PARALLAX INC 28041 Modulu di telemetri LaserPING
U LaserPING 2m Rangefinder furnisce un metudu faciule di misurazione di distanza. Stu sensoru di u tempu di volu (TOF) vicinu à l'infrared hè ideale per piglià misure trà oggetti in movimentu o stazionari. Un unicu pin I / O hè utilizatu sia per dumandà u sensor LaserPING per a so ultima misurazione di distanza, sia per leghje a risposta. U LaserPING 2m Rangefinder pò esse usatu cù quasi ogni microcontroller, utilizendu u so modu PWM o u modu seriale opzionale. Hè cuncepitu per esse compatibile cù u circuitu è u codice cù u PING))) Sensore di distanza ultrasonica, facendu l'applicazioni adattabili induve e diverse cundizioni ambientali devenu esse cunsiderate. E misurazioni ponu ancu esse pigliate attraversu una finestra acrilica per prutege u sensoru.
U co-processore integratu di u sensore assicura i livelli di logica ghjusta. E so cunnessione I/O operanu à u listessu voltage furnitu à u pin VIN, per a cumpatibilità cù microcontrollers 3.3V è 5V.
Features
- Misurazione di distanza senza cuntattu cù una gamma di 2-200 cm
- Precalibrata in fabbrica per a precisione cù una risoluzione di 1 mm
- Illuminazione invisibile in l'infrarouge vicinu (IR) cù un emettitore laser di classe 1
- Prutezzione di polarità inversa se VIN è GND sò scambiati accidentalmente
- U microprocessore integratu gestisce un codice di sensoru cumplessu
- Compatibile cù microcontrollers 3.3V è 5V
- Fattore di forma SIP à 3 pin per breadboard cù un foru di muntatura
Idee per l'applicazione
- Studi di fisica
- Sistemi di sicurità
- Esposizioni animate interattive
- Sistemi di navigazione robotica è assistente di parcheghju
- Applicazioni interattive cum'è a rilevazione di e mani è u ricunniscenza di gestu 1D
- Rilevazione di volume o altezza in sistemi di cuntrollu di prucessu
Specificazioni chjave
- Laser: 850 nm VCSEL (Laser à emissione di superficie a cavità verticale)
- Gamma: 2-200 cm
- Risoluzione: 1 mm
- Frequenza di rinfrescante tipica: Modu PWM 15 Hz, Modu seriale 22 Hz
- Requisiti di putenza: +3.3V DC à +5 VDC; 25 mA
- Temperature di funziunamentu: +14 à +140 °F (-10 à +60 °C)
- Sicurezza di l'ochji laser: produttu laser di Classe 1 à infrarossi vicinu
- Campu di illuminazione: 23° gradi
- Campu di view: 55° gradi
- Fattore di forma: Intestazione maschile à 3 pin cù spaziatura di 0.1″
- Dimensioni PCB: 22 x 16 mm
Cuminciatu
Cunnette i pin di u sensor LaserPING à u putere, a terra è u pin I / O di u vostru microcontroller cum'è mostra in u diagramma. Nota chì u diagramma mostra a parte posteriore di u sensoru; punta u latu di cumpunenti versu u vostru ughjettu di destinazione. U sensor LaserPING hè supportatu da blocchi BlocklyProp, librerie Propeller C, è exampu codice per u BASIC Stamp et Arduino Uno. Hè compatibile cù u circuitu è u codice cù l'applicazioni per u PING))) Sensore Ultrasonic Distance (#28015). Cercate i downloads è i ligami tutoriale nantu à a pagina di u produttu di u sensoru; cerca "28041" àwww.parallax.com.
Protocolu di cumunicazione
U sensore emette un impulsu laser infrarossu (IR) chì viaghja à traversu l'aria, si riflette nantu à l'uggetti è poi ritorna à u sensoru. U modulu LaserPING misura in modu precisu quantu tempu u pulsu laser riflessu piglia per vultà à u sensoru, è cunverte sta misurazione di u tempu in millimetri, cù una risuluzione di 1 mm. U vostru microcontroller interroga u modulu LaserPING per l'ultima misurazione (chì hè rinfrescata circa ogni 40 ms) è poi riceve u valore in u stessu pin I/O, sia cum'è un impulsu di larghezza variabile in modu PWM, sia cum'è caratteri ASCII in seriale. modu.
Modu PWM
U modu predeterminatu PWM hè cuncepitu per esse compatibile cù u codice PING))) Codice Ultrasonic Distance Sensor (#28015). Pò cumunicà cù microcontrollers 3.3 V o 5 V TTL o CMOS. U Modu PWM usa una interfaccia di impulsu TTL bidirezionale nantu à un unicu pin I/O (SIG). U pin SIG sarà inattivu bassu, è l'impulsu d'ingressu è l'impulsu di l'ecu seranu pusitivi altu, à u VIN vol.tage.
| Larghezza di pulse | Cundizione |
| 115 à 290 µs | Misurazione di precisione ridotta |
| 290 µs à 12 ms | A più alta precisione di misura |
| 13 ms | Misurazione invalida - target troppu vicinu o troppu luntanu |
| 14 ms | Errore di u sensoru internu |
| 15 ms | Timeout di u sensoru internu |
A larghezza di l'impulsu hè proporzionale à a distanza, è ùn cambia micca significativamente cù a temperatura ambientale, a pressione o l'umidità.
Per cunvertisce a larghezza di l'impulsu da u tempu, in μs, à mm, utilizate l'equazione seguente: Distanza (mm) = Larghezza di l'impulsu (ms) × 171.5 Per cunvertisce a larghezza di l'impulsu da u tempu, in μs, in pollici, utilizate l'equazione seguente: Distanza (inch) = Pulse Width (ms) × 6.752
Modu di Dati Serial
U modu di dati seriale funziona à 9600 baud cù una interfaccia TTL bidirezionale nantu à un unicu pin I/O (SIG), è pò cumunicà cù microcontrollers 3.3 V o 5 V TTL o CMOS. U pin SIG sarà inattivu altu in questu modu, à u VIN voltage. Per passà da u modu PWM predeterminatu à u modalità seriale, cunduce u pin SIG à bassa, poi mandate trè impulsi alti 100 µs cù 5 µs, o più longu, spazii bassi trà. Questu pò esse fattu trasmettendu un caratteru "I" maiuscule.
Cunsigliu: Per l'usu cù microcontrollers chì ùn supportanu micca u serial bidirezionale, u modulu LaserPING pò esse cunfiguratu per svegliate in modu seriale. In questu casu, solu una sola entrata seriale-rx hè necessaria à u vostru microcontroller! Riferite à a rùbbrica "Abilitazione Serial in Start-up" sottu.
In u modu Seriale, LaserPING mandarà constantemente novi dati di misurazione in formatu ASCII. U valore serà in millimetri, è seguitu da u caratteru di ritornu di carri (decimal 13). Un novu valore serà trasmessu ogni volta chì u sensoru riceve una lettura valida, tipicamente una volta ogni 45 ms.
| Valore seriale | Cundizione |
| 50 à 2000 | A più alta precisione di misurazione in millimetri |
| 1 à 49 |
Misurazione di precisione ridotta in millimetri |
| 2001 à 2046 | |
| 2047 | Riflessione rilevata oltre 2046 millimetri |
|
0 o 2222 |
Misurazione invalida
(Nisuna riflessione; mira troppu vicinu, troppu luntanu, o troppu scuru) |
| 9998 | Errore di u sensoru internu |
| 9999 | Timeout di u sensoru internu |
Per fermà u modu seriale è torna à u modu PWM predeterminatu:
- Affirmate u pin SIG bassu, è mantene bassa per 100 ms
- Rilascia u pin SIG (tipicamente stabilisce u vostru pin I/O chì hè cunnessu à SIG torna à u modu di input d'alta impedenza)
- LaserPING sarà avà in modu PWM
Abilitazione Serial in Start-up
I pads 2 SMT marcati DBG è SCK ponu esse shorted inseme per cambià u modu di dati predeterminatu, attivendu u modu seriale à l'iniziu. U modulu LaserPING verifica u statutu di i pin DBG / SCK à l'accensione.
- DBG è SCK aperti = Default à u modu PWM (modu predeterminatu di fabbrica)
- DBG è SCK cortu inseme = Default à u Modu di Dati Serial
Per scurzà i dui pin, un resistore 0402 < 4 k-ohm, un ligame zero ohm, o un blob di saldatura pò esse saldatu à traversu i pads. Vede SMT Test Pad Descrizioni sottu per i dettagli nantu à sti pads. In u modu seriale nantu à l'iniziu, u sensoru pigghia circa 100 ms per inizializà, dopu chì u LaserPING cumminciarà automaticamente à mandà valori ASCII seriali à 9600 baud à u pin SIG. I dati ghjunghjeranu in un flussu seriale ASCII terminatu CR (decimal 13) continuu, cù ogni nova lettura chì ghjunghje à circa ogni 45 ms. Questu intervallu di 45 ms varierà ligeramente, postu chì secondu a distanza misurata, u tempu necessariu per u sensoru per detectà, cuntà è processà e dati variarà ancu ligeramente.
Distanza massima è precisione di distanza
A tavula quì sottu mostra e specificazioni di precisione di u dispusitivu, cù e dati ottenuti cù u dispusitivu chì operanu à a temperatura di l'ambienti è senza vetru di copertura nantu à u dispusitivu. U dispusitivu pò funziunà fora di sti intervalli cù una precisione ridutta.
| Target Reflectance Copre Full Field of View (FoV) | Accuratezza Range | ||
| 50 à 100 mm | 100 à 1500 mm | 1500 à 2000 mm | |
| Target biancu (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Target Grigiu (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
Campu di View (FoV) et Champ d'Illumination (FoI)
L'elementi emissori è ricevitori di u sensoru laser formanu una forma di cune. U campu di illuminazione di l'emettitore (FoI) hè 23 °, è u campu di visione di u receptore (FoV) hè 55 °. U sensor LaserPING senterà solu l'uggetti in u FoI, ma pò avè una sensibilità ridutta quandu l'uggetti brillanti sò in u FoV. Lettura pò ancu esse imprecisa quandu e superfici speculari in u FoI sparghjenu a luce à altri oggetti in u FoI o FoV.
Quandu si misuranu distanze longu, u sensoru deve esse abbastanza luntanu da qualsiasi pavimenti, mura o soffitti circundanti per assicurà chì ùn diventenu micca un mira involontariu, in u FoI. À 200 cm da u modulu LaserPING, u FoI hè un discu di diametru di 81.4 cm. L'elevazione sopra una superficia pò influenzà a gamma di sensazione pratica, postu chì alcune superfici rifletteranu invece di devià:
Descrizioni Pin
| Pin | Tipu | Funzione |
| GND | Terra | Terra cumuna (alimentazione 0 V) |
| VIN | putenza | U modulu operarà trà 3.3V à 5V DC. U VIN voltage stabilisce dinù u logica-altu livellu voltage per u pin SIG. |
| SIG | I/O* | PWM o input / output di dati seriali |
* Quandu in u modu PWM, u pin SIG opera cum'è un input di cullettore apertu, cù una resistenza di pull-down di 55 k-ohm, eccettu per i impulsi di risposta, chì sò guidati à VIN. Quandu in u modu seriale, u pin SIG opera cum'è una uscita push-pull.
L'accessu di l'utilizatori finali di i test pads, oltre à cambià u modu predeterminatu à l'iniziu da PWM à Serial, ùn hè micca supportatu.
| Pad | Tipu | Funzione |
| DBG | U cullettore apertu | Pin di prugrammazione di coprocessore (PC1) |
| SCK | U cullettore apertu | Pin di prugrammazione di coprocessore (PB5) |
| SCL | U cullettore apertu | Sensore laser I2C clock cù 3.9K pull-up à 3V |
| RESET | U cullettore apertu | Pin di prugrammazione di coprocessore (PC6) |
| SDA | U cullettore apertu | Sensore laser I2C dati seriali cù 3.9K pull-up à 3V |
| MOSI | U cullettore apertu | Pin di prugrammazione di coprocessore (PB3) |
| INTD | Push Pull (attivu bassu) | Sensore laser Data Ready Interrupt
Normalmente logica alta, stu pin drive low quandu un novu valore hè dispunibule, è torna à altu una volta chì u valore hè lettu. |
| MISO | U cullettore apertu | Pin di prugrammazione di coprocessore (PB4) |
Guida di selezzione di vetru di copertura
U modulu LaserPING hà un foru di muntatura posizionatu per simplificà a stallazione di un vetru di copertura opzionale. Questu puderia esse usatu per prutege u sensoru in certe applicazioni, o per sperimentà l'impattu di diversi materiali chì facenu cum'è filtri nantu à a luce laser infrared. Per ottene u megliu rendimentu, i seguenti reguli sò deve esse cunsideratu per u vetru di coperta:
- Materiale: PMMA, acrilico
- Trasmittanza spettrale: T< 5 % pour λ< 770 nm, T> 90 % pour λ > 820 nm
- Gap d'aria: 100 µm
- Spessore: < 1 mm (u più sottile, u megliu)
- Dimensioni: più grande di 6 x 8 mm
Dimensioni PCB
Storia di rivisione
Versione 1.0: versione originale. Scaricatu da Arrow.com.
Documenti / Risorse
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