्ष्य स्थिती विचारात घेण्यासाठी फिल्टर केला जाऊ शकतो. स्थिती मापन वैधता दर्शवते. संपूर्ण स्थिती सूची खालील सारणीमध्ये वर्णन केली आहे.
तक्ता 4. उपलब्ध लक्ष्य स्थितीची यादी
| 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 VL53L7CX सेन्सर वापरून त्रुटी येते, तेव्हा ड्रायव्हर विशिष्ट त्रुटी परत करतो. खालील तक्त्यामध्ये संभाव्य त्रुटींची यादी दिली आहे.
तक्ता 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
तक्ता 6. दस्तऐवज पुनरावृत्ती इतिहास
| तारीख | आवृत्ती | बदल |
| 02-ऑगस्ट-2022 | 1 | प्रारंभिक प्रकाशन |
| 02-सप्टे-2022 | 2 | अपडेट केले विभाग परिचय मधील लक्ष्यांमधील किमान अंतराबद्दल टीप जोडली विभाग 4.10: एकाधिक प्रति झोन लक्ष्य |
| 21-फेब्रु-2024 | 3 | VHV जोडले (खूप उच्च व्हॉलtage) ते विभाग 1: परिवर्णी शब्द आणि संक्षेप. जोडले कलम 4.14: नियतकालिक तापमान भरपाई |
ग्राहक समर्थन
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 VL53L7CX फ्लाइटची वेळ मल्टीझोन रेंजिंग सेन्सर [pdf] वापरकर्ता मार्गदर्शक VL53L7CX फ्लाइटची वेळ मल्टीझोन रेंजिंग सेन्सर, VL53L7CX, फ्लाइटची वेळ मल्टीझोन रेंजिंग सेन्सर, फ्लाइट मल्टीझोन रेंजिंग सेन्सर, मल्टीझोन रेंजिंग सेन्सर, रेंजिंग सेन्सर |
