PARALLAX INC 28041 LaserPING-afstandmetermodule
Die LaserPING 2m afstandmeter bied 'n maklike metode van afstandmeting. Hierdie naby-infrarooi, tyd-van-vlug (TOF) sensor is ideaal vir die neem van metings tussen bewegende of stilstaande voorwerpe. 'n Enkele I/O-pen word gebruik om die LaserPING-sensor vir sy jongste afstandmeting te vra, en om die antwoord te lees. Die LaserPING 2m-afstandmeter kan met bykans enige mikrobeheerder gebruik word, deur die PWM-modus of opsionele reeksmodus te gebruik. Dit is ontwerp om stroombaan- en kodeversoenbaar te wees met die PING))) Ultrasoniese afstandsensor, wat toepassings aanpasbaar maak waar verskillende omgewingstoestande oorweeg moet word. Metings kan selfs deur 'n akrielvenster geneem word om die sensor te beskerm.
Die sensor se ingeboude medeverwerker verseker die regte logikavlakke. Die I/O-verbindings werk op dieselfde voltage verskaf aan die VIN pen, vir verenigbaarheid met 3.3V en 5V mikrobeheerders.
Kenmerke
- Nie-kontak afstandmeting met 'n 2 –200 cm reeks
- Fabriek vooraf gekalibreer vir akkuraatheid met 1 mm resolusie
- Oogveilige onsigbare naby-infrarooi (IR) beligting met 'n klas 1 laserstraler
- Omgekeerde polariteitbeskerming as VIN en GND per ongeluk omgeruil word
- Aan boord mikroverwerker hanteer komplekse sensorkode
- Versoenbaar met 3.3V en 5V mikrobeheerders
- Broodbordvriendelike 3-pen SIP-vormfaktor met monteergat
Toepassingsidees
- Fisika studies
- Sekuriteitstelsels
- Interaktiewe geanimeerde uitstallings
- Robotika-navigasie- en parkeerassistentstelsels
- Interaktiewe toepassings soos handopsporing en 1D-gebareherkenning
- Volume- of hoogtebespeuring in prosesbeheerstelsels
Sleutel spesifikasies
- Laser: 850 nm VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser)
- Reeks: 2–200 cm
- Resolusie: 1 mm
- Tipiese verversingstempo: 15 Hz PWM-modus, 22 Hz-reeksmodus
- Kragvereistes: +3.3V DC tot +5 VDC; 25 mA
- Bedryfstemperatuur: +14 tot +140 °F (-10 tot +60 °C)
- Laser oog veiligheid: naby-infrarooi Klas 1 laserproduk
- Veld van verligting: 23° grade
- Veld van view: 55° grade
- Vorm faktor: 3-pen manlike kopstuk met 0.1 duim spasiëring
- PCB-afmetings: 22 x 16 mm
Aan die gang
Koppel die LaserPING-sensor se penne aan krag, grond en jou mikrobeheerder se I/O-pen soos in die diagram getoon. Let daarop dat die diagram die agterkant van die sensor toon; wys die komponentkant na jou teikenvoorwerp. Die LaserPING-sensor word ondersteun deur BlocklyProp-blokke, Propeller C-biblioteke en example kode vir die BASIC Stamp en Arduino Uno. Dit is stroombaan- en kodeversoenbaar met toepassings vir die PING))) Ultrasoniese afstandsensor (#28015). Soek aflaaie en tutoriaalskakels op die sensor se produkbladsy; soek "28041" bywww.parallax.com.
Kommunikasieprotokol
Die sensor stuur 'n infrarooi (IR) laserpuls uit wat deur die lug beweeg, van voorwerpe af reflekteer en dan terugbons na die sensor. Die LaserPING-module meet akkuraat hoe lank die gereflekteerde laserpuls neem om na die sensor terug te keer, en skakel hierdie tydmeting om in millimeters, met 'n 1 mm-resolusie. Jou mikrobeheerder bevraagteken die LaserPING-module vir die jongste meting (wat omtrent elke 40 ms verfris word) en ontvang dan die waarde terug op dieselfde I/O-pen, as óf 'n veranderlike breedte-puls in PWM-modus, óf as ASCII-karakters in reeks wyse.
PWM-modus
PWM verstekmodus is ontwerp om kodeversoenbaar te wees met PING))) Ultrasoniese afstandsensor (#28015) kode. Dit kan met 3.3 V of 5 V TTL of CMOS mikrobeheerders kommunikeer. PWM-modus gebruik 'n tweerigting TTL-pulskoppelvlak op 'n enkele I/O-pen (SIG). Die SIG-pen sal laag luier, en beide die insetpuls en eggopuls sal positief hoog wees, by die VIN voltage.
| Polswydte | Toestand |
| 115 tot 290 µs | Verminderde akkuraatheidsmeting |
| 290 µs tot 12 ms | Hoogste akkuraatheid meting |
| 13 ms | Ongeldige meting — teiken te naby of te ver |
| 14 ms | Interne sensorfout |
| 15 ms | Interne sensor uitteltyd |
Die polswydte is eweredig aan die afstand en verander nie beduidend met die omgewingstemperatuur, druk of humiditeit nie.
Om die polswydte van tyd, in μs, na mm om te skakel, gebruik die volgende vergelyking: Afstand (mm) = Polswydte (ms) × 171.5 Om die polswydte van tyd, in μs, na duim om te skakel, gebruik die volgende vergelyking: Afstand (duim) = Polswydte (ms) × 6.752
Serial Data Mode
Seriedatamodus werk teen 9600 baud met 'n tweerigting TTL-koppelvlak op 'n enkele I/O-pen (SIG), en kan met 3.3 V of 5 V TTL of CMOS mikrobeheerders kommunikeer. Die SIG-pen sal hoog luier in hierdie modus, by die VIN voltage. Om van die verstek PWM-modus na reeksmodus oor te skakel, ry die SIG-pen laag, stuur dan drie hoë 100 µs-pulse met 5 µs, of langer, lae gapings tussenin. Dit kan gedoen word deur 'n hoofletter 'I'-karakter oor te dra.
Wenk: Vir gebruik met mikrobeheerders wat nie tweerigtingreeks ondersteun nie, kan die LaserPING-module gekonfigureer word om wakker te word in die reeksmodus. In hierdie geval word slegs 'n enkele reeks-rx-invoer by jou mikrobeheerder vereis! Verwys na die afdeling "Aktiveer reeksreeks by opstart" hieronder.
In die reeksmodus sal LaserPING voortdurend nuwe meetdata in ASCII-formaat stuur. Die waarde sal in millimeter wees, en gevolg deur koetretoerkarakter (desimale 13). 'n Nuwe waarde sal elke keer as die sensor 'n geldige lesing ontvang, oorgedra word, gewoonlik een keer elke 45 ms.
| Reekswaarde | Toestand |
| 50 tot 2000 | Hoogste akkuraatheid meting in millimeter |
| 1 tot 49 |
Verminderde akkuraatheidsmeting in millimeters |
| 2001 tot 2046 | |
| 2047 | Weerkaatsing bespeur verder as 2046 millimeter |
|
0 of 2222 |
Ongeldige meting
(Geen refleksie; teiken te naby, te ver of te donker) |
| 9998 | Interne sensorfout |
| 9999 | Interne sensor uitteltyd |
Om die reeksmodus te stop en terug te keer na die verstek PWM-modus:
- Bevestig die SIG-pen laag en hou laag vir 100 ms
- Los die SIG-pen (stel gewoonlik jou I/O-pen wat aan SIG gekoppel is terug na hoë-impedansie-invoermodus)
- LaserPING sal nou in PWM-modus wees
Aktiveer Serial by Start-up
Die 2 SMT-blokkies gemerk DBG en SCK kan saam verkort word om die verstekdatamodus te verander, wat die reeksmodus tydens opstart moontlik maak. Die LaserPING-module kontroleer die status van die DBG/SCK-penne by aanskakeling.
- DBG en SCK oop = Verstek na PWM-modus (fabriek verstekmodus)
- DBG en SCK kort saam = Verstek na Serial Data Mode
Om die twee penne te kort, kan 'n 0402-weerstand < 4 k-ohm, 'n nul-ohm-skakel, of 'n soldeerkol oor die pads gesoldeer word. Sien SBS-toetsblokbeskrywings hieronder vir besonderhede oor hierdie pads. In seriemodus met opstart neem die sensor ongeveer 100 ms om te inisialiseer, waarna die LaserPING outomaties sal begin om seriële ASCII-waardes teen 9600 baud na die SIG-pen te stuur. Data sal aankom in 'n deurlopende CR (desimale 13) beëindigde ASCII-reeksstroom, met elke nuwe lesing wat ongeveer elke 45 ms. Hierdie 45 ms-interval sal effens verskil, aangesien die tyd wat nodig is vir die sensor om die data op te spoor, te tel en te verwerk, ook effens verskil volgens die afstand wat gemeet word.
Maksimum afstand en afstand akkuraatheid
Die tabel hieronder toon die reeks akkuraatheidspesifikasies van die toestel, met data verkry met die toestel wat by kamertemperatuur werk en geen dekglas op die toestel nie. Die toestel kan met verminderde akkuraatheid buite hierdie reekse werk.
| Teikenrefleksie wat volle veld van View (VV) | Reeks akkuraatheid | ||
| 50 tot 100 mm | 100 tot 1500 mm | 1500 tot 2000 mm | |
| Wit teiken (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Grys teiken (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
Veld van View (FoV) en Veld van Beligting (FoI)
Die uitsaaier- en ontvangerelemente van die lasersensor vorm 'n keëlvorm. Die uitstraalveld van beligting (FoI) is 23°, en die ontvanger-sigveld (FoV) is 55°. Die LaserPING-sensor sal slegs voorwerpe binne die FoI waarneem, maar kan verminderde sensitiwiteit hê wanneer helder voorwerpe binne die FoV is. Lesings kan ook onakkuraat wees wanneer spieëloppervlaktes binne die FoI lig na ander voorwerpe binne die FoI of FoV verstrooi.
Wanneer lang afstande gemeet word, moet die sensor ver genoeg van enige omliggende vloere, mure of plafonne wees om te verseker dat hulle nie 'n onbedoelde teiken binne die FoI word nie. Op 200 cm van die LaserPING-module is die FoI 'n skyf met 'n deursnee van 81.4 cm. Hoogte bo 'n oppervlak kan praktiese waarnemingsreeks beïnvloed, aangesien sommige oppervlaktes eerder sal reflekteer as afbuig:
Speldbeskrywings
| Speld vas | Tik | Funksie |
| GND | Grond | Gemeenskaplike grond (0 V-toevoer) |
| VIN | Krag | Die module sal werk tussen 3.3V tot 5V DC. Die VIN voltage stel ook die logika-hoë vlak voltage vir die SIG-pen. |
| SIG | I/O* | PWM of Serial data invoer / uitvoer |
* Wanneer dit in PWM-modus is, werk die SIG-pen as 'n oopkollektor-invoer, met 'n 55 k-ohm aftrekweerstand, behalwe vir reaksiepulse, wat na VIN aangedryf word. Wanneer dit in seriemodus is, werk die SIG-pen as 'n druk-trek-uitset.
Eindgebruikertoegang tot die toetsblokkies, behalwe om die verstekmodus te verander tydens opstart van PWM na Serial, word nie ondersteun nie.
| Pad | Tik | Funksie |
| DBG | Oop versamelaar | Koverwerker programmering pen (PC1) |
| SCK | Oop versamelaar | Koverwerker programmering pen (PB5) |
| SCL | Oop versamelaar | Lasersensor I2C-horlosie met 3.9K-optrek tot 3V |
| TERUGSTEL | Oop versamelaar | Koverwerker programmering pen (PC6) |
| SDA | Oop versamelaar | Lasersensor I2C-reeksdata met 3.9K-optrek tot 3V |
| MOSI | Oop versamelaar | Koverwerker programmering pen (PB3) |
| INTD | Druk Trek (aktief laag) | Lasersensor Data Gereed Onderbreking
Normaalweg logies hoog, hierdie pen dryf laag wanneer 'n nuwe waarde beskikbaar is, en keer terug na hoog sodra die waarde gelees is. |
| miso | Oop versamelaar | Koverwerker programmering pen (PB4) |
Omslagglas Keusegids
Die LaserPING-module het 'n monteergat wat geposisioneer is om 'n opsionele dekglas te vereenvoudig. Dit kan gebruik word om die sensor in sekere toepassings te beskerm, of om te eksperimenteer met die impak van verskillende materiale wat as filters op die infrarooi laserlig optree. Om die beste prestasie te verkry, moet die volgende reëls vir die dekglas oorweeg word:
- Materiaal: PMMA, Akriel
- Spektrale transmissie: T< 5% vir λ< 770 nm, T> 90% vir λ > 820 nm
- Lug gaping: 100 µm
- Dikte: < 1 mm (hoe dunner, hoe beter)
- Afmetings: groter as 6 x 8 mm
PCB afmetings
Hersieningsgeskiedenis
Weergawe 1.0: oorspronklike vrystelling. Afgelaai vanaf Arrow.com.
Dokumente / Hulpbronne
 |
PARALLAX INC 28041 LaserPING-afstandmetermodule [pdf] Gebruikersgids 28041, LaserPING-afstandmetermodule, 28041 LaserPING-afstandmetermodule, afstandmetermodule, module |
