PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder მოდული
LaserPING 2m Rangefinder უზრუნველყოფს მანძილის გაზომვის მარტივ მეთოდს. ეს ახლო ინფრაწითელი, ფრენის დროის (TOF) სენსორი იდეალურია მოძრავ ან სტაციონარულ ობიექტებს შორის გაზომვების მისაღებად. ერთი I/O პინი გამოიყენება როგორც LaserPING სენსორზე მისი უახლესი მანძილის გაზომვისთვის, ასევე პასუხის წასაკითხად. LaserPING 2m Rangefinder შეიძლება გამოყენებულ იქნას თითქმის ნებისმიერ მიკროკონტროლერთან, მისი PWM რეჟიმის ან სურვილისამებრ სერიული რეჟიმის გამოყენებით. იგი შექმნილია იმისათვის, რომ იყოს PING-თან თავსებადი წრედ და კოდით))) ულტრაბგერითი დისტანციის სენსორთან, რაც აპლიკაციებს ადაპტირებულს ხდის, სადაც სხვადასხვა გარემო პირობების გათვალისწინებაა საჭირო. გაზომვები შეიძლება გაკეთდეს აკრილის ფანჯრიდან სენსორის დასაცავად.
სენსორის ჩაშენებული თანაპროცესორი უზრუნველყოფს სწორ ლოგიკურ დონეებს. მისი I/O კავშირები მუშაობს იმავე მოცულობითtage მიეწოდება VIN პინს, 3.3V და 5V მიკროკონტროლერებთან თავსებადობისთვის.
მახასიათებლები
- უკონტაქტო მანძილის გაზომვა 2-200 სმ დიაპაზონით
- ქარხნულად წინასწარ კალიბრირებული სიზუსტით 1 მმ გარჩევადობით
- თვალისთვის უსაფრთხო უხილავი ახლო ინფრაწითელი (IR) განათება 1 კლასის ლაზერული ემიტერის გამოყენებით
- საპირისპირო პოლარობის დაცვა, თუ VIN და GND შემთხვევით შეიცვალა
- ბორტ მიკროპროცესორი ამუშავებს კომპლექსურ სენსორულ კოდს
- თავსებადია 3.3V და 5V მიკროკონტროლერებთან
- Breadboard მოსახერხებელი 3-pin SIP ფორმა-ფაქტორი სამონტაჟო ხვრელით
განაცხადის იდეები
- ფიზიკის სწავლა
- უსაფრთხოების სისტემები
- ინტერაქტიული ანიმაციური ექსპონატები
- რობოტი ნავიგაციისა და პარკირების დამხმარე სისტემები
- ინტერაქტიული აპლიკაციები, როგორიცაა ხელის ამოცნობა და 1D ჟესტების ამოცნობა
- მოცულობის ან სიმაღლის გამოვლენა პროცესის კონტროლის სისტემებში
ძირითადი სპეციფიკაციები
- ლაზერი: 850 ნმ VCSEL (ვერტიკალური ღრუს ზედაპირის გამოსხივების ლაზერი)
- დიაპაზონი: 2–200 სმ
- რეზოლუცია: 1 მმ
- ტიპიური განახლების სიჩქარე: 15 Hz PWM რეჟიმი, 22 Hz სერიული რეჟიმი
- დენის მოთხოვნები: +3.3V DC-დან +5VDC-მდე; 25 mA
- ოპერაციული ტემპერატურა: +14-დან +140 °F-მდე (-10-დან +60 °C-მდე)
- ლაზერული თვალის უსაფრთხოება: ახლო ინფრაწითელი კლასის 1 ლაზერული პროდუქტი
- განათების ველი: 23° გრადუსი
- სფერო view: 55° გრადუსი
- ფორმის ფაქტორი: 3-პინიანი მამრობითი სათაური 0.1" ინტერვალით
- PCB ზომები: 22 x 16 მმ
დაწყება
შეაერთეთ LaserPING სენსორის ქინძისთავები კვების ბლოკთან, დამიწებასთან და თქვენი მიკროკონტროლერის I/O პინთან, როგორც ეს ნაჩვენებია დიაგრამაში. გაითვალისწინეთ, რომ დიაგრამაზე ნაჩვენებია სენსორის უკანა მხარე; მიუთითეთ კომპონენტის მხარე თქვენი სამიზნე ობიექტისკენ. LaserPING სენსორს მხარს უჭერს BlocklyProp ბლოკები, Propeller C ბიბლიოთეკები და ყოფილიampლე კოდი BASIC Stamp და Arduino Uno. იგი თავსებადია სქემებთან და კოდებთან PING-ის აპლიკაციებთან))) ულტრაბგერითი დისტანციის სენსორი (#28015). მოძებნეთ ჩამოტვირთვების და სამეურვეო ბმულები სენსორის პროდუქტის გვერდზე; მოძებნეთ „28041“ აქwww.parallax.com.
კომუნიკაციის პროტოკოლი
სენსორი ასხივებს ინფრაწითელ (IR) ლაზერულ პულსს, რომელიც მოძრაობს ჰაერში, აირეკლავს საგნებს და შემდეგ ბრუნდება სენსორზე. LaserPING მოდული ზუსტად ზომავს რამდენ ხანს სჭირდება ასახული ლაზერული პულსი სენსორთან დასაბრუნებლად და ამ დროის გაზომვას გარდაქმნის მილიმეტრებში, 1 მმ გარჩევადობით. თქვენი მიკროკონტროლერი ითხოვს LaserPING მოდულს უახლესი გაზომვისთვის (რომელიც განახლდება დაახლოებით ყოველ 40 ms-ში) და შემდეგ იღებს მნიშვნელობას იმავე I/O პინზე, როგორც ცვლადი სიგანის პულსი PWM რეჟიმში, ან როგორც ASCII სიმბოლოები სერიებში. რეჟიმი.
PWM რეჟიმი
PWM ნაგულისხმევი რეჟიმი შექმნილია კოდის თავსებადობის PING-თან))) ულტრაბგერითი დისტანციის სენსორის (#28015) კოდი. მას შეუძლია კომუნიკაცია 3.3 ვ ან 5 ვ TTL ან CMOS მიკროკონტროლერებთან. PWM რეჟიმი იყენებს ორმხრივი TTL პულსის ინტერფეისს ერთ I/O პინზე (SIG). SIG პინი იმუშავებს დაბალი, და ორივე შეყვანის პულსი და ექო პულსი იქნება დადებითი მაღალი, VIN vol.tage.
| პულსის სიგანე | მდგომარეობა |
| 115-დან 290 μs-მდე | შემცირებული სიზუსტის გაზომვა |
| 290 μs-დან 12 ms-მდე | უმაღლესი სიზუსტის გაზომვა |
| 13 ms | არასწორი გაზომვა - სამიზნე ძალიან ახლოს ან ძალიან შორს |
| 14 ms | შიდა სენსორის შეცდომა |
| 15 ms | შიდა სენსორის დროის ამოწურვა |
პულსის სიგანე პროპორციულია მანძილისა და მნიშვნელოვნად არ იცვლება გარემოს ტემპერატურის, წნევის ან ტენიანობის მიხედვით.
პულსის სიგანის დროიდან, μs, მმ-ში გადასაყვანად გამოიყენეთ შემდეგი განტოლება: მანძილი (მმ) = პულსის სიგანე (მმ) × 171.5 პულსის სიგანის დროიდან, μs, ინჩებში გადასაყვანად გამოიყენეთ შემდეგი განტოლება: მანძილი (დუიმი) = პულსის სიგანე (ms) × 6.752
სერიული მონაცემთა რეჟიმი
სერიული მონაცემთა რეჟიმი მუშაობს 9600 ბაუდზე ორმხრივი TTL ინტერფეისით ერთ I/O პინზე (SIG) და შეუძლია კომუნიკაცია 3.3 ვ ან 5 ვ TTL ან CMOS მიკროკონტროლერებთან. SIG პინი იმუშავებს მაღლა ამ რეჟიმში, VIN ტომზეtagე. ნაგულისხმევი PWM რეჟიმიდან სერიულ რეჟიმზე გადასასვლელად, მიიტანეთ SIG პინი დაბალზე, შემდეგ გაგზავნეთ სამი მაღალი 100 μs პულსი 5 μs ან უფრო გრძელი, დაბალი ინტერვალით შორის. ეს შეიძლება გაკეთდეს დიდი "I" სიმბოლოს გადაცემით.
რჩევა: მიკროკონტროლერებთან გამოსაყენებლად, რომლებსაც არ აქვთ ორმხრივი სერიების მხარდაჭერა, LaserPING მოდულის კონფიგურაცია შესაძლებელია სერიულ რეჟიმში გაღვიძებისთვის. ამ შემთხვევაში, თქვენს მიკროკონტროლერზე საჭიროა მხოლოდ ერთი სერიული-rx შეყვანა! იხილეთ სექცია „სერიების ჩართვა დაწყებისას“ ქვემოთ.
სერიულ რეჟიმში, LaserPING მუდმივად აგზავნის გაზომვის ახალ მონაცემებს ASCII ფორმატში. მნიშვნელობა იქნება მილიმეტრებში და მოჰყვება კარის დაბრუნების სიმბოლო (ათწილადი 13). ახალი მნიშვნელობა გადაეცემა ყოველ ჯერზე, როცა სენსორი მიიღებს სწორ კითხვას, როგორც წესი, ყოველ 45 ms-ში ერთხელ.
| სერიული ღირებულება | მდგომარეობა |
| 50-დან 2000-მდე | უმაღლესი სიზუსტის გაზომვა მილიმეტრებში |
| 1-დან 49-მდე |
შემცირებული სიზუსტის გაზომვა მილიმეტრებში |
| 2001-დან 2046-მდე | |
| 2047 | ანარეკლი აღმოჩენილია 2046 მილიმეტრზე მეტი |
|
0 ან 2222 |
არასწორი გაზომვა
(არეკვლის გარეშე; სამიზნე ძალიან ახლოს, ძალიან შორს ან ძალიან მუქი) |
| 9998 | შიდა სენსორის შეცდომა |
| 9999 | შიდა სენსორის დროის ამოწურვა |
სერიული რეჟიმის შესაჩერებლად და ნაგულისხმევ PWM რეჟიმში დასაბრუნებლად:
- დაადეთ SIG პინი დაბალზე და გააჩერეთ დაბალზე 100 ms
- გაათავისუფლეთ SIG პინი (ჩვეულებრივ დააყენეთ თქვენი I/O პინი, რომელიც დაკავშირებულია SIG-თან, დააბრუნეთ მაღალი წინაღობის შეყვანის რეჟიმში)
- LaserPING ახლა იქნება PWM რეჟიმში
სერიების ჩართვა გაშვებისას
2 SMT ბალიშები, რომლებიც მონიშნულია DBG და SCK, შეიძლება დამოკლდეს მონაცემთა ნაგულისხმევი რეჟიმის შესაცვლელად, რაც ჩართული იქნება სერიული რეჟიმის გაშვებისას. LaserPING მოდული ამოწმებს DBG/SCK ქინძისთავების სტატუსს ჩართვისას.
- DBG და SCK ღიაა = ნაგულისხმევი PWM რეჟიმში (ქარხნული ნაგულისხმევი რეჟიმი)
- DBG და SCK ერთად მოკლედ = ნაგულისხმევი სერიული მონაცემთა რეჟიმი
ორი ქინძის შესამოკლებლად, 0402 რეზისტორი < 4 k-ohm, ნულოვანი Ohm ბმული, ან შედუღების ბლოკი შეიძლება იყოს შედუღებული ბალიშებზე. იხილეთ SMT ტესტის ბალიშების აღწერილობები ქვემოთ ამ ბალიშების შესახებ დეტალებისთვის. სერიულ რეჟიმში გაშვებისას, სენსორს დაახლოებით 100 ms სჭირდება ინიციალიზაცია, რის შემდეგაც LaserPING ავტომატურად დაიწყებს სერიული ASCII მნიშვნელობების გაგზავნას SIG პინზე 9600 baud. მონაცემები მიიღება უწყვეტი CR (ათწილადი 13) დასრულებული ASCII სერიული ნაკადით, ყოველი ახალი წაკითხვა მოდის დაახლოებით ყოველ 45 ms-ში. ეს 45 ms ინტერვალი ოდნავ განსხვავდება, რადგან გაზომილი მანძილის მიხედვით, სენსორისთვის მონაცემების აღმოსაჩენად, დათვლასა და დამუშავებისთვის საჭირო დრო ასევე ოდნავ განსხვავდება.
დისტანციის მაქსიმალური მანძილი და დისტანციის სიზუსტე
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს მოწყობილობის დიაპაზონის სიზუსტის სპეციფიკაციებს, მოპოვებული მონაცემებით, რომ მოწყობილობა მუშაობს ოთახის ტემპერატურაზე და არ აქვს საფარის შუშა მოწყობილობაზე. მოწყობილობამ შეიძლება იმუშაოს ამ დიაპაზონის გარეთ, შემცირებული სიზუსტით.
| სამიზნე ასახვა დაფარავს სრულ ველს View (FoV) | დიაპაზონის სიზუსტე | ||
| 50-დან 100 მმ-მდე | 100-დან 1500 მმ-მდე | 1500-დან 2000 მმ-მდე | |
| თეთრი სამიზნე (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| ნაცრისფერი სამიზნე (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
სფერო View (FoV) და განათების ველი (FoI)
ლაზერული სენსორის ემიტერი და მიმღები ელემენტები ქმნიან კონუსის ფორმას. ემიტერის განათების ველი (FoI) არის 23°, ხოლო მიმღების მხედველობის ველი (FoV) არის 55°. LaserPING სენსორი შეიგრძნობს მხოლოდ ობიექტებს FoI-ში, მაგრამ შეიძლება ჰქონდეს შემცირებული მგრძნობელობა, როდესაც ნათელი ობიექტები იმყოფება FoV-ში. წაკითხვები შეიძლება ასევე იყოს არაზუსტი, როდესაც სარკისებული ზედაპირები FoI-ში ავრცელებს შუქს სხვა ობიექტებზე FoI ან FoV-ში.
დიდი მანძილების გაზომვისას სენსორი უნდა იყოს საკმარისად შორს მიმდებარე იატაკებიდან, კედლებიდან ან ჭერიდან, რათა უზრუნველყოს, რომ ისინი არ გახდნენ უნებლიე სამიზნე, FoI-ის ფარგლებში. LaserPING მოდულიდან 200 სმ დაშორებით, FoI არის 81.4 სმ დიამეტრის დისკი. ზედაპირის ზემოთ სიმაღლემ შეიძლება გავლენა მოახდინოს პრაქტიკულ ზონდირებაზე, რადგან ზოგიერთი ზედაპირი ირეკლავს, ვიდრე გადახრის:
Pin აღწერილობები
| პინი | ტიპი | ფუნქცია |
| GND | ადგილზე | საერთო გრუნტი (0 ვ მიწოდება) |
| VIN | ძალაუფლება | მოდული იმუშავებს 3.3V-დან 5V DC-მდე. VIN ტომიtage ასევე ადგენს ლოგიკის მაღალ დონეს voltage SIG პინისთვის. |
| SIG | I/O* | PWM ან სერიული მონაცემების შეყვანა/გამომავალი |
* PWM რეჟიმში ყოფნისას, SIG პინი მუშაობს როგორც ღია კოლექტორის შეყვანა, 55 k-ohm ჩამოსაშლელი რეზისტორით, გარდა საპასუხო იმპულსებისა, რომლებიც გადადის VIN-ზე. სერიულ რეჟიმში ყოფნისას, SIG პინი მოქმედებს როგორც ბიძგი-გაყვანის გამოსავალი.
საბოლოო მომხმარებლის წვდომა ტესტის ბალიშებზე, PWM-დან სერიულზე გაშვებისას ნაგულისხმევი რეჟიმის შეცვლის გარდა, არ არის მხარდაჭერილი.
| პადი | ტიპი | ფუნქცია |
| DBG | ღია კოლექციონერი | კოპროცესორის პროგრამირების პინი (PC1) |
| SCK | ღია კოლექციონერი | კოპროცესორის პროგრამირების პინი (PB5) |
| SCL | ღია კოლექციონერი | ლაზერული სენსორი I2C საათი 3.9K აწევით 3V-მდე |
| გადატვირთვა | ღია კოლექციონერი | კოპროცესორის პროგრამირების პინი (PC6) |
| SDA | ღია კოლექციონერი | ლაზერული სენსორის I2C სერიული მონაცემები 3.9K 3V-მდე აწევით |
| MOSI | ღია კოლექციონერი | კოპროცესორის პროგრამირების პინი (PB3) |
| INTD | Push Pull (აქტიური დაბალი) | ლაზერული სენსორის მონაცემთა მზა შეწყვეტა
ჩვეულებრივ, ლოგიკურად მაღალია, ეს პინი დაბლა მოძრაობს, როდესაც ახალი მნიშვნელობა ხელმისაწვდომია და უბრუნდება მაღალს მნიშვნელობის წაკითხვის შემდეგ. |
| მისო | ღია კოლექციონერი | კოპროცესორის პროგრამირების პინი (PB4) |
საფარის შუშის შერჩევის გზამკვლევი
LaserPING მოდულს აქვს სამონტაჟო ხვრელი, რომელიც განლაგებულია სურვილისამებრ საფარის შუშის მორგების გასამარტივებლად. ეს შეიძლება გამოყენებულ იქნას სენსორის დასაცავად გარკვეულ აპლიკაციებში, ან სხვადასხვა მასალის ზემოქმედების ექსპერიმენტად, რომლებიც მოქმედებენ როგორც ფილტრები ინფრაწითელ ლაზერულ შუქზე. საუკეთესო შესრულების მისაღებად, საფარის მინის შემდეგი წესები უნდა იქნას გათვალისწინებული:
- მასალა: PMMA, აკრილის
- სპექტრული გამტარობა: T< 5% λ< 770 ნმ, T> 90% λ > 820 ნმ
- ჰაერის უფსკრული: 100 მკმ
- სისქე: < 1 მმ (რაც უფრო თხელია, მით უკეთესი)
- ზომები: 6 x 8 მმ-ზე მეტი
PCB ზომები
გადასინჯვის ისტორია
ვერსია 1.0: ორიგინალური გამოშვება. ჩამოტვირთულია Arrow.com.
დოკუმენტები / რესურსები
 |
PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder მოდული [pdf] მომხმარებლის სახელმძღვანელო 28041, LaserPING Rangefinder Module, 28041 LaserPING Rangefinder Module, Rangefinder Module, Module |
