PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder Module
LaserPING 2m Rangefinder nyedhiyakake cara pangukuran jarak sing gampang. Sensor near-infrared, time-of-flight (TOF) iki becik kanggo njupuk pangukuran antarane obyek obah utawa stasioner. Pin siji I/O digunakake kanggo takon sensor LaserPING kanggo pangukuran jarak paling anyar, lan kanggo maca balesan. LaserPING 2m Rangefinder bisa digunakake karo meh kabeh mikrokontroler, nggunakake mode PWM utawa mode serial opsional. Iki dirancang kanggo sirkuit- lan kode-kompatibel karo PING))) Sensor Jarak Ultrasonik, nggawe aplikasi bisa adaptasi ing ngendi kahanan lingkungan sing beda kudu dianggep. Pangukuran bisa uga ditindakake liwat jendela akrilik kanggo nglindhungi sensor.
Ko-prosesor sing dibangun ing sensor njamin tingkat logika sing tepat. Sawijining I / O sambungan operate ing vol padhatage diwenehake menyang pin VIN, kanggo kompatibilitas karo 3.3V lan 5V microcontrollers.
Fitur
- Pengukuran jarak non-kontak kanthi kisaran 2-200 cm
- Pabrik wis kalibrasi kanggo akurasi kanthi resolusi 1 mm
- Iluminasi cedhak-infra merah (IR) sing ora kasat mata kanthi nggunakake pemancar laser kelas 1
- Proteksi polaritas mbalikke yen VIN lan GND ora sengaja diganti
- Mikroprosesor onboard nangani kode sensor kompleks
- Kompatibel karo mikrokontroler 3.3V lan 5V
- Breadboard-loropaken 3-pin SIP wangun-faktor karo bolongan soyo tambah
Ide Aplikasi
- pasinaon fisika
- Sistem keamanan
- Pameran animasi interaktif
- Sistem navigasi robot lan asisten parkir
- Aplikasi interaktif kayata deteksi tangan lan pangenalan gerakan 1D
- Deteksi volume utawa dhuwur ing sistem kontrol proses
Spesifikasi Utama
- Laser: 850 nm VCSEL (Laser Pemancar Permukaan Rongga Vertikal)
- Range: 2–200 cm
- Resolusi: 1 mm
- Biasane refresh rate: 15 Hz mode PWM, 22 Hz mode serial
- syarat daya: +3.3V DC kanggo +5 VDC; 25 mA
- Suhu operasi: +14 nganti +140 °F (-10 nganti +60 °C)
- Keamanan mripat laser: produk laser Kelas 1 cedhak-infra merah
- Lapangan cahya: 23° derajat
- Lapangan saka view: 55° derajat
- Faktor wangun: Header lanang 3-pin kanthi jarak 0.1″
- Ukuran PCB22 x 16 mm
Miwiti
Sambungake pin sensor LaserPING menyang daya, lemah, lan pin I/O mikrokontroler minangka ditampilake ing diagram. Elinga yen diagram nuduhake mburi sensor; arahake sisih komponen menyang obyek target. Sensor LaserPING didhukung dening blok BlocklyProp, perpustakaan Propeller C, lan exampkode kanggo BASIC Stamp lan Arduino Uno. Iku sirkuit- lan kode-kompatibel karo aplikasi kanggo PING))) Ultrasonik Jarak Sensor (#28015). Mangga madosi download lan link tutorial ing kaca produk sensor; goleki "28041" ingwww.parallax.com.
Protokol Komunikasi
Sensor kasebut ngetokake pulsa laser inframerah (IR) sing ngliwati udhara, nggambarake obyek lan banjur mumbul maneh menyang sensor. Modul LaserPING kanthi akurat ngukur suwene pulsa laser sing dibayangke bali menyang sensor, lan ngowahi ukuran wektu iki dadi milimeter, kanthi resolusi 1 mm. Mikrokontroler sampeyan takon modul LaserPING kanggo pangukuran paling anyar (sing dianyari saben 40 ms) banjur nampa nilai kasebut maneh ing pin I/O sing padha, minangka pulsa sing jembaré variabel ing mode PWM, utawa minangka karakter ASCII ing serial. modus.
Mode PWM
Mode standar PWM dirancang supaya kompatibel karo kode PING))) Kode Sensor Jarak Ultrasonik (#28015). Bisa komunikasi karo mikrokontroler 3.3 V utawa 5 V TTL utawa CMOS. Mode PWM nggunakake antarmuka pulsa TTL bidirectional ing siji pin I/O (SIG). Pin SIG bakal nganggur sithik, lan pulsa input lan pulsa gema bakal dhuwur positif, ing VIN voltage.
| Jembar pulsa | kahanan |
| 115 nganti 290 µs | Ngurangi pangukuran akurasi |
| 290 µs nganti 12 ms | Pangukuran akurasi paling dhuwur |
| 13 ms | Pangukuran ora bener - target sing cedhak banget utawa adoh banget |
| 14 ms | Kesalahan sensor internal |
| 15 ms | Sensor internal wektu entek |
Jembar pulsa sebanding karo jarak, lan ora owah sacara signifikan karo suhu sekitar, tekanan, utawa kelembapan.
Kanggo ngowahi jembar pulsa saka wektu, ing μs, kanggo mm, gunakake persamaan ing ngisor iki: Jarak (mm) = Lebar Pulsa (ms) × 171.5 Kanggo ngowahi jembar pulsa saka wektu, ing μs, menyang inci, gunakake persamaan ing ngisor iki: Jarak (inci) = Jembar Pulsa (ms) × 6.752
Mode Data Serial
mode data serial dianggo ing 9600 baud karo antarmuka TTL bidirectional ing siji / O pin (SIG), lan bisa komunikasi karo 3.3 V utawa 5 V TTL utawa CMOS mikrokontroler. Pin SIG bakal nganggur dhuwur ing mode iki, ing VIN voltage. Kanggo ngalih saka mode PWM standar menyang mode serial, dorong pin SIG mudhun, banjur kirim telung pulsa dhuwur 100 µs kanthi 5 µs, utawa luwih dawa, celah sing sithik. Iki bisa ditindakake kanthi ngirim huruf kapital 'I'.
Tip: Kanggo nggunakake mikrokontroler sing ora ndhukung serial bidirectional, modul LaserPING bisa diatur kanggo tangi ing mode serial. Ing kasus iki, mung siji input serial-rx dibutuhake ing mikrokontroler Panjenengan! Deleng bagean "Ngaktifake Serial nalika wiwitan" ing ngisor iki.
Ing mode Serial, LaserPING bakal terus-terusan ngirim data pangukuran anyar ing format ASCII. Nilai bakal ing millimeters, lan ngiring dening carriage bali karakter (desimal 13). Nilai anyar bakal dikirim saben sensor nampa wacan sing bener, biasane saben 45 ms.
| Nilai Serial | kahanan |
| 50 nganti 2000 | Pangukuran akurasi paling dhuwur ing milimeter |
| 1 nganti 49 |
Ngurangi pangukuran akurasi ing milimeter |
| 2001 nganti 2046 | |
| 2047 | Pantulan dideteksi ngluwihi 2046 milimeter |
|
0 utawa 2222 |
Pangukuran ora sah
(Ora ana bayangan; target cedhak banget, adoh banget, utawa peteng banget) |
| 9998 | Kesalahan sensor internal |
| 9999 | Sensor internal wektu entek |
Kanggo mungkasi mode serial lan bali menyang mode PWM standar:
- Tegesake pin SIG kurang, lan tahan nganti 100 ms
- Lepaskan pin SIG (biasane nyetel pin I/O sing disambungake menyang SIG bali menyang mode input impedansi dhuwur)
- LaserPING saiki bakal ana ing mode PWM
Ngaktifake Serial ing wiwitan
2 SMT bantalan ditandhani DBG lan SCK bisa shorted bebarengan kanggo ngganti mode data standar, mbisakake mode serial ing wiwitan-up. Modul LaserPING mriksa status pin DBG/SCK nalika power-up.
- DBG lan SCK mbukak = Default kanggo mode PWM (mode standar pabrik)
- DBG lan SCK shorted bebarengan = Default kanggo Mode Data Serial
Kanggo nyepetake loro pin, resistor 0402 <4 k-ohm, link nol ohm, utawa gumpalan solder bisa disolder ing bantalan. Deleng SMT Test Pad Descriptions ing ngisor iki kanggo rincian ing bantalan iki. Ing mode serial nalika wiwitan, sensor njupuk bab 100 ms initialize, sawise LaserPING bakal kanthi otomatis miwiti ngirim angka ASCII serial ing 9600 baud kanggo pin SIG. Data bakal teka ing CR terus (desimal 13) mungkasi ASCII stream serial, karo saben maca anyar teka kira-kira saben 45 ms. Interval 45 ms iki bakal rada beda-beda, amarga miturut jarak sing diukur, wektu sing dibutuhake sensor kanggo ndeteksi, ngetung lan ngolah data uga rada beda.
Jarak Ranging Maksimum lan Akurasi Ranging
Tabel ing ngisor iki nuduhake spesifikasi akurasi kiro-kiro piranti, kanthi data sing dipikolehi karo piranti sing beroperasi ing suhu kamar lan ora ana kaca tutup ing piranti kasebut. Piranti kasebut bisa digunakake ing njaba kisaran kasebut kanthi akurasi suda.
| Target Reflectance Covering Full Field saka View (FoV) | Akurasi Range | ||
| 50 nganti 100 mm | 100 nganti 1500 mm | 1500 nganti 2000 mm | |
| Target Putih (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Target Abu-abu (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
Lapangan saka View (FoV) lan Lapangan Iluminasi (FoI)
Unsur emitor lan panrima saka sensor laser mbentuk wangun kerucut. Medan iluminasi emitor (FoI) yaiku 23 °, lan bidang penglihatan panrima (FoV) yaiku 55 °. Sensor LaserPING mung bakal ngrasakake obyek ing FoI, nanging bisa uga nyuda sensitivitas nalika obyek padhang ana ing FoV. Wacan bisa uga ora akurat nalika lumahing kaca ing FoI nyebarake cahya menyang obyek liyane ing FoI utawa FoV.
Nalika ngukur jarak sing adoh, sensor kudu cukup adoh saka lantai, tembok utawa langit-langit ing saubengé kanggo mesthekake yen ora dadi target sing ora disengaja, ing FoI. Ing 200 cm saka modul LaserPING, FoI minangka disk diameter 81.4 cm. Elevasi ing sadhuwure lumahing bisa mangaruhi jangkoan sensing praktis, amarga sawetara permukaan bakal nggambarake tinimbang deflect:
Katrangan Pin
| Pin | Jinis | Fungsi |
| GND | lemah | Common Ground (suplai 0 V) |
| VIN | daya | Modul bakal operate antarane 3.3V kanggo 5V DC. VIN voltage uga nyetel tingkat logika-dhuwur voltage kanggo pin SIG. |
| SIG | Aku/O* | PWM utawa Serial data input / output |
* Nalika ing mode PWM, SIG pin makaryakke minangka input Penagih mbukak, karo 55 k-ohm narik-mudhun resistor, kajaba pulses respon, kang mimpin kanggo VIN. Nalika ing mode serial, SIG pin makaryakke minangka output push-narik.
Akses pangguna pungkasan saka bantalan test, ngluwihi ngganti mode standar nalika wiwitan saka PWM dadi Serial, ora didhukung.
| Pad | Jinis | Fungsi |
| DBG | Bukak kolektor | Pin pemrograman coprocessor (PC1) |
| SCK | Bukak kolektor | Pin pemrograman coprocessor (PB5) |
| SCL | Bukak kolektor | Jam I2C sensor laser kanthi 3.9K pull-up nganti 3V |
| RESET | Bukak kolektor | Pin pemrograman coprocessor (PC6) |
| SDA | Bukak kolektor | Sensor laser I2C data serial karo 3.9K pull-munggah 3V |
| MOSI | Bukak kolektor | Pin pemrograman coprocessor (PB3) |
| INTD | Push Pull (aktif kurang) | Sensor Laser Data Siap Ngganggu
Biasane logika dhuwur, pin iki drive kurang nalika nilai anyar kasedhiya, lan bali menyang dhuwur yen nilai diwaca. |
| MISO | Bukak kolektor | Pin pemrograman coprocessor (PB4) |
Panuntun Pilihan Kaca Cover
Modul LaserPING duwe bolongan sing dipasang kanggo nyederhanakake pemasangan kaca tutup opsional. Iki bisa digunakake kanggo nglindhungi sensor ing aplikasi tartamtu, utawa kanggo eksprimen karo impact saka bahan beda tumindak minangka saringan ing cahya laser infrared. Kanggo entuk kinerja sing paling apik, aturan ing ngisor iki kudu dianggep kanggo kaca tutup:
- Bahan: PMMA, Akrilik
- Transmisi spektral: T< 5% kanggo λ< 770 nm, T> 90% kanggo λ > 820 nm
- longkangan hawa: 100 µm
- kekandelan: < 1mm (sing luwih tipis, luwih apik)
- ukuran: luwih gedhe saka 6 x 8 mm
Ukuran PCB
Riwayat Revisi
Versi 1.0: release asli. Diundhuh saka Arrow.com.
Dokumen / Sumber Daya
 |
PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder Module [pdf] Pandhuan pangguna 28041, LaserPING Rangefinder Module, 28041 LaserPING Rangefinder Module, Rangefinder Module, Modul |
