PARALLAX INC 28041 LaserPING fjarlægðarmælieining

LaserPING 2m fjarlægðarmælirinn veitir auðvelda aðferð við fjarlægðarmælingar. Þessi nær-innrauði, flugtímaskynjari (TOF) er tilvalinn til að taka mælingar á milli hreyfanlegra eða kyrrstæðra hluta. Einn I/O pinna er notaður til að spyrja LaserPING skynjarann ​​um nýjustu fjarlægðarmælingu hans og til að lesa svarið. LaserPING 2m fjarlægðarmælirinn er hægt að nota með næstum hvaða örstýringu sem er, með því að nota PWM ham eða valfrjálsa raðstillingu. Það er hannað til að vera hringrásar- og kóðasamhæft við PING))) Ultrasonic fjarlægðarskynjara, sem gerir forrit aðlögunarhæf þar sem þarf að huga að mismunandi umhverfisaðstæðum. Jafnvel er hægt að taka mælingar í gegnum akrílglugga til að vernda skynjarann.

Innbyggður hjálpargjörvi skynjarans tryggir rétt rökfræðistig. I/O tengingar þess starfa á sama binditage fylgir VIN pinnanum, fyrir samhæfni við 3.3V og 5V örstýringar.

Eiginleikar

• Snertilaus fjarlægðarmæling með 2 –200 cm svið
• Verksmiðjuforkvörðuð fyrir nákvæmni með 1 mm upplausn
• Augnörugg ósýnileg nær-innrauð (IR) lýsing með leysigeisli í flokki 1
• Snúið pólunarvörn ef skipt er um VIN og GND fyrir slysni
• Innbyggður örgjörvi sér um flókinn skynjarakóða
• Samhæft við 3.3V og 5V örstýringar
• Breadboard-vingjarnlegur 3-pinna SIP form-factor með festingargati

Umsóknarhugmyndir

• Eðlisfræðinám
• Öryggiskerfi
• Gagnvirkar hreyfimyndir
• Vélfærafræði og bílastæðaaðstoðarkerfi
• Gagnvirk forrit eins og handgreining og 1D bendingaþekking
• Rúmmáls- eða hæðarskynjun í ferlistýringarkerfum

Lykilforskriftir

• Laser: 850 nm VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser)
• Svið: 2–200 cm
• Upplausn: 1 mm
• Dæmigert endurnýjunartíðni: 15 Hz PWM stilling, 22 Hz raðstilling
• Aflþörf: +3.3V DC til +5 VDC; 25 mA
• Rekstrarhitastig: +14 til +140 °F (-10 til +60 °C)
• Laser augnöryggi: nær-innrauð leysigeislavara í flokki 1
• Lýsingarsvið: 23° gráður
• Svið af view: 55° gráður
• Formþáttur: 3-pinna karlhaus með 0.1 tommu bili
• PCB mál: 22 x 16 mm

Að byrja

Tengdu pinna LaserPING skynjarans við rafmagn, jörð og I/O pinna örstýringarinnar eins og sýnt er á skýringarmyndinni. Athugið að skýringarmyndin sýnir bakhlið skynjarans; beindu hlið hluta í átt að markhlutnum þínum. LaserPING skynjarinn er studdur af BlocklyProp kubbum, Propeller C bókasöfnum og tdample kóða fyrir BASIC Stamp og Arduino Uno. Það er hringrásar- og kóðasamhæft við forrit fyrir PING))) Ultrasonic fjarlægðarskynjara (#28015). Leitaðu að niðurhali og kennslutenglum á vörusíðu skynjarans; leitaðu „28041“ áwww.parallax.com.

Samskiptabókun

Skynjarinn gefur frá sér innrauðan (IR) leysipúls sem fer í gegnum loftið, endurkastast af hlutum og skoppar síðan aftur til skynjarans. LaserPING einingin mælir nákvæmlega hversu langan tíma endurspegla leysipúlsinn tekur að fara aftur í skynjarann ​​og breytir þessari tímamælingu í millimetra, með 1 mm upplausn. Örstýringin þín spyr LaserPING eininguna fyrir nýjustu mælinguna (sem er endurnýjuð á um það bil 40 ms fresti) og fær síðan gildið aftur á sama I/O pinna, sem annað hvort breytilega breidd púls í PWM ham, eða sem ASCII stafi í raðnúmeri ham.

PWM ham

PWM sjálfgefin stilling er hönnuð til að vera kóðasamhæfð við PING))) Ultrasonic Distance Sensor (#28015) kóða. Það getur átt samskipti við 3.3 V eða 5 V TTL eða CMOS örstýringar. PWM Mode notar tvíátta TTL púls tengi á einum I/O pinna (SIG). SIG pinninn mun aðgerðalaus lágt og bæði inntakspúls og bergmálspúls verða jákvæð hár, við VIN voltage.

 

Púlsbreidd	Ástand
115 til 290 µs	Minni nákvæmni mæling
290 µs til 12 ms	Mesta nákvæmni mæling
13 ms	Ógild mæling — markið of nálægt eða of langt
14 ms	Innri skynjaravilla
15 ms	Tímamörk innri skynjara

Púlsbreiddin er í réttu hlutfalli við fjarlægðina og breytist ekki verulega með umhverfishita, þrýstingi eða rakastigi.
Til að umbreyta púlsbreiddinni frá tíma, í μs, í mm, notaðu eftirfarandi jöfnu: Fjarlægð (mm) = Púlsbreidd (ms) × 171.5 Til að umbreyta púlsbreiddinni frá tíma, í μs, í tommur, notaðu eftirfarandi jöfnu: Fjarlægð (tommur) = Púlsbreidd (ms) × 6.752

Serial Data Mode

Raðgagnastilling virkar á 9600 baud með tvíátta TTL viðmóti á einum I/O pinna (SIG) og getur átt samskipti við 3.3 V eða 5 V TTL eða CMOS örstýringar. SIG pinninn mun aðgerðalaus hátt í þessum ham, á VIN binditage. Til að skipta úr sjálfgefna PWM stillingu yfir í raðstillingu skaltu keyra SIG pinna lágt og senda síðan þrjá háa 100 µs púls með 5 µs, eða lengri, lágu bili á milli. Þetta er hægt að gera með því að senda stóran „I​“ staf.

Ábending: Til notkunar með örstýringum sem styðja ekki tvíátta raðnúmer, er hægt að stilla LaserPING eininguna til að vakna í raðstillingu. Í þessu tilfelli þarf aðeins eitt rað-rx inntak á örstýringunni þinni! Sjá kaflann „Virkja raðnúmer við ræsingu“ hér að neðan.

Í raðstillingu mun LaserPING stöðugt senda ný mæligögn á ASCII sniði. Gildið verður í millimetrum og fylgt eftir með vagnsskilastaf (taustafur 13). Nýtt gildi verður sent í hvert sinn sem skynjarinn fær gildan lestur, venjulega einu sinni á 45 ms fresti.

Raðgildi	Ástand
50 til 2000	Mesta nákvæmni mæling í millimetrum
1 til 49	Minni nákvæmni mæling í millimetrum
2001 til 2046
2047	Endurspeglun greinist umfram 2046 millimetra
0 eða 2222	Ógild mæling (Engin spegilmynd; skotmarkið of nálægt, of langt eða of dökkt)
9998	Innri skynjaravilla
9999	Tímamörk innri skynjara

Til að stöðva raðstillingu og fara aftur í sjálfgefna PWM ham:

• Settu SIG pinna lágt og haltu lágu í 100 ms
• Losaðu SIG pinna (venjulega stilltu I/O pinna þinn sem er tengdur við SIG aftur í háviðnámsinntaksham)
• LaserPING verður nú í PWM ham

Virkjar Serial við ræsingu
Hægt er að stytta 2 SMT púðana merkta DBG og SCK saman til að breyta sjálfgefna gagnastillingu, sem gerir raðstillingu kleift við ræsingu. LaserPING einingin athugar stöðu DBG/SCK pinna við ræsingu.

• DBG og SCK opnar = Sjálfgefið í PWM stillingu (sjálfgefin stilling)
• DBG og SCK styttu saman = Sjálfgefið í raðgagnastillingu

Til að stytta pinnana tvo, má lóða 0402 viðnám < 4 k-ohm, núll ohm hlekk eða lóðmálmblubba yfir púðana. Sjá lýsingar á SMT prófunarpúða hér að neðan fyrir upplýsingar um þessa púða. Í raðstillingu við ræsingu tekur skynjarinn um 100 ms að frumstilla, eftir það mun LaserPING sjálfkrafa byrja að senda raðnúmer ASCII gildi á 9600 baud á SIG pinna. Gögn munu berast í samfelldum CR (taustaf 13) stöðvað ASCII raðstraum, þar sem hver nýr lestur berst á um það bil 45 ms fresti. Þetta 45 ms bil mun vera örlítið breytilegt, þar sem tíminn sem þarf fyrir skynjarann ​​til að greina, telja og vinna úr gögnunum mun einnig vera lítillega breytileg í samræmi við fjarlægðina sem mæld er.

Hámarksfjarlægð og fjarlægðarnákvæmni

Taflan hér að neðan sýnir nákvæmni tækisins, með gögnum sem eru fengin með tækinu sem starfar við stofuhita og ekkert hlífðargler á tækinu. Tækið gæti starfað utan þessara marka með minni nákvæmni.

Markmið endurspeglun sem nær yfir allt svið af View (FoV)	Sviðsnákvæmni
	50 til 100 mm	100 til 1500 mm	1500 til 2000 mm
Hvítt skotmark (90%)	+/- 15%	+/- 7%	+/- 7%
Grátt mark (18%)	+/- 15%	+/- 7%	+/- 10%

Svið af View (FoV) og Field of Illumination (FoI) 

Sendi- og móttakarahlutir leysiskynjarans mynda keiluform. Ljósasvið ljósgjafa (FoI) er 23° og sjónsvið móttakara (FoV) er 55°. LaserPING skynjarinn skynjar aðeins hluti innan FoI, en gæti haft minnkað næmi þegar bjartir hlutir eru innan FoV. Álestur getur einnig verið ónákvæmur þegar speglaðir fletir innan FoI dreifa ljósi til annarra hluta innan FoI eða FoV.
Þegar langar vegalengdir eru mældar ætti skynjarinn að vera nógu langt frá nærliggjandi gólfum, veggjum eða loftum til að tryggja að þeir verði ekki að óviljandi skotmarki innan FoI. Í 200 cm fjarlægð frá LaserPING-einingunni er FoI diskur með 81.4 cm þvermál. Hækkun yfir yfirborði getur haft áhrif á hagnýtt skynjunarsvið, þar sem sumir yfirborð endurspegla frekar en sveigjast:

 

Pinnalýsingar

Pinna	Tegund	Virka
GND	Jarðvegur	Common Ground (0 V framboð)
VIN	Kraftur	Einingin mun starfa á milli 3.3V til 5V DC. VIN binditage setur einnig rökfræði-háþrep voltage fyrir SIG pinna.
SIG	I/O*	PWM eða raðgagnainntak / úttak

* Þegar í PWM ham, starfar SIG pinninn sem opinn safnarainntak, með 55 k-ohm niðurdráttarviðnám, nema svarpúlsar, sem eru knúnir til VIN. Þegar hann er í raðstillingu virkar SIG pinninn sem ýta-draga úttak.

Aðgangur notenda að prófunarpúðunum, fyrir utan að breyta sjálfgefna stillingu við ræsingu úr PWM í Serial, er ekki studdur.

Pad	Tegund	Virka
DBG	Opinn safnari	Hjálparforritunarpinna (PC1)
SCK	Opinn safnari	Coprocessor forritunarpinna (PB5)
SCL	Opinn safnari	Laser skynjari I2C klukka með 3.9K uppdrætti að 3V
ENDURSTILLA	Opinn safnari	Hjálparforritunarpinna (PC6)
SDA	Opinn safnari	Laser skynjari I2C raðgögn með 3.9K uppdrætti að 3V
MOSI	Opinn safnari	Coprocessor forritunarpinna (PB3)
INTD	Push Pull (virkt lágt)	Laser skynjari Gögn tilbúin truflun Venjulega rökfræði hátt, þessi pinna keyrir lágt þegar nýtt gildi er fáanlegt og snýr aftur í hátt þegar gildið er lesið.
MISO	Opinn safnari	Coprocessor forritunarpinna (PB4)

Leiðbeiningar um val á hlífðargleri

LaserPING einingin er með festingargat sem er staðsett til að einfalda uppsetningu valfrjáls hlífðarglers. Þetta gæti verið notað til að vernda skynjarann ​​í ákveðnum forritum, eða til að gera tilraunir með áhrif mismunandi efna sem virka sem síur á innrauða leysiljósið. Til að ná sem bestum árangri ætti að huga að eftirfarandi reglum fyrir hlífðarglerið:

• Efni: PMMA, akrýl
• Litrófssending: T< 5% fyrir λ< 770 nm, T> 90% fyrir λ > 820 nm
• Loftbil: 100 µm
• Þykkt: < 1 mm (því þynnra, því betra)
• Mál: stærri en 6 x 8 mm

PCB Stærðir 

Endurskoðunarsaga
Útgáfa 1.0: upprunaleg útgáfa. Sótt frá Arrow.com.

Skjöl / auðlindir

PARALLAX INC 28041 LaserPING fjarlægðarmælieining [pdfNotendahandbók 28041, LaserPING fjarlægðarmælieining, 28041 LaserPING fjarlægðarmæliareining, fjarlægðarmælieining, eining

Heimildir

• Notendahandbók