Модуль далямера PARALLAX INC 28041 LaserPING
Далямер LaserPING 2m забяспечвае просты спосаб вымярэння адлегласці. Гэты датчык блізкага інфрачырвонага дыяпазону часу пралёта (TOF) ідэальна падыходзіць для правядзення вымярэнняў паміж рухомымі або нерухомымі аб'ектамі. Адзін кантакт уводу/вываду выкарыстоўваецца як для запыту датчыка LaserPING для апошняга вымярэння адлегласці, так і для чытання адказу. Далямер LaserPING 2m можа выкарыстоўвацца практычна з любым мікракантролерам, выкарыстоўваючы рэжым ШІМ або дадатковы паслядоўны рэжым. Ён распрацаваны, каб быць сумяшчальным па схеме і коду з ультрагукавым датчыкам адлегласці PING))), што робіць прыкладанні адаптаванымі там, дзе неабходна ўлічваць розныя ўмовы навакольнага асяроддзя. Для абароны датчыка вымярэнні можна нават праводзіць праз акрылавае акно.
Убудаваны ў датчык супрацэсар забяспечвае правільныя лагічныя ўзроўні. Яго злучэння ўводу/вываду працуюць на той жа гучнасціtage пастаўляецца на штыфт VIN для сумяшчальнасці з мікракантролерамі 3.3 В і 5 В.
Асаблівасці
- Бескантактнае вымярэнне адлегласці ў дыяпазоне 2–200 см
- Папярэдне адкалібравана на заводзе для дакладнасці з дазволам 1 мм
- Бяспечнае для вачэй нябачнае блізкае інфрачырвонае (ВК) асвятленне з выкарыстаннем лазернага выпраменьвальніка класа 1
- Абарона ад зваротнай палярнасці, калі VIN і GND выпадкова памяняліся месцамі
- Убудаваны мікрапрацэсар апрацоўвае складаны код датчыка
- Сумяшчальны з мікракантролерамі 3.3 В і 5 В
- 3-кантактны формаў-фактар SIP з мантажнай адтулінай, зручны для макетнай платы
Ідэі прымянення
- Вывучэнне фізікі
- Сістэмы бяспекі
- Інтэрактыўныя анімацыйныя экспанаты
- Рабатызаваныя сістэмы навігацыі і паркоўкі
- Інтэрактыўныя прыкладанні, такія як выяўленне рук і 1D распазнаванне жэстаў
- Вызначэнне аб'ёму або вышыні ў сістэмах кіравання працэсам
Асноўныя характарыстыкі
- Лазерная: 850 нм VCSEL (лазер з вертыкальным выпраменьваннем паверхні)
- Дыяпазон: 2–200 см
- дазвол: 1 мм
- Тыповая частата абнаўлення: рэжым ШІМ 15 Гц, паслядоўны рэжым 22 Гц
- Патрабаванні да магутнасці: ад +3.3 В пастаяннага току да +5 В пастаяннага току; 25 мА
- Працоўная тэмпература: ад +14 да +140 °F (ад -10 да +60 °C)
- Лазерная бяспека вачэй: лазерны прадукт класа 1 блізкага інфрачырвонага дыяпазону
- Поле асвятлення: 23° градусаў
- Поле в view: 55° градусаў
- Формаў-фактар: 3-кантактны мужчынскі раз'ём з інтэрвалам 0.1 ″
- Памеры друкаванай платы: 22 х 16 мм
Пачатак працы
Падключыце кантакты датчыка LaserPING да сілкавання, зазямлення і кантакту ўводу/вываду мікракантролера, як паказана на схеме. Звярніце ўвагу, што на схеме паказаны тыльны бок датчыка; накіруйце бок кампанента на мэтавы аб'ект. Датчык LaserPING падтрымліваецца блокамі BlocklyProp, бібліятэкамі Propeller C і напр.ample код для BASIC Stamp і Arduino Uno. Ён сумяшчальны па схеме і коду з праграмамі для ультрагукавога датчыка адлегласці PING))) (№28015). Шукайце спампоўкі і спасылкі на падручнікі на старонцы прадукту датчыка; пошук «28041» у www.parallax.com.
Пратакол сувязі
Датчык выпраменьвае інфрачырвоны (ВК) лазерны імпульс, які рухаецца па паветры, адбіваецца ад аб'ектаў, а потым вяртаецца назад да датчыка. Модуль LaserPING дакладна вымярае, колькі часу патрабуецца адлюстраванаму лазернаму імпульсу, каб вярнуцца да датчыка, і пераўтворыць гэты час у міліметры з дазволам 1 мм. Ваш мікракантролер запытвае ў модуля LaserPING апошняе вымярэнне (якое абнаўляецца прыкладна кожныя 40 мс), а затым атрымлівае значэнне назад на той жа штыфт уводу/вываду альбо ў выглядзе імпульсу зменнай шырыні ў рэжыме ШІМ, альбо ў выглядзе сімвалаў ASCII у паслядоўным рэжым.
Рэжым ШІМ
Рэжым ШІМ па змаўчанні прызначаны для кодавай сумяшчальнасці з кодам ультрагукавога датчыка адлегласці (#28015). Ён можа ўзаемадзейнічаць з мікракантролерамі TTL або CMOS 3.3 В або 5 В. У рэжыме ШІМ выкарыстоўваецца двухнакіраваны імпульсны інтэрфейс TTL на адным выснове ўводу-вываду (SIG). Вывад SIG будзе халастым нізкім, а ўваходны імпульс і рэха-імпульс будуць станоўчымі на высокім узроўні пры аб'ёме VINtage.
| Шырыня імпульсу | Стан |
| ад 115 да 290 мкс | Зніжаная дакладнасць вымярэння |
| ад 290 мкс да 12 мс | Самая высокая дакладнасць вымярэння |
| 13 мс | Няправільнае вымярэнне — мэта занадта блізка або занадта далёка |
| 14 мс | Унутраная памылка датчыка |
| 15 мс | Тайм-аўт унутранага датчыка |
Шырыня імпульсу прапарцыйная адлегласці і істотна не змяняецца ў залежнасці ад тэмпературы, ціску або вільготнасці навакольнага асяроддзя.
Каб пераўтварыць шырыню імпульсу ад часу, у мкс, у мм, выкарыстоўвайце наступнае ўраўненне: Адлегласць (мм) = Шырыня імпульсу (мс) × 171.5. Каб пераўтварыць шырыню імпульсу ад часу, у мкс, у цалі, выкарыстоўвайце наступнае ўраўненне: Адлегласць (цалі) = Шырыня імпульсу (мс) × 6.752
Рэжым паслядоўных дадзеных
Рэжым паслядоўнай перадачы даных працуе з хуткасцю 9600 бод з двухнакіраваным інтэрфейсам TTL на адным выснове ўводу/вываду (SIG) і можа ўзаемадзейнічаць з мікракантролерамі TTL або CMOS 3.3 В або 5 В. Штыфт SIG будзе працаваць на высокім узроўні ў гэтым рэжыме, пры аб'ёме VINtagд. Каб пераключыцца з рэжыму ШІМ па змаўчанні ў паслядоўны рэжым, пастаўце на вывад SIG нізкі ўзровень, затым адпраўце тры высокія імпульсы працягласцю 100 мкс з невялікімі інтэрваламі паміж імі 5 мкс або больш. Гэта можна зрабіць шляхам перадачы вялікай літары «I».
Парада: Для выкарыстання з мікракантролерамі, якія не падтрымліваюць двухнакіраваную паслядоўную сувязь, модуль LaserPING можна наладзіць на выхад з рэжыму абуджэння ў паслядоўным рэжыме. У гэтым выпадку на вашым мікракантролеры патрабуецца толькі адзін паслядоўны ўваход RX! Звярніцеся да раздзела «Уключэнне паслядоўнага порта пры запуску» ніжэй.
У паслядоўным рэжыме LaserPING пастаянна адпраўляе новыя даныя вымярэнняў у фармаце ASCII. Значэнне будзе ў міліметрах, пасля знака вяртання карэткі (дзесятковая лічба 13). Новае значэнне будзе перадавацца кожны раз, калі датчык атрымлівае сапраўднае паказанне, звычайна кожныя 45 мс.
| Серыйны значэнне | Стан |
| 50 да 2000 | Самая высокая дакладнасць вымярэння ў міліметрах |
| 1 да 49 |
Паніжаная дакладнасць вымярэння ў міліметрах |
| 2001 да 2046 | |
| 2047 | Выяўлена адлюстраванне за межамі 2046 міліметраў |
|
0 або 2222 |
Няправільнае вымярэнне
(Няма адлюстравання; мэта занадта блізка, занадта далёка або занадта цёмна) |
| 9998 | Унутраная памылка датчыка |
| 9999 | Тайм-аўт унутранага датчыка |
Каб спыніць паслядоўны рэжым і вярнуцца да рэжыму ШІМ па змаўчанні:
- Усталюйце вывад SIG на нізкі ўзровень і ўтрымлівайце яго на працягу 100 мс
- Адпусціце штыфт SIG (звычайна вяртайце штыфт уводу-вываду, падлучаны да SIG, у рэжым высокаімпеданснага ўваходу)
- LaserPING цяпер будзе ў рэжыме ШІМ
Уключэнне паслядоўнага порта пры запуску
2 калодкі SMT, пазначаныя DBG і SCK, можна замыкаць разам, каб змяніць рэжым перадачы дадзеных па змаўчанні, уключаючы паслядоўны рэжым пры запуску. Модуль LaserPING правярае стан кантактаў DBG/SCK пры ўключэнні.
- DBG і SCK адкрыты = Па змаўчанні рэжым ШІМ (рэжым па змаўчанні на заводзе)
- DBG і SCK замкнулі разам = Па змаўчанні рэжым паслядоўных дадзеных
Каб замыкаць два кантакты, рэзістар 0402 < 4 кОм, звяно з нулявым Омам або пляма прыпоя можа быць прыпаяна на пляцоўках. Падрабязную інфармацыю аб гэтых пляцоўках глядзіце ў апісанні тэставай панэлі SMT ніжэй. У паслядоўным рэжыме пасля запуску ініцыялізацыя датчыка займае каля 100 мс, пасля чаго LaserPING аўтаматычна пачне адпраўляць паслядоўныя значэнні ASCII з хуткасцю 9600 бод на кантакт SIG. Дадзеныя будуць паступаць у выглядзе бесперапыннага паслядоўнага патоку CR (дзесятковая лічба 13), завершанага ASCII, з кожным новым чытаннем, якое паступае прыкладна кожныя 45 мс. Гэты інтэрвал у 45 мс будзе нязначна адрознівацца, паколькі ў залежнасці ад вымеранай адлегласці час, неабходны датчыку для выяўлення, падліку і апрацоўкі даных, таксама будзе нязначна адрознівацца.
Максімальная дыстанцыя і дакладнасць паліцыі
У табліцы ніжэй паказаны спецыфікацыі дакладнасці дыяпазону прылады з дадзенымі, атрыманымі пры працы прылады пры пакаёвай тэмпературы і без вечкавага шкла на прыладзе. Прылада можа працаваць па-за межамі гэтых дыяпазонаў з паніжанай дакладнасцю.
| Каэфіцыент адлюстравання мэты, які ахоплівае поўнае поле View (FoV) | Дакладнасць дыяпазону | ||
| ад 50 да 100 мм | ад 100 да 1500 мм | ад 1500 да 2000 мм | |
| Белая мішэнь (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Шэрая мішэнь (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
Поле в View (FoV) і поле асвятлення (FoI)
Выпраменьвальны і прыёмны элементы лазернага датчыка ўтвараюць форму конусу. Поле асвятлення выпраменьвальніка (FoI) складае 23°, а поле зроку прымача (FoV) - 55°. Датчык LaserPING будзе адчуваць аб'екты толькі ў зоне агляду, але можа мець паніжаную адчувальнасць, калі яркія аб'екты знаходзяцца ў зоне агляду. Паказанні таксама могуць быць недакладнымі, калі люстраныя паверхні ўнутры FoI рассейваюць святло на іншыя аб'екты ў FoI або FoV.
Пры вымярэнні вялікіх адлегласцей датчык павінен быць дастаткова далёка ад навакольных падлогі, сцен або столі, каб гарантаваць, што яны не стануць ненаўмыснай мішэнню ў межах FoI. На адлегласці 200 см ад модуля LaserPING FoI уяўляе сабой дыск дыяметрам 81.4 см. Высота над паверхняй можа паўплываць на практычную далёкасць адчування, бо некаторыя паверхні будуць адлюстроўваць, а не адхіляць:
Pin Апісанні
| Pin | Тып | Функцыя |
| GND | зямля | Агульнае зазямленне (сілкаванне 0 В) |
| VIN | Магутнасць | Модуль будзе працаваць ад 3.3 В да 5 В пастаяннага току. VIN томtage таксама задае гучнасць высокага лагічнага ўзроўнюtage для штыфта SIG. |
| СІГ | Увод-вывад* | ШІМ або паслядоўны ўвод / выхад дадзеных |
* У рэжыме ШІМ штыфт SIG працуе як уваход з адкрытым калектрам з паніжальным рэзістарам 55 кОм, за выключэннем імпульсаў адказу, якія накіроўваюцца на VIN. У паслядоўным рэжыме штыфт SIG працуе як двухтактны выхад.
Доступ канчатковага карыстальніка да тэставых пляцовак, акрамя змены рэжыму па змаўчанні пры запуску з ШІМ на паслядоўны, не падтрымліваецца.
| калодка | Тып | Функцыя |
| DBG | Адкрыты калектар | Штыфт праграмавання супрацэсара (PC1) |
| SCK | Адкрыты калектар | Штыфт праграмавання сапрацэсара (PB5) |
| SCL | Адкрыты калектар | Гадзіннік I2C з лазерным датчыкам з падцягваннем 3.9K да 3V |
| СКІД | Адкрыты калектар | Штыфт праграмавання супрацэсара (PC6) |
| ПДР | Адкрыты калектар | Паслядоўныя даныя I2C лазернага датчыка з падцягваннем 3.9K да 3V |
| МОСІ | Адкрыты калектар | Штыфт праграмавання сапрацэсара (PB3) |
| ІНТД | Push Pull (актыўны нізкі) | Перапыненне гатоўнасці даных лазернага датчыка
Звычайна лагічны высокі ўзровень, гэты пін пераводзіць у нізкі ўзровень, калі даступна новае значэнне, і вяртаецца да высокага, калі значэнне счытваецца. |
| МІСО | Адкрыты калектар | Штыфт праграмавання сапрацэсара (PB4) |
Кіраўніцтва па выбары вокладнага шкла
Модуль LaserPING мае мантажную адтуліну, размешчаную для спрашчэння ўстаноўкі дадатковага вечкавага шкла. Гэта можна выкарыстоўваць для абароны датчыка ў пэўных праграмах або для эксперыментаў з уздзеяннем розных матэрыялаў, якія дзейнічаюць як фільтры на інфрачырвонае лазернае святло. Для дасягнення найлепшых характарыстык варта ўлічваць наступныя правілы для покрыўнага шкла:
- Матэрыял: ПММА, акрыл
- Спектральнае прапусканне: T<5% для λ<770 нм, T>90% для λ>820 нм
- Паветраны зазор: 100 мкм
- Таўшчыня: < 1 мм (чым танчэй, тым лепш)
- Памеры: больш за 6 х 8 мм
Памеры друкаванай платы
Гісторыя версій
Версія 1.0: арыгінальны выпуск. Спампавана з Arrow.com.
Дакументы / Рэсурсы
 |
Модуль далямера PARALLAX INC 28041 LaserPING [pdfКіраўніцтва карыстальніка 28041, Модуль далямера LaserPING, 28041 Модуль далямера LaserPING, Модуль далямера, Модуль |
