PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder Module
De LaserPING 2m Rangefinder biedt in maklike metoade foar ôfstânmjitting. Dizze near-infraread, time-of-flight (TOF) sensor is ideaal foar it nimmen fan mjittingen tusken bewegende of stasjonêre objekten. In inkele I/O-pin wurdt brûkt om sawol de LaserPING-sensor te freegjen foar syn lêste ôfstânsmjitting, as om it antwurd te lêzen. De LaserPING 2m Rangefinder kin brûkt wurde mei hast elke mikrocontroller, mei gebrûk fan syn PWM-modus as opsjonele seriële modus. It is ûntworpen om circuit- en koade-kompatibel te wêzen mei de PING))) Ultrasone ôfstânsensor, wêrtroch applikaasjes oanpasber binne wêr't ferskate omjouwingsomstannichheden moatte wurde beskôge. Mjittingen kinne sels wurde nommen troch in acrylfinster om de sensor te beskermjen.
De ynboude co-prosessor fan de sensor soarget foar de juste logikanivo's. De I/O-ferbiningen wurkje op deselde voltage levere oan de VIN pin, foar komptabiliteit mei 3.3V en 5V microcontrollers.
Features
- Non-kontakt ôfstân mjitting mei in 2 -200 sm berik
- Fabriek pre-kalibrearre foar krektens mei 1 mm resolúsje
- Eye-feilige ûnsichtbere near-infrared (IR) ferljochting mei in klasse 1 laser emitter
- Omkearde polariteitsbeskerming as VIN en GND by ûngelok wurde wiksele
- Onboard mikroprosessor behannelet komplekse sensorkoade
- Kompatibel mei 3.3V en 5V mikrocontrollers
- Breadboard-freonlik 3-pin SIP form-factor mei mounting gat
Applikaasje Ideeën
- Natuerkunde stúdzjes
- Feiligens systemen
- Ynteraktive animearre eksposysjes
- Robotikanavigaasje- en parkearassistentsystemen
- Ynteraktive applikaasjes lykas hândeteksje en 1D-stjoerherkenning
- Folume- of hichtedeteksje yn proseskontrôlesystemen
Key Spesifikaasjes
- Laser: 850 nm VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser)
- Berik: 2-200 sm
- Resolúsje: 1 mm
- Typyske ferfarskingsfrekwinsje: 15 Hz PWM modus, 22 Hz serial modus
- Power easken: +3.3V DC oant +5 VDC; 25 mA
- Operating temperatuer: +14 oant +140 °F (-10 oant +60 °C)
- Laser each feilichheid: near-ynfraread Klasse 1 laser produkt
- Ferljochtingsfjild: 23° graden
- Field of view: 55° graden
- Form faktor: 3-pin manlike koptekst mei 0.1 ″ ôfstân
- PCB-ôfmjittings: 22 x 16 mm
Getting Started
Ferbine de pinnen fan 'e LaserPING-sensor oan' e macht, grûn, en de I / O-pin fan jo mikrokontroller lykas werjûn yn it diagram. Tink derom dat it diagram de efterkant fan 'e sensor toant; wiis de komponint side nei jo doelobjekt. De LaserPING-sensor wurdt stipe troch BlocklyProp-blokken, Propeller C-biblioteken, en eksample koade foar de BASIC Stamp en Arduino Uno. It is circuit- en koade-kompatibel mei applikaasjes foar de PING))) Ultrasone ôfstânsensor (# 28015). Sjoch foar downloads en tutoriallinks op 'e produktside fan' e sensor; sykje "28041" opwww.parallax.com.
Kommunikaasje Protokol
De sensor stjoert in ynfraread (IR) laserpuls út dy't troch de loft reizget, reflektearret fan objekten en dan weromkeart nei de sensor. De LaserPING-module mjit krekt hoe lang de reflektearre laserpuls duorret om werom te gean nei de sensor, en konvertearret dizze tiidmjitting yn millimeters, mei in resolúsje fan 1 mm. Jo mikrocontroller freget de LaserPING-module foar de lêste mjitting (dy't sawat elke 40 ms wurdt fernijd) en ûntfangt dan de wearde werom op deselde I/O-pin, as of in puls mei fariabele breedte yn PWM-modus, of as ASCII-karakters yn serial wize.
PWM modus
PWM-standertmodus is ûntworpen om koade-kompatibel te wêzen mei PING))) Ultrasonic Distance Sensor (# 28015) koade. It kin kommunisearje mei 3.3 V of 5 V TTL of CMOS mikrocontrollers. PWM Mode brûkt in bidirectionele TTL puls ynterface op ien I / O pin (SIG). De SIG-pin sil leech idle, en sawol de ynfier- en echo-puls sille posityf heech wêze, by it VIN-vol.tage.
| Pulse breedte | Betingst |
| 115 oant 290 µs | Fermindere mjitting fan krektens |
| 290 µs oant 12 ms | Heechste krektens mjitting |
| 13 ms | Unjildige mjitting - doel te ticht as te fier |
| 14 ms | Ynterne sensorflater |
| 15 ms | Ynterne sensor timeout |
De pulsbreedte is evenredich mei de ôfstân, en feroaret net signifikant mei de omjouwingstemperatuer, druk of fochtigens.
Om de pulsbreedte fan 'e tiid, yn μs, nei mm te konvertearjen, brûk de folgjende fergeliking: Ofstân (mm) = Pulsbreedte (ms) × 171.5 Om de pulsbreedte fan tiid, yn μs, nei inch te konvertearjen, brûk de folgjende fergeliking: Ofstân (inches) = Pulse Width (ms) × 6.752
Serial Data Mode
Serial data modus wurket op 9600 baud mei in bidireksjoneel TTL ynterface op in inkele I / O pin (SIG), en kin kommunisearje mei 3.3 V of 5 V TTL of CMOS microcontrollers. De SIG-pin sil heech idle yn dizze modus, by de VIN voltage. Om te wikseljen fan 'e standert PWM-modus nei seriële modus, ryd de SIG-pin leech, stjoer dan trije hege 100 µs-pulsen mei 5 µs, of langer, lege gatten tusken. Dit kin dien wurde troch in haadletter 'ik' te stjoeren.
Tip: Foar gebrûk mei mikrocontrollers dy't gjin bidirectionele serial stypje, kin de LaserPING-module wurde konfigureare om te wekkerjen yn seriële modus. Yn dit gefal is mar ien serial-rx-ynfier nedich by jo mikrokontroller! Ferwize nei de seksje "Serial ynskeakelje by opstarten" hjirûnder.
Yn Serial modus sil LaserPING konstant nije mjitgegevens stjoere yn ASCII-formaat. De wearde sil wêze yn millimeters, en folge troch koets werom karakter (desimale 13). In nije wearde sil wurde oerdroegen elke kear as de sensor in jildige lêzing ûntfangt, typysk ien kear elke 45 ms.
| Serial wearde | Betingst |
| 50 oan 2000 | Heechste krektens mjitting yn millimeters |
| 1 oan 49 |
Fermindere krektens mjitting yn millimeters |
| 2001 oan 2046 | |
| 2047 | Refleksje ûntdutsen foarby 2046 millimeter |
|
0 of 2222 |
Unjildige mjitting
(Gjin refleksje; doel te ticht, te fier of te tsjuster) |
| 9998 | Ynterne sensorflater |
| 9999 | Ynterne sensor timeout |
Om serial modus te stopjen en werom te gean nei de standert PWM-modus:
- Befestigje de SIG-pin leech, en hâld 100 ms leech
- Los de SIG-pin los (typysk set jo I/O-pin dy't is ferbûn mei SIG werom nei ynfiermodus mei hege impedânsje)
- LaserPING sil no yn PWM-modus wêze
Serial ynskeakelje by opstarten
De 2 SMT-pads markearre DBG en SCK kinne mei-inoar koart wurde om de standertgegevensmodus te feroarjen, wêrtroch de seriële modus by it opstarten mooglik is. De LaserPING-module kontrolearret de status fan de DBG/SCK-pins by it opstarten.
- DBG en SCK iepen = Standert nei PWM-modus (fabriek standertmodus)
- DBG en SCK shorted tegearre = Standert yn Serial Data Mode
Om de twa pinnen te koartsjen, kin in 0402 wjerstân <4 k-ohm, in nul-ohm-keppeling, as in solderblob oer de pads soldere wurde. Sjoch SMT Test Pad Beskriuwings hjirûnder foar details oer dizze pads. Yn seriële modus by it opstarten duorret de sensor sawat 100 ms om te inisjalisearjen, wêrnei't de LaserPING automatysk sil begjinne mei it ferstjoeren fan seriële ASCII-wearden op 9600 baud nei de SIG-pin. Gegevens sille oankomme yn in trochgeande CR (desimale 13) beëinige ASCII-seriële stream, mei elke nije lêzing dy't sawat elke 45 ms oankomt. Dit ynterval fan 45 ms sil in bytsje ferskille, om't neffens de mjitten ôfstân de tiid dy't nedich is foar de sensor om de gegevens te detectearjen, te tellen en te ferwurkjen ek in bytsje fariearje sil.
Maksimum Ranging Ofstân en Ranging Accuracy
De tabel hjirûnder toant de fariearjende krektens spesifikaasjes fan it apparaat, mei gegevens krigen mei it apparaat dat wurket by keamertemperatuer en gjin dekselglês op it apparaat. It apparaat kin operearje bûten dizze berik mei fermindere krektens.
| Target Reflectance Covering Folsleine fjild fan View (FV) | Berik Krektens | ||
| 50 oant 100 mm | 100 oant 1500 mm | 1500 oant 2000 mm | |
| Wite doel (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Griis doel (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
Field of View (FoV) en Field of Illumination (FoI)
De emitter- en ûntfanger-eleminten fan 'e lasersensor foarmje in kegelfoarm. It emitterfjild fan ferljochting (FoI) is 23°, en it fyzjefjild fan de ûntfanger (FoV) is 55°. De LaserPING-sensor sil allinich objekten binnen de FoI detectearje, mar kin gefoelichheid hawwe fermindere as ljochte objekten binnen de FoV binne. Lêzingen kinne ek unakkuraat wêze as spegeljende oerflakken binnen de FoI ljocht ferspriede nei oare objekten binnen de FoI of FoV.
By it mjitten fan lange ôfstannen moat de sensor fier genôch wêze fan alle omlizzende flierren, muorren of plafonds om te soargjen dat se net in ûnbedoeld doel wurde, binnen de FoI. Op 200 sm fan 'e LaserPING-module is de FoI in skiif mei in diameter fan 81.4 sm. Hichte boppe in oerflak kin beynfloedzje it praktyske sensingberik, om't guon oerflakken earder reflektearje as ôfwike:
Pin Beskriuwings
| Pin | Type | Funksje |
| GND | Grûn | Common Ground (0 V-oanfier) |
| VIN | Krêft | De module sil wurkje tusken 3.3V oant 5V DC. VIN voltage stelt ek de logika-hege nivo voltage foar de SIG pin. |
| SIG | I/O* | PWM of Serial data input / output |
* As yn PWM-modus wurket de SIG-pin as in iepen samler-ynfier, mei in 55 k-ohm pull-down wjerstân, útsein foar antwurdpulsen, dy't wurde oandreaun nei VIN. As yn seriële modus wurket de SIG-pin as in push-pull-útfier.
Ein-brûker tagong fan de test pads, fierder as it feroarjen fan de standert modus by opstarten fan PWM nei Serial, wurdt net stipe.
| Pad | Type | Funksje |
| DBG | Iepen samler | Koprocessor-programmearring pin (PC1) |
| SCK | Iepen samler | Koprosessor programmearring pin (PB5) |
| SCL | Iepen samler | Laser sensor I2C klok mei 3.9K pull-up nei 3V |
| RESETTE | Iepen samler | Koprocessor-programmearring pin (PC6) |
| SDA | Iepen samler | Laser sensor I2C seriële gegevens mei 3.9K pull-up nei 3V |
| MOSI | Iepen samler | Koprosessor programmearring pin (PB3) |
| INTD | Push Pull (aktyf leech) | Laser sensor Data Ready Interrupt
Normaal logika heech, dizze pin rydt leech as in nije wearde beskikber is, en giet werom nei heech as de wearde wurdt lêzen. |
| MISO | Iepen samler | Koprosessor programmearring pin (PB4) |
Cover Glass Seleksje Guide
De LaserPING-module hat in montagegat pleatst om it oanpassen fan in opsjoneel dekglas te ferienfâldigjen. Dit kin brûkt wurde om de sensor te beskermjen yn bepaalde tapassingen, of om te eksperimintearjen mei de ynfloed fan ferskate materialen dy't fungearje as filters op it ynfraread laserljocht. Om de bêste prestaasjes te krijen, moatte de folgjende regels wurde beskôge foar it dekglês:
- Materiaal: PMMA, Acryl
- Spektrale oerdracht: T< 5% foar λ< 770 nm, T> 90% foar λ > 820 nm
- Air gap: 100 µm
- Dikte: < 1mm (hoe dunner, hoe better)
- Ofmjittings: grutter as 6 x 8 mm
PCB Ofmjittings
Revision Skiednis
Ferzje 1.0: orizjinele release. Ynladen fan Arrow.com.
Dokuminten / Resources
 |
PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder Module [pdf] Brûkersgids 28041, LaserPING Rangefinder Module, 28041 LaserPING Rangefinder Module, Rangefinder Module, Module |
