Modul Pengintai LaserPING PARALLAX INC 28041
LaserPING 2m Rangefinder menyediakan metode pengukuran jarak yang mudah. Sensor near-infrared, time-of-flight (TOF) ini ideal untuk melakukan pengukuran antara objek bergerak atau diam. Satu pin I/O digunakan untuk menanyakan sensor LaserPING untuk pengukuran jarak terbarunya, dan untuk membaca balasannya. LaserPING 2m Rangefinder dapat digunakan dengan hampir semua mikrokontroler, menggunakan mode PWM atau mode serial opsional. Ini dirancang agar kompatibel dengan sirkuit dan kode dengan PING))) Sensor Jarak Ultrasonik, membuat aplikasi dapat beradaptasi di mana kondisi lingkungan yang berbeda perlu dipertimbangkan. Pengukuran bahkan dapat dilakukan melalui jendela akrilik untuk melindungi sensor.
Co-prosesor bawaan sensor memastikan level logika yang tepat. Koneksi I/O-nya beroperasi pada volume yang samatage dipasok ke pin VIN, untuk kompatibilitas dengan mikrokontroler 3.3V dan 5V.
Fitur
- Pengukuran jarak non-kontak dengan rentang 2 –200 cm
- Pra-kalibrasi pabrik untuk akurasi dengan resolusi 1 mm
- Penerangan near-infrared (IR) tak terlihat yang aman untuk mata menggunakan pemancar laser kelas 1
- Perlindungan polaritas terbalik jika VIN dan GND tertukar secara tidak sengaja
- Mikroprosesor onboard menangani kode sensor yang rumit
- Kompatibel dengan mikrokontroler 3.3V dan 5V
- Faktor bentuk SIP 3-pin yang ramah papan tempat memotong roti dengan lubang pemasangan
Ide Aplikasi
- Studi fisika
- Sistem keamanan
- Pameran animasi interaktif
- Navigasi robotika dan sistem asisten parkir
- Aplikasi interaktif seperti deteksi tangan dan pengenalan gerakan 1D
- Deteksi volume atau ketinggian dalam sistem kontrol proses
Spesifikasi Utama
- Laser: 850 nm VCSEL (Laser Pemancar Permukaan Rongga Vertikal)
- Jangkauan: 2–200cm
- Resolusi: 1 mm
- Kecepatan penyegaran biasa: mode PWM 15 Hz, mode serial 22 Hz
- Persyaratan daya: +3.3V DC ke +5 VDC; 25 mA
- Suhu operasi: +14 hingga +140 °F (-10 hingga +60 °C)
- Keamanan mata laser: produk laser Kelas 1 inframerah-dekat
- Bidang iluminasi: 23° derajat
- Bidang view: 55° derajat
- Faktor bentuk: Header jantan 3-pin dengan jarak 0.1″
- dimensi PCB: Ukuran 22x16mm
Memulai
Hubungkan pin sensor LaserPING ke power, ground, dan pin I/O mikrokontroler Anda seperti yang ditunjukkan pada diagram. Perhatikan bahwa diagram menunjukkan bagian belakang sensor; arahkan sisi komponen ke objek target Anda. Sensor LaserPING didukung oleh blok BlocklyProp, perpustakaan Propeller C, dan example kode untuk BASIC Stamp dan Arduino Uno. Ini kompatibel dengan sirkuit dan kode dengan aplikasi untuk PING))) Ultrasonic Distance Sensor (#28015). Cari tautan unduhan dan tutorial di halaman produk sensor; cari "28041" di www.paralaks.com.
Protokol Komunikasi
Sensor memancarkan pulsa laser inframerah (IR) yang bergerak melalui udara, memantulkan objek dan kemudian memantul kembali ke sensor. Modul LaserPING secara akurat mengukur berapa lama pulsa laser yang dipantulkan kembali ke sensor, dan mengubah pengukuran waktu ini menjadi milimeter, dengan resolusi 1 mm. Mikrokontroler Anda menanyakan modul LaserPING untuk pengukuran terbaru (yang disegarkan setiap 40 mdtk) dan kemudian menerima nilai kembali pada pin I/O yang sama, sebagai pulsa lebar variabel dalam mode PWM, atau sebagai karakter ASCII dalam serial mode.
Modus PWM
Mode default PWM dirancang agar kompatibel dengan kode PING))) kode Ultrasonic Distance Sensor (#28015). Itu dapat berkomunikasi dengan mikrokontroler 3.3 V atau 5 V TTL atau CMOS. Mode PWM menggunakan antarmuka pulsa TTL dua arah pada satu pin I/O (SIG). Pin SIG akan diam rendah, dan pulsa input dan pulsa gema akan positif tinggi, pada VIN voltage.
| Lebar pulsa | Kondisi |
| 115 hingga 290 μs | Pengurangan akurasi pengukuran |
| 290 µs hingga 12 ms | Pengukuran akurasi tertinggi |
| 13 md | Pengukuran tidak valid — target terlalu dekat atau terlalu jauh |
| 14 md | Kesalahan sensor internal |
| 15 md | Batas waktu sensor internal |
Lebar pulsa sebanding dengan jarak, dan tidak berubah secara signifikan dengan suhu, tekanan, atau kelembapan sekitar.
Untuk mengubah lebar pulsa dari waktu, dalam μs, ke mm, gunakan persamaan berikut: Jarak (mm) = Lebar Pulsa (ms) × 171.5 Untuk mengubah lebar pulsa dari waktu, dalam μs, ke inci, gunakan persamaan berikut: Jarak (inci) = Lebar Pulsa (ms) × 6.752
Modus Data Seri
Mode data serial bekerja pada 9600 baud dengan antarmuka TTL dua arah pada satu pin I/O (SIG), dan dapat berkomunikasi dengan mikrokontroler 3.3 V atau 5 V TTL atau CMOS. Pin SIG akan menganggur tinggi dalam mode ini, pada VIN voltage. Untuk beralih dari mode PWM default ke mode serial, gerakkan pin SIG ke posisi rendah, lalu kirim tiga pulsa 100 µs tinggi dengan 5 µs, atau lebih lama, celah rendah di antaranya. Ini dapat dilakukan dengan mentransmisikan karakter kapital 'I'.
Tip: Untuk digunakan dengan mikrokontroler yang tidak mendukung serial dua arah, modul LaserPING dapat dikonfigurasi untuk bangun dalam mode serial. Dalam hal ini, hanya satu input serial-rx yang diperlukan di mikrokontroler Anda! Lihat bagian “Mengaktifkan Serial saat Start-up” di bawah ini.
Dalam mode Serial, LaserPING akan terus mengirimkan data pengukuran baru dalam format ASCII. Nilainya akan dalam milimeter, dan diikuti dengan karakter carriage return (desimal 13). Nilai baru akan dikirimkan setiap kali sensor menerima pembacaan yang valid, biasanya sekali setiap 45 ms.
| Nilai Seri | Kondisi |
| 50 hingga 2000 | Pengukuran akurasi tertinggi dalam milimeter |
| 1 hingga 49 |
Pengurangan akurasi pengukuran dalam milimeter |
| 2001 hingga 2046 | |
| 2047 | Refleksi terdeteksi di luar 2046 milimeter |
|
0 atau 2222 |
Pengukuran tidak valid
(Tidak ada pantulan; target terlalu dekat, terlalu jauh, atau terlalu gelap) |
| 9998 | Kesalahan sensor internal |
| 9999 | Batas waktu sensor internal |
Untuk menghentikan mode serial dan kembali ke mode PWM default:
- Tetapkan pin SIG rendah, dan tahan rendah selama 100 ms
- Lepaskan pin SIG (biasanya atur pin I/O Anda yang terhubung ke SIG kembali ke mode input impedansi tinggi)
- LaserPING sekarang akan berada dalam mode PWM
Mengaktifkan Serial saat Start-up
2 bantalan SMT bertanda DBG dan SCK dapat disingkat bersama untuk mengubah mode data default, mengaktifkan mode serial saat start-up. Modul LaserPING memeriksa status pin DBG/SCK saat power-up.
- DBG dan SCK terbuka = Default ke mode PWM (mode default pabrik)
- DBG dan SCK disingkat menjadi satu = Default ke Mode Data Serial
Untuk menyingkat dua pin, resistor 0402 <4 k-ohm, tautan nol ohm, atau gumpalan solder dapat disolder melintasi bantalan. Lihat Deskripsi SMT Test Pad di bawah untuk mengetahui detail tentang pad ini. Dalam mode serial saat startup, sensor membutuhkan waktu sekitar 100 ms untuk menginisialisasi, setelah itu LaserPING akan secara otomatis mulai mengirimkan nilai ASCII serial pada 9600 baud ke pin SIG. Data akan tiba dalam aliran serial ASCII terminasi CR (desimal 13) berkelanjutan, dengan setiap pembacaan baru tiba kira-kira setiap 45 mdtk. Interval 45 ms ini akan sedikit berbeda, karena menurut jarak yang diukur, waktu yang diperlukan sensor untuk mendeteksi, menghitung, dan memproses data juga akan sedikit berbeda.
Jarak Jangkauan Maksimum dan Akurasi Mulai
Tabel di bawah menunjukkan spesifikasi akurasi rentang perangkat, dengan data yang diperoleh dengan perangkat beroperasi pada suhu ruangan dan tidak ada kaca penutup pada perangkat. Perangkat dapat beroperasi di luar rentang ini dengan akurasi yang berkurang.
| Reflektansi Sasaran Meliputi Bidang Penuh View (FoV) | Akurasi Rentang | ||
| 50 hingga 100 mm | 100 hingga 1500 mm | 1500 hingga 2000 mm | |
| Target Putih (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Target Abu-abu (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
Bidang View (FoV) dan Bidang Penerangan (FoI)
Elemen emitor dan penerima sensor laser membentuk bentuk kerucut. Bidang penerangan emitor (FoI) adalah 23°, dan bidang penglihatan penerima (FoV) adalah 55°. Sensor LaserPING hanya akan mendeteksi objek di dalam FoI, tetapi sensitivitasnya mungkin berkurang saat objek terang berada di dalam FoV. Pembacaan juga mungkin tidak akurat ketika permukaan cermin di dalam FoI menyebarkan cahaya ke objek lain di dalam FoI atau FoV.
Saat mengukur jarak jauh, sensor harus berada cukup jauh dari lantai, dinding, atau langit-langit di sekitarnya untuk memastikan bahwa mereka tidak menjadi target yang tidak disengaja, di dalam FoI. Pada jarak 200 cm dari modul LaserPING, FoI adalah piringan berdiameter 81.4 cm. Ketinggian di atas permukaan dapat mempengaruhi jangkauan penginderaan praktis, karena beberapa permukaan akan memantulkan daripada membelokkan:
Deskripsi Pin
| Pin | Jenis | Fungsi |
| GND | Tanah | Common Ground (pasokan 0 V) |
| Nomor VIN | Kekuatan | Modul akan beroperasi antara 3.3V hingga 5V DC. VIN voltage juga mengatur vol level tinggi logikatage untuk pin SIG. |
| SIG | saya/keluar* | Input/output data PWM atau Serial |
* Saat dalam mode PWM, pin SIG beroperasi sebagai input kolektor terbuka, dengan resistor pull-down 55 k-ohm, kecuali untuk pulsa respons, yang digerakkan ke VIN. Saat dalam mode serial, pin SIG beroperasi sebagai output push-pull.
Akses pengguna akhir dari test pad, selain mengubah mode default saat memulai dari PWM ke Serial, tidak didukung.
| Bantalan | Jenis | Fungsi |
| DBG | Kolektor terbuka | Pin pemrograman koprosesor (PC1) |
| SCK | Kolektor terbuka | Pin pemrograman koprosesor (PB5) |
| SCL | Kolektor terbuka | Jam sensor laser I2C dengan tarikan 3.9K ke 3V |
| MENGATUR ULANG | Kolektor terbuka | Pin pemrograman koprosesor (PC6) |
| Gereja Masehi Advent Hari Ketujuh | Kolektor terbuka | Data serial sensor laser I2C dengan pull-up 3.9K ke 3V |
| MEMBUANG WAKTU | Kolektor terbuka | Pin pemrograman koprosesor (PB3) |
| INTD | Dorong Tarik (aktif rendah) | Interupsi Data Siap sensor laser
Biasanya berlogika tinggi, pin ini bergerak rendah ketika nilai baru tersedia, dan kembali ke tinggi setelah nilai dibaca. |
| SUP KEDELAI JEPANG | Kolektor terbuka | Pin pemrograman koprosesor (PB4) |
Panduan Pemilihan Kaca Penutup
Modul LaserPING memiliki lubang pemasangan yang diposisikan untuk menyederhanakan pemasangan kaca penutup opsional. Ini dapat digunakan untuk melindungi sensor dalam aplikasi tertentu, atau untuk bereksperimen dengan dampak dari berbagai bahan yang bertindak sebagai filter pada sinar laser inframerah. Untuk mendapatkan kinerja terbaik, aturan berikut harus diperhatikan untuk kaca penutup:
- Bahan: PMMA, Akrilik
- transmisi spektral: T< 5% untuk λ< 770 nm, T> 90% untuk λ > 820 nm
- celah udara: 100 µm
- Ketebalan: < 1mm (semakin tipis, semakin baik)
- Ukuran: lebih besar dari 6 x 8 mm
Dimensi PCB
Riwayat Revisi
Versi 1.0: rilis asli. Diunduh dari panah.com.
Dokumen / Sumber Daya
 |
Modul Pengintai LaserPING PARALLAX INC 28041 [Bahasa Indonesia:] Panduan Pengguna 28041, Modul Pengintai LaserPING, Modul Pengintai LaserPING 28041, Modul Pengintai LaserPING, Modul |
