PARALLAX INC 28041 LaserPING Telemezurilo-Modulo
La LaserPING 2m Telemetromezurilo disponigas facilan metodon de distancmezurado. Ĉi tiu preskaŭ-infraruĝa, tempo de flugo (TOF) sentilo estas ideala por fari mezuradojn inter moviĝantaj aŭ senmovaj objektoj. Ununura I/O-stifto estas uzata por pridemandi la LaserPING-sensilon pri ĝia plej nova distancmezurado, kaj por legi la respondon. La LaserPING 2m Rangefinder povas esti uzata kun preskaŭ ajna mikroregilo, uzante sian PWM-reĝimon aŭ laŭvolan serian reĝimon. Ĝi estas desegnita por esti cirkvito- kaj kodo-kongrua kun la PING))) Ultrasona Distanca Sensilo, farante aplikojn adapteblaj kie malsamaj mediaj kondiĉoj devas esti pripensitaj. Mezuradoj eĉ povas esti prenitaj tra akrila fenestro por protekti la sensilon.
La enkonstruita kunprocesoro de la sensilo certigas la ĝustajn logikajn nivelojn. Ĝiaj I/O-konektoj funkcias ĉe la sama voltage liverita al la VIN-stifto, por kongruo kun 3.3V kaj 5V mikroregiloj.
Karakterizaĵoj
- Senkontakta distancmezurado kun intervalo de 2–200 cm
- Fabriko antaŭ-kalibrita por precizeco kun 1 mm rezolucio
- Okul-sekura nevidebla preskaŭ-infraruĝa (IR) lumo uzanta klason 1 laseremisor
- Inversa polusprotekto se VIN kaj GND estas hazarde interŝanĝitaj
- Enŝipa mikroprocesoro pritraktas kompleksan sensilkodon
- Kongrua kun 3.3V kaj 5V mikroregiloj
- Breadboard-amika 3-pingla SIP-formfaktoro kun munta truo
Aplikaj Ideoj
- Studoj pri fiziko
- Sekurecaj sistemoj
- Interagaj viglaj ekspoziciaĵoj
- Robotika navigacio kaj parkumadhelpsistemoj
- Interagaj aplikoj kiel mandetekto kaj 1D gestrekono
- Volumo aŭ alteco detekto en procezkontrolsistemoj
Ŝlosilaj Specifoj
- Lasero: 850 nm VCSEL (Vertikala Kava Surfaco Eliganta Lasero)
- Gamo: 2–200 cm
- Rezolucio: 1 mm
- Tipa refreŝiga indico: 15 Hz PWM-reĝimo, 22 Hz seria reĝimo
- Potencaj postuloj: +3.3V DC al +5 VDC; 25 mA
- Funkcia temperaturo: +14 ĝis +140 °F (-10 ĝis +60 °C)
- Sekureco de la okulo de lasero: preskaŭ-infraruĝa Klaso 1 laserprodukto
- Kampo de lumigado: 23° gradoj
- Kampo de view: 55° gradoj
- Formfaktoro: 3-pingla maskla kaplinio kun 0.1″ interspaco
- PCB-dimensioj: 22 x 16 mm
Komencante
Konektu la pinglojn de la sensilo LaserPING al potenco, grundo kaj la I/O-stifto de via mikroregilo kiel montrite en la diagramo. Notu, ke la diagramo montras la malantaŭon de la sensilo; direktu la komponan flankon al via cela objekto. La LaserPING-sensilo estas subtenata de BlocklyProp-blokoj, Propeller C-bibliotekoj, kaj ekzampla kodo por la BASIC Stamp kaj Arduino Uno. Ĝi estas cirkvito- kaj kodo-kongrua kun aplikoj por la PING))) Ultrasona Distanca Sensilo (#28015). Serĉu elŝutojn kaj lernilojn sur la produkta paĝo de la sensilo; serĉu "28041" ĉewww.parallax.com.
Komunika Protokolo
La sensilo elsendas infraruĝan (IR) laseran pulson kiu vojaĝas tra la aero, reflektas de objektoj kaj tiam resaltas reen al la sensilo. La LaserPING-modulo precize mezuras kiom longe la reflektita lasera pulso daŭras por reveni al la sensilo, kaj konvertas ĉi tiun tempan mezuron en milimetrojn, kun 1 mm rezolucio. Via mikroregilo demandas la LaserPING-modulon por la plej nova mezurado (kiu estas refreŝigita proksimume ĉiujn 40 ms) kaj tiam ricevas la valoron reen sur la sama I/O-stifto, aŭ kiel variablo-larĝa pulso en PWM-reĝimo, aŭ kiel ASCII-signoj en serialo. reĝimo.
PWM-reĝimo
PWM-defaŭlta reĝimo estas desegnita por esti kod-kongrua kun PING))) Ultrasona Distanca Sensilo (#28015) kodo. Ĝi povas komuniki kun 3.3 V aŭ 5 V TTL aŭ CMOS mikroregiloj. PWM-Reĝimo uzas dudirektan TTL-pulsinterfacon sur ununura I/O-stifto (SIG). La SIG-stifto malakceptos malalte, kaj kaj la eniga pulso kaj eĥa pulso estos pozitiva altaj, ĉe la VIN-voltage.
| Pulslarĝo | Kondiĉo |
| 115 ĝis 290 µs | Reduktita precizeca mezurado |
| 290 µs ĝis 12 ms | Plej alta precizeca mezurado |
| 13 ms | Nevalida mezurado — celo tro proksima aŭ tro malproksime |
| 14 ms | Interna sensila eraro |
| 15 ms | Interna sensiltempo |
La pulslarĝo estas proporcia al la distanco, kaj ne signife ŝanĝiĝas kun la ĉirkaŭa temperaturo, premo aŭ humideco.
Por konverti la pulslarĝon de tempo, en μs, al mm, uzu la sekvan ekvacion: Distanco (mm) = Pulslarĝo (ms) × 171.5 Por konverti la pulslarĝon de tempo, en μs, al coloj, uzu la sekvan ekvacion: Distanco (coloj) = Pulso-Larĝo (ms) × 6.752
Seria Datuma Reĝimo
Seria datenreĝimo funkcias je 9600 baŭdoj kun dudirekta TTL-interfaco sur ununura I/O-stifto (SIG), kaj povas komuniki kun 3.3 V aŭ 5 V TTL aŭ CMOS-mikroregiloj. La SIG-stifto malakceptos alte en ĉi tiu reĝimo, ĉe la VIN voltage. Por ŝanĝi de la defaŭlta PWM-reĝimo al seria reĝimo, malaltigu la SIG-pinglon, tiam sendu tri altajn 100 µs-pulsojn kun 5 µs, aŭ pli longaj, malaltaj interspacoj. Ĉi tio povas esti farita per transdono de majuskla 'I' karaktero.
Konsileto: Por uzo kun mikroregiloj kiuj ne subtenas dudirektan serian, la LaserPING-modulo povas esti agordita por vekiĝi en seria reĝimo. En ĉi tiu kazo, nur unu seria-rx-enigo estas bezonata ĉe via mikroregilo! Rigardu la sekcion "Ebligi Serian sur Ekfunkciigo" sube.
En Seria reĝimo, LaserPING konstante sendos novajn mezurdatumojn en ASCII-formato. La valoro estos en milimetroj, kaj sekvata de kaleŝa revena signo (decimo 13). Nova valoro estos elsendita ĉiun fojon kiam la sensilo ricevas validan legadon, tipe unufoje ĉiujn 45 ms.
| Seria Valoro | Kondiĉo |
| 50 ĝis 2000 | Plej alta precizeca mezurado en milimetroj |
| 1 ĝis 49 |
Reduktita precizeca mezurado en milimetroj |
| 2001 ĝis 2046 | |
| 2047 | Reflektado detektita preter 2046 milimetroj |
|
0 aŭ 2222 |
Nevalida mezurado
(Neniu reflektado; celo tro proksima, tro malproksime aŭ tro malhela) |
| 9998 | Interna sensila eraro |
| 9999 | Interna sensiltempo |
Por ĉesigi serian reĝimon kaj reveni al la defaŭlta PWM-reĝimo:
- Asertu la SIG-pinglon malalte, kaj tenu malalte dum 100 ms
- Liberigu la SIG-stifton (tipe agordu vian I/O-stifton kiu estas konektita al SIG reen al altimpedanca eniga reĝimo)
- LaserPING nun estos en PWM-reĝimo
Ebligante Serialon ĉe Ekfunkciigo
La 2 SMT-kusenetoj markitaj DBG kaj SCK povas esti mallongigitaj kune por ŝanĝi la defaŭltan datumreĝimon, ebligante serian reĝimon ĉe ekfunkciigo. La LaserPING-modulo kontrolas la staton de la DBG/SCK-pingloj ĉe ekfunkciigo.
- DBG kaj SCK malfermiĝas = Defaŭlte al PWM-reĝimo (fabrika defaŭlta reĝimo)
- DBG kaj SCK fuŝkontaktis kune = Defaŭlte al Seria Datuma Reĝimo
Por fuŝkontaktigi la du stiftojn, 0402 rezistilo < 4 k-omo, nul-omo-ligo, aŭ lutblobo povas esti lutitaj trans la kusenetoj. Vidu SMT Test Pad-Priskribojn sube por detaloj pri ĉi tiuj kusenetoj. En seria reĝimo post ekfunkciigo, la sensilo daŭras proksimume 100 ms por pravalorigi, post kio la LaserPING aŭtomate komencos sendi seriajn ASCII-valorojn je 9600 baŭdoj al la SIG-stifto. Datenoj alvenos en kontinua CR (decimal 13) finita ASCII-seria fluo, kie ĉiu nova legado alvenas proksimume ĉiujn 45 ms. Ĉi tiu intervalo de 45 ms iomete varias, ĉar laŭ la distanco mezurita, la tempo necesa por la sensilo por detekti, kalkuli kaj prilabori la datumojn ankaŭ iomete varias.
Maksimuma Distanco kaj Precizeco
La suba tabelo montras la intervalajn precizecajn specifojn de la aparato, kun datumoj akiritaj kun la aparato funkcianta ĉe ĉambra temperaturo kaj neniu kovrila vitro sur la aparato. La aparato povas funkcii ekster ĉi tiuj intervaloj kun reduktita precizeco.
| Celo Reflektado Kovranta Plena Kampo de View (FoV) | Gama Precizeco | ||
| 50 ĝis 100 mm | 100 ĝis 1500 mm | 1500 ĝis 2000 mm | |
| Blanka Celo (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Griza Celo (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
Kampo de View (FoV) kaj Kampo de Lumo (FoI)
La emisiaj kaj ricevilaj elementoj de la lasersensilo formas konusformon. La elsenda kampo de lumo (FoI) estas 23°, kaj la ricevila vidkampo (FoV) estas 55°. La LaserPING-sensilo nur sentos objektojn ene de la FoI, sed eble reduktis sentemon kiam brilaj objektoj estas ene de la FoV. Legadoj ankaŭ povas esti malprecizaj kiam spegulitaj surfacoj ene de la FoI disigas lumon al aliaj objektoj ene de la FoI aŭ FoV.
Dum mezurado de longdistancoj la sensilo devus esti sufiĉe malproksima de iuj ĉirkaŭaj plankoj, muroj aŭ plafonoj por certigi ke ili ne iĝu neintencita celo, ene de la FoI. Je 200 cm de la LaserPING-modulo, la FoI estas 81.4 cm diametra disko. Alteco super surfaco povas influi praktikan sentan intervalon, ĉar kelkaj surfacoj reflektos prefere ol devii:
Pinaj Priskriboj
| Pinglo | Tajpu | Funkcio |
| GND | Tero | Komuna Tero (0 V provizo) |
| VIN | Potenco | La modulo funkcios inter 3.3V ĝis 5V DC. La VIN voltage ankaŭ metas la logikan altnivelan voltage por la SIG-stifto. |
| SIG | I/O* | PWM aŭ Seria datuma enigo / eligo |
* Kiam en PWM-reĝimo, la SIG-stifto funkcias kiel malferma kolektanta enigo, kun 55 k-ohma tirrezisto, krom respondaj pulsoj, kiuj estas movitaj al VIN. Kiam en seria reĝimo, la SIG-stifto funkcias kiel puŝtira eligo.
Finuzanto-aliro de la testkusenetoj, krom ŝanĝi la defaŭltan reĝimon post ekfunkciigo de PWM al Seria, ne estas subtenata.
| Pad | Tajpu | Funkcio |
| DBG | Malferma kolektanto | Koprocesora programa pinglo (PC1) |
| SCK | Malferma kolektanto | Koprocesora programa pinglo (PB5) |
| SCL | Malferma kolektanto | Lasersensilo I2C-horloĝo kun 3.9K tiriĝo ĝis 3V |
| RESET | Malferma kolektanto | Koprocesora programa pinglo (PC6) |
| SDA | Malferma kolektanto | Lasera sensilo I2C seriaj datumoj kun 3.9K tiriĝo ĝis 3V |
| MOSI | Malferma kolektanto | Koprocesora programa pinglo (PB3) |
| INTD | Push Pull (aktiva malalte) | Lasera sensilo Datumoj Pretaj Interrompo
Normale logika alta, ĉi tiu pinglo veturas malalte kiam nova valoro estas havebla, kaj revenas al alta post kiam la valoro estas legita. |
| MISO | Malferma kolektanto | Koprocesora programa pinglo (PB4) |
Kovrilo Vitra Elekto Gvidilo
La LaserPING-modulo havas muntan truon poziciigitan por simpligi alĝustigon de laŭvola kovrila vitro. Ĉi tio povus esti uzata por protekti la sensilon en certaj aplikoj, aŭ por eksperimenti kun la efiko de malsamaj materialoj agantaj kiel filtriloj sur la infraruĝa lasera lumo. Por akiri la plej bonan rendimenton, la sekvaj reguloj devus esti pripensitaj por la kovrilo:
- Materialo: PMMA, Akriliko
- Spektra transmisio: T< 5% por λ< 770 nm, T> 90% por λ > 820 nm
- Aera breĉo: 100 µm
- Dikeco: < 1 mm (ju pli maldika, des pli bone)
- Dimensioj: pli granda ol 6 x 8 mm
PCB-Dimensioj
Historio de Revizio
Versio 1.0: originala eldono. Elŝutite de Arrow.com.
Dokumentoj/Rimedoj
 |
PARALLAX INC 28041 LaserPING Telemezurilo-Modulo [pdf] Uzantogvidilo 28041, LaserPING Dismezurilo-Modulo, 28041 LaserPING Dismezurilo-Modulo, Dismezurilo-Modulo, Modulo |
