PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder модуль
LaserPING 2м зай хэмжигч нь зайг хэмжих хялбар аргыг өгдөг. Энэхүү ойрын хэт улаан туяаны нислэгийн цаг (TOF) мэдрэгч нь хөдөлж буй болон хөдөлгөөнгүй объектуудын хооронд хэмжилт хийхэд тохиромжтой. Ганц оролт гаралтын зүү нь LaserPING мэдрэгчээс зайны хамгийн сүүлийн хэмжилтийг асуух, хариултыг уншихад ашиглагддаг. LaserPING 2м зай хэмжигчийг PWM горим эсвэл нэмэлт цуваа горимыг ашиглан бараг бүх микроконтроллерт ашиглаж болно. Энэ нь PING))) Хэт авианы зайны мэдрэгчтэй хэлхээний болон кодтой нийцүүлэхээр бүтээгдсэн бөгөөд байгаль орчны янз бүрийн нөхцөл байдлыг харгалзан үзэх шаардлагатай програмуудыг дасан зохицох боломжийг олгодог. Мэдрэгчийг хамгаалахын тулд нийлэг цонхоор хэмжилт хийж болно.
Мэдрэгчийн суурилуулсан ко-процессор нь зөв логик түвшинг баталгаажуулдаг. Түүний оролт/гаралтын холболтууд нь ижил хэмжээгээр ажилладагtag3.3V ба 5V микроконтроллеруудтай нийцүүлэхийн тулд VIN зүүнд нийлүүлсэн.
Онцлогууд
- 2-200 см-ийн зайтай контактгүй зай хэмжилт
- 1 мм-ийн нарийвчлалтайгаар үйлдвэрээс урьдчилан тохируулсан
- 1-р ангиллын лазер ялгаруулагч ашиглан нүдэнд аюулгүй үл үзэгдэх ойрын хэт улаан туяаны (IR) гэрэлтүүлэг
- VIN болон GND санамсаргүйгээр солигдвол урвуу туйлын хамгаалалт
- Онгоцны микропроцессор нь нарийн төвөгтэй мэдрэгч кодыг зохицуулдаг
- 3.3V ба 5V микроконтроллеруудтай нийцдэг
- Талхны самбарт ээлтэй 3 зүү SIP хэлбэр хүчин зүйл нь угсрах нүхтэй
Хэрэглээний санаа
- Физик судлал
- Хамгаалалтын системүүд
- Интерактив хөдөлгөөнт үзмэрүүд
- Роботын навигацийн болон зогсоолын туслах систем
- Гар илрүүлэх, 1D дохио зангаа таних зэрэг интерактив програмууд
- Процессын хяналтын систем дэх эзэлхүүн эсвэл өндрийг илрүүлэх
Үндсэн үзүүлэлтүүд
- Лазер: 850 нм VCSEL (Босоо хөндий гадаргуу ялгаруулах лазер)
- Хүрээ: 2-200 см
- Шийдвэр: 1 мм
- Ердийн сэргээх хурд: 15 Гц PWM горим, 22 Гц цуваа горим
- Эрчим хүчний шаардлага: +3.3V DC - +5 VDC; 25 мА
- Ашиглалтын температур: +14-ээс +140 °F (-10-аас +60 °C)
- Лазер нүдний аюулгүй байдал: ойрын хэт улаан туяаны 1-р ангиллын лазер бүтээгдэхүүн
- Гэрэлтүүлгийн талбар: 23 градус
- -ийн талбар view: 55 градус
- Хэлбэрийн хүчин зүйл: 3 ″ зайтай 0.1 зүүтэй эрэгтэй толгой
- ПХБ-ийн хэмжээ: 22 x 16 мм
Эхлэх
Диаграммд үзүүлсэн шиг LaserPING мэдрэгчийн зүүг тэжээл, газар болон микроконтроллерийн оролт гаралтын зүү рүү холбоно уу. Диаграмм нь мэдрэгчийн арын хэсгийг харуулж байгааг анхаарна уу; бүрэлдэхүүн хэсгийг зорилтот объект руу чиглүүлнэ. LaserPING мэдрэгчийг BlocklyProp блокууд, Propeller C сангууд болон бусад төхөөрөмжүүд дэмждэг.ampBASIC St-д зориулсан le кодamp болон Arduino Uno. Энэ нь PING-д зориулсан программуудтай хэлхээ болон кодтой нийцдэг))) Хэт авианы зайны мэдрэгч (#28015). Мэдрэгчийн бүтээгдэхүүний хуудаснаас татан авалт болон зааварчилгааны холбоосыг хайх; "28041" гэж хайна ууwww.parallax.com.
Харилцааны протокол
Мэдрэгч нь хэт улаан туяаны (IR) лазер импульс ялгаруулж, агаараар дамжиж, объектуудыг тусгаж, дараа нь мэдрэгч рүү буцаж очдог. LaserPING модуль нь туссан лазерын импульс мэдрэгч рүү буцаж ирэхэд хэр хугацаа шаардагдахыг нарийн хэмжиж, энэ хугацааны хэмжилтийг 1 мм-ийн нарийвчлалтайгаар миллиметр болгон хувиргадаг. Таны микроконтроллер LaserPING модулийг хамгийн сүүлийн үеийн хэмжилтийн (ойролцоогоор 40 мс тутамд шинэчлэгддэг) асууж, дараа нь PWM горим дахь хувьсах өргөнтэй импульс эсвэл цуваа дахь ASCII тэмдэгт болгон ижил I/O зүү дээрх утгыг буцааж авдаг. горим.
PWM горим
PWM-ийн анхдагч горим нь PING-тэй кодтой нийцдэг байхаар бүтээгдсэн))) Хэт авианы зайны мэдрэгч (#28015) код. Энэ нь 3.3 V эсвэл 5 V TTL эсвэл CMOS микроконтроллеруудтай холбогдох боломжтой. PWM горим нь нэг I/O зүү (SIG) дээр хоёр чиглэлтэй TTL импульсийн интерфэйсийг ашигладаг. SIG зүү сул зогсох бөгөөд оролтын импульс болон цуурай импульс хоёулаа VIN хэмжээ дээр эерэг өндөр байх болно.tage.
| Импульсийн өргөн | Нөхцөл байдал |
| 115-290 мкс | Хэмжилтийн нарийвчлалыг бууруулсан |
| 290 мкс-ээс 12 мс хүртэл | Хамгийн өндөр нарийвчлалтай хэмжилт |
| 13 мс | Буруу хэмжилт — зорилтот хэт ойр эсвэл хэт хол |
| 14 мс | Дотоод мэдрэгчийн алдаа |
| 15 мс | Дотоод мэдрэгчийн хугацаа дууссан |
Импульсийн өргөн нь зайтай пропорциональ бөгөөд орчны температур, даралт, чийгшил зэрэгт мэдэгдэхүйц өөрчлөгддөггүй.
Импульсийн өргөнийг цаг хугацааны хувьд μс-ээр мм болгон хөрвүүлэхийн тулд дараах тэгшитгэлийг ашиглана: Зай (мм) = Импульсийн өргөн (мс) × 171.5 Импульсийн өргөнийг μс-ээр инч болгон хөрвүүлэхийн тулд дараах тэгшитгэлийг ашиглана уу. Зай (инч) = Импульсийн өргөн (мс) × 6.752
Цуврал мэдээллийн горим
Цуваа өгөгдлийн горим нь нэг оролт гаралтын зүү (SIG) дээр хоёр чиглэлтэй TTL интерфэйсээр 9600 бадын хурдаар ажилладаг бөгөөд 3.3 В эсвэл 5 В TTL эсвэл CMOS микроконтроллеруудтай холбогдох боломжтой. SIG зүү нь энэ горимд VIN боть дээр өндөр идэвхгүй ажиллах болноtagд. Өгөгдмөл PWM горимоос цуваа горимд шилжихийн тулд SIG зүүг бага байлгаж, дараа нь 100 мкс буюу түүнээс дээш, бага зайтай гурван өндөр 5 μс импульс илгээнэ үү. Үүнийг том "Би" тэмдэгтийг дамжуулах замаар хийж болно.
Зөвлөгөө: Хоёр чиглэлтэй цувааг дэмждэггүй микроконтроллеруудад ашиглахын тулд LaserPING модулийг цуваа горимд сэрээхээр тохируулж болно. Энэ тохиолдолд таны микроконтроллерт зөвхөн ганц цуваа-rx оролт шаардлагатай! Доорх "Эхлүүлэх үед цувралыг идэвхжүүлэх" хэсгийг үзнэ үү.
Цуваа горимд LaserPING хэмжилтийн шинэ өгөгдлийг ASCII форматаар байнга илгээдэг. Утга нь миллиметрээр байх ба араас нь буцах тэмдэг (аравтын тоо 13) байх болно. Мэдрэгч хүчинтэй уншилтыг хүлээн авах бүрт шинэ утгыг ихэвчлэн 45 мс тутамд нэг удаа дамжуулдаг.
| Цуваа утга | Нөхцөл байдал |
| 50-ээс 2000 хүртэл | Миллиметрээр хэмжих хамгийн өндөр нарийвчлал |
| 1-ээс 49 хүртэл |
Хэмжилтийн нарийвчлалыг миллиметрээр бууруулсан |
| 2001-ээс 2046 хүртэл | |
| 2047 | 2046 миллиметрээс хэтэрсэн тусгал илэрсэн |
|
0 эсвэл 2222 |
Буруу хэмжилт
(Тусгалт байхгүй; зорилтот хэт ойр, хэт хол эсвэл хэт харанхуй) |
| 9998 | Дотоод мэдрэгчийн алдаа |
| 9999 | Дотоод мэдрэгчийн хугацаа дууссан |
Цуваа горимыг зогсоож, анхдагч PWM горим руу буцахын тулд:
- SIG зүүг бага байлгаад 100 мс-ийн турш бага барина уу
- SIG зүүг суллана (ихэвчлэн SIG-д холбогдсон оролт гаралтын зүүг өндөр эсэргүүцэлтэй оролтын горимд буцаан тохируулна уу)
- LaserPING одоо PWM горимд байх болно
Эхлэх үед цувралыг идэвхжүүлж байна
DBG болон SCK гэж тэмдэглэгдсэн 2 SMT дэвсгэрийг хооронд нь богино холболтоор холбож, өгөгдмөл өгөгдлийн горимыг өөрчилж, эхлүүлэх үед цуваа горимыг идэвхжүүлнэ. LaserPING модуль нь асаалттай үед DBG/SCK тээглүүрүүдийн статусыг шалгадаг.
- DBG болон SCK нээлттэй = Анхдагчаар PWM горимд (үйлдвэрийн өгөгдмөл горим)
- DBG болон SCK хамтдаа богино холболттой = Цуваа өгөгдлийн горимд өгөгдмөл
Хоёр зүүг богиносгохын тулд дэвсгэр дээр 0402 резистор < 4 к-Ом, тэг ом холбоос эсвэл гагнуурын бөмбөгийг гагнах боломжтой. Эдгээр дэвсгэрүүдийн талаарх дэлгэрэнгүй мэдээллийг доорх SMT Test Pad-ийн тайлбараас харна уу. Цуваа горимд асаалттай үед мэдрэгчийг эхлүүлэхэд 100 мс зарцуулдаг бөгөөд үүний дараа LaserPING нь SIG зүү рүү 9600 бадын давтамжтайгаар ASCII цуваа утгыг автоматаар илгээж эхэлнэ. Өгөгдөл тасралтгүй CR (аравтын 13) төгсгөлтэй ASCII цуваа урсгалаар ирэх бөгөөд шинэ уншилт бүр ойролцоогоор 45 мс тутамд ирдэг. Энэ 45 мс интервал нь бага зэрэг өөр байх болно, учир нь хэмжсэн зайнаас хамааран мэдрэгч нь өгөгдлийг илрүүлэх, тоолох, боловсруулахад шаардагдах хугацаа бага зэрэг өөр байх болно.
Хамгийн их зайн зай ба зайны нарийвчлал
Доорх хүснэгтэд төхөөрөмжийн өргөн хүрээний нарийвчлалын үзүүлэлтүүдийг харуулсан ба өрөөний температурт ажиллаж байгаа төхөөрөмжөөс авсан өгөгдөл, төхөөрөмж дээр таглаагүй шил байна. Төхөөрөмж нь эдгээр хязгаараас гадуур бага нарийвчлалтайгаар ажиллаж болно.
| Бүтэн талбарыг хамарсан зорилтот тусгал View (FoV) | Хэмжлийн нарийвчлал | ||
| 50-100 мм | 100-1500 мм | 1500-2000 мм | |
| Цагаан зорилтот (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Саарал зорилт (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
-ийн талбар View (FoV) ба гэрэлтүүлгийн талбар (FoI)
Лазер мэдрэгчийн ялгаруулагч ба хүлээн авагчийн элементүүд нь конус хэлбэртэй байдаг. Гэрэлтүүлгийн ялгаруулагч талбар (FoI) 23°, хүлээн авагчийн харааны талбар (FoV) 55° байна. LaserPING мэдрэгч нь зөвхөн FoI доторх объектуудыг мэдрэх боловч гэрэл гэгээтэй объектууд FoV дотор байх үед мэдрэмжийг бууруулж болно. FoI доторх толин тусгал гадаргуу нь FoI эсвэл FoV доторх бусад объектуудад гэрлийг тараах үед уншилт нь буруу байж болно.
Холын зайг хэмжихдээ мэдрэгч нь ойр орчмын шал, хана, таазнаас хангалттай хол байх ёстой бөгөөд тэдгээр нь FOI дотор санамсаргүй бай болж болохгүй. LaserPING модулиас 200 см зайд FoI нь 81.4 см диаметртэй диск юм. Зарим гадаргуу нь хазайхын оронд тусгах тул гадаргуугаас дээш өргөгдсөн байх нь практик мэдрэгчийн хүрээнд нөлөөлж болно.
Pin тайлбар
| Pin | Төрөл | Чиг үүрэг |
| GND | Газар | Нийтлэг газар (0 В тэжээл) |
| VIN | Хүч | Модуль нь тогтмол гүйдлийн 3.3V - 5V хооронд ажиллах болно. VIN ботьtage мөн логик-өндөр түвшний боть тохируулнаtage SIG зүү. |
| SIG | I/O* | PWM эсвэл Цуваа өгөгдөл оруулах / гаралт |
* PWM горимд байх үед SIG зүү нь VIN руу чиглүүлдэг хариу импульсээс бусад тохиолдолд 55 к-Ом-ийн доош татах эсэргүүцэлтэй нээлттэй коллекторын оролтоор ажилладаг. Цуваа горимд байх үед SIG зүү нь түлхэх-татах гаралтын үүрэг гүйцэтгэдэг.
PWM-ээс Цуваа руу эхлүүлэх үед анхдагч горимыг өөрчлөхөөс гадна туршилтын талбайн эцсийн хэрэглэгчийн хандалтыг дэмждэггүй.
| дэвсгэр | Төрөл | Чиг үүрэг |
| DBG | Нээлттэй коллектор | Копроцессорын програмчлалын зүү (PC1) |
| SCK | Нээлттэй коллектор | Копроцессорын програмчлалын зүү (PB5) |
| SCL | Нээлттэй коллектор | 2V хүртэл 3.9К татах чадвартай лазер мэдрэгч I3C цаг |
| RESET | Нээлттэй коллектор | Копроцессорын програмчлалын зүү (PC6) |
| SDA | Нээлттэй коллектор | 2V хүртэл 3.9К татах боломжтой лазер мэдрэгч I3C цуваа өгөгдөл |
| МОСИ | Нээлттэй коллектор | Копроцессорын програмчлалын зүү (PB3) |
| INTD | Түлхэх татах (идэвхтэй бага) | Лазер мэдрэгч Мэдээллийн бэлэн тасалдал
Ер нь логик өндөр, шинэ утга гарч ирэхэд энэ зүү бага хөдөлдөг ба утгыг уншсаны дараа өндөр рүү буцдаг. |
| МИСО | Нээлттэй коллектор | Копроцессорын програмчлалын зүү (PB4) |
Хавтасны шил сонгох гарын авлага
LaserPING модуль нь нэмэлт бүрхэвчтэй шилийг холбоход хялбар болгох үүднээс суурилуулсан нүхтэй. Үүнийг тодорхой хэрэглээнд мэдрэгчийг хамгаалах эсвэл хэт улаан туяаны лазер туяанд шүүлтүүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг янз бүрийн материалын нөлөөллийг туршихад ашиглаж болно. Хамгийн сайн гүйцэтгэлийг авахын тулд бүрхүүлийн шилний хувьд дараах дүрмийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
- Материал: PMMA, нийлэг
- Спектрийн дамжуулалт: λ< 5 нм-ийн хувьд T< 770%, λ > 90 нм-ийн хувьд T> 820%
- Агаарын цоорхой: 100 мкм
- Зузаан: < 1мм (нимгэн байх тусмаа сайн)
- Хэмжээ: 6 x 8 мм-ээс их
ПХБ-ийн хэмжээсүүд
Хяналтын түүх
Хувилбар 1.0: анхны хувилбар. -аас татаж авсан Arrow.com.
Баримт бичиг / нөөц
 |
PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder модуль [pdf] Хэрэглэгчийн гарын авлага 28041, LaserPING зай хэмжигч модуль, 28041 лазер хэмжигч модуль, зай хэмжигч модуль, модуль |
