PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder Modulu
Il-LaserPING 2m Rangefinder jipprovdi metodu faċli ta 'kejl tad-distanza. Dan is-sensor tal-ħin tat-titjira (TOF) qrib infra-aħmar huwa ideali biex jittieħed kejl bejn oġġetti li jiċċaqilqu jew wieqfa. Pin wieħed I/O jintuża kemm biex jistaqsi lis-sensor LaserPING għall-aħħar kejl tad-distanza tiegħu, kif ukoll biex taqra t-tweġiba. Il-LaserPING 2m Rangefinder jista 'jintuża ma' kważi kull mikrokontrollur, billi juża l-mod PWM tiegħu jew il-mod serial fakultattiv. Huwa ddisinjat biex ikun kompatibbli maċ-ċirkwit u l-kodiċi mal-PING))) Sensor tad-Distanza ultrasoniku, li jagħmel l-applikazzjonijiet adattabbli fejn jeħtieġ li jiġu kkunsidrati kundizzjonijiet ambjentali differenti. Il-kejl jista 'saħansitra jittieħed minn tieqa akrilika biex jipproteġi s-sensor.
Il-ko-proċessur integrat tas-sensor jiżgura l-livelli loġiċi t-tajbin. Il-konnessjonijiet I/O tagħha joperaw fl-istess voltage fornut lill-pin VIN, għal kompatibilità ma 'mikrokontrolluri 3.3V u 5V.
Karatteristiċi
- Kejl tad-distanza mingħajr kuntatt b'medda ta' 2 –200 ċm
- Fabbrika kkalibrata minn qabel għal preċiżjoni b'riżoluzzjoni ta '1 mm
- Illuminazzjoni tal-infra-aħmar qrib (IR) inviżibbli bla periklu għall-għajnejn bl-użu ta' emettitur tal-lejżer tal-klassi 1
- Protezzjoni tal-polarità inversa jekk VIN u GND jiġu skambjati aċċidentalment
- Il-mikroproċessur abbord jimmaniġġja kodiċi kumpless tas-sensorju
- Kompatibbli mal-mikrokontrolluri 3.3V u 5V
- Fattur ta 'forma SIP bi 3 pins li jiffavorixxi l-breadboard b'toqba tal-immuntar
Ideat ta' Applikazzjoni
- Studji tal-fiżika
- Sistemi ta' sigurtà
- Wirjiet animati interattivi
- Sistemi robotiċi ta' navigazzjoni u ta' assistenti għall-ipparkjar
- Applikazzjonijiet interattivi bħall-iskoperta tal-idejn u r-rikonoxximent tal-ġesti 1D
- Sejbien ta 'volum jew għoli f'sistemi ta' kontroll tal-proċess
Speċifikazzjonijiet ewlenin
- Laser: 850 nm VCSEL (Laser li Jarmi l-wiċċ tal-Kavità Vertikali)
- Firxa: 2–200 ċm
- Riżoluzzjoni: 1 mm
- Rata ta' aġġornament tipika: Modalità PWM 15 Hz, modalità serjali 22 Hz
- Rekwiżiti tal-enerġija: +3.3V DC sa +5 VDC; 25 mA
- Temperatura operattiva: +14 sa +140 °F (-10 sa +60 °C)
- Sigurtà tal-għajnejn tal-lejżer: prodott tal-laser tal-Klassi 1 tal-infrared qrib
- Qasam ta 'illuminazzjoni: 23° gradi
- Qasam ta view: 55° gradi
- Fattur tal-forma: Header maskili 3-pin bi spazjar ta '0.1″
- Dimensjonijiet tal-PCB: 22 x 16 mm
Nibdew
Qabbad il-labar tas-sensor LaserPING mal-enerġija, l-art, u l-pin I/O tal-mikrokontrollur tiegħek kif muri fid-dijagramma. Innota li d-dijagramma turi d-dahar tas-sensor; ippunta n-naħa tal-komponent lejn l-oġġett fil-mira tiegħek. Is-sensor LaserPING huwa appoġġjat minn blokki BlocklyProp, libreriji Propeller C, u example code għall-BASIC Stamp u Arduino Uno. Huwa ċirkwit u kodiċi kompatibbli ma 'applikazzjonijiet għall-PING))) Sensor tad-Distanza ultrasoniku (#28015). Fittex downloads u links tutorjali fuq il-paġna tal-prodott tas-sensor; fittex “28041” fi www.parallax.com.
Protokoll ta' Komunikazzjoni
Is-sensor jarmi polz tal-lejżer infra-aħmar (IR) li jivvjaġġa fl-arja, jirrifletti barra mill-oġġetti u mbagħad jerġa' lura lejn is-senser. Il-modulu LaserPING ikejjel b'mod preċiż kemm il-polz tal-laser rifless jieħu biex jirritorna lejn is-sensor, u jikkonverti dan il-kejl tal-ħin f'millimetri, b'riżoluzzjoni ta '1 mm. Il-mikrokontrollur tiegħek jistaqsi l-modulu LaserPING għall-aħħar kejl (li jiġi aggornat madwar kull 40 ms) u mbagħad jirċievi l-valur lura fuq l-istess pin I/O, jew bħala polz ta’ wisa’ varjabbli fil-modalità PWM, jew bħala karattri ASCII fis-serje mod.
Modalità PWM
Il-modalità default PWM hija ddisinjata biex tkun kompatibbli mal-kodiċi mal-kodiċi PING))) Ultrasonic Distance Sensor (#28015). Jista 'jikkomunika ma' mikrokontrolluri 3.3 V jew 5 V TTL jew CMOS. Il-Modalità PWM tuża interface tal-polz TTL bidirezzjonali fuq pin I/O wieħed (SIG). Il-pin SIG se idle baxx, u kemm il-polz tad-dħul kif ukoll il-polz tal-eku se jkunu pożittivi għoljin, fil-vol VINtage.
| Wisa 'tal-polz | Kundizzjoni |
| 115 sa 290 µs | Kejl ta' preċiżjoni mnaqqas |
| 290 µs sa 12 ms | Kejl tal-ogħla preċiżjoni |
| 13 ms | Kejl invalidu — mira qrib wisq jew 'il bogħod wisq |
| 14 ms | Żball tas-sensor intern |
| 15 ms | Timeout tas-sensor intern |
Il-wisa 'tal-polz hija proporzjonali għad-distanza, u ma tinbidilx b'mod sinifikanti mat-temperatura, pressjoni jew umdità ambjentali.
Biex tikkonverti l-wisa' tal-polz minn żmien, f'μs, għal mm, uża l-ekwazzjoni li ġejja: Distanza (mm) = Wisa' tal-polz (ms) × 171.5 Biex tikkonverti l-wisa' tal-polz mill-ħin, f'μs, għal pulzieri, uża l-ekwazzjoni li ġejja: Distanza (pulzieri) = Wisa' tal-Impuls (ms) × 6.752
Modalità tad-Data Serjali
Il-modalità tad-dejta tas-serje taħdem f'9600 baud b'interface TTL bidirezzjonali fuq pin I/O wieħed (SIG), u tista 'tikkomunika ma' mikrokontrolluri 3.3 V jew 5 V TTL jew CMOS. Il-pin SIG se idle għoli f'dan il-mod, fil-VIN voltage. Biex taqleb mill-modalità PWM default għal mod serjali, issuq il-pin SIG baxx, imbagħad ibgħat tliet impulsi għoljin ta '100 µs b'lakuni baxxi ta' 5 µs, jew itwal bejniethom. Dan jista' jsir billi jiġi trasmess karattru 'I' kapitali.
Tip: Għall-użu ma 'mikrokontrolluri li ma jappoġġjawx serjali bidirezzjonali, il-modulu LaserPING jista' jiġi kkonfigurat biex jinxtegħel fil-modalità serjali. F'dan il-każ, input serial-rx wieħed biss huwa meħtieġ fil-mikrokontrollur tiegħek! Irreferi għat-taqsima “Attivazzjoni tas-Serial fuq il-Start-up” hawn taħt.
Fil-modalità Serial, LaserPING se jibgħat kontinwament dejta ġdida ta 'kejl f'format ASCII. Il-valur se jkun f'millimetri, u segwit minn karattru tar-ritorn tal-ġarr (deċimali 13). Valur ġdid jiġi trażmess kull darba li s-sensor jirċievi qari validu, tipikament darba kull 45 ms.
| Valur Serjali | Kundizzjoni |
| 50 sa 2000 | Ogħla kejl ta 'preċiżjoni f'millimetri |
| 1 sa 49 |
Kejl ta 'eżattezza mnaqqas f'millimetri |
| 2001 sa 2046 | |
| 2047 | Riflessjoni misjuba lil hinn minn 2046 millimetru |
|
0 jew 2222 |
Kejl invalidu
(L-ebda riflessjoni; mira wisq qrib, wisq 'il bogħod, jew skur wisq) |
| 9998 | Żball tas-sensor intern |
| 9999 | Timeout tas-sensor intern |
Biex twaqqaf il-mod serial u terġa 'lura għall-modalità default PWM:
- Asserixxi l-pin SIG baxx, u żomm baxx għal 100 ms
- Itlaq il-pin SIG (tipikament issettja l-pin I/O tiegħek li huwa konness ma 'SIG lura għall-mod ta' input ta 'impedenza għolja)
- LaserPING issa se jkun fil-modalità PWM
Attivazzjoni tas-Serial fuq il-Start-up
Iż-2 pads SMT immarkati DBG u SCK jistgħu jitqassmu flimkien biex jibdlu l-modalità tad-dejta default, li tippermetti l-mod serial mal-bidu. Il-modulu LaserPING jiċċekkja l-istatus tal-pinnijiet DBG/SCK waqt il-power-up.
- DBG u SCK miftuħa = Default għall-modalità PWM (modalità default tal-fabbrika)
- DBG u SCK shorted flimkien = Default għall-Modalità tad-Data Serjali
Biex iqassru ż-żewġ pinnijiet, reżistenza 0402 < 4 k-ohm, link żero ohm, jew blob tal-istann jistgħu jiġu issaldjati madwar il-pads. Ara d-Deskrizzjonijiet tal-Pads tat-Test SMT hawn taħt għad-dettalji dwar dawn il-pads. Fil-modalità serjali mal-istartjar, is-sensor jieħu madwar 100 ms biex jinizjalizza, u wara l-LaserPING awtomatikament jibda jibgħat valuri serjali ASCII f'9600 baud lill-pin SIG. Id-dejta tasal fi fluss serjali ASCII terminat CR kontinwu (deċimali 13), b'kull qari ġdid jasal bejn wieħed u ieħor kull 45 ms. Dan l-intervall ta '45 ms se jvarja xi ftit, peress li skont id-distanza mkejla, il-ħin meħtieġ għas-sensor biex jiskopri, jgħodd u jipproċessa d-dejta se jvarja wkoll ftit.
Distanza massima u Preċiżjoni tal-Medda
It-tabella hawn taħt turi l-ispeċifikazzjonijiet tal-preċiżjoni tal-firxa tal-apparat, b'dejta miksuba bl-apparat li jaħdem f'temperatura tal-kamra u l-ebda ħġieġ ta' kopertura fuq l-apparat. L-apparat jista' jaħdem barra minn dawn il-meded bi preċiżjoni mnaqqsa.
| Target Reflectance Tkopri Qasam sħiħ ta ' View (FoV) | Eżattezza tal-Medda | ||
| 50 sa 100 mm | 100 sa 1500 mm | 1500 sa 2000 mm | |
| Target abjad (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Mira Griża (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
Qasam ta View (FoV) u Qasam ta' Illuminazzjoni (FoI)
L-elementi emittenti u riċevituri tas-sensor tal-lejżer jiffurmaw forma ta 'kon. Il-kamp tal-illuminazzjoni tal-emittent (FoI) huwa 23°, u l-kamp viżiv tar-riċevitur (FoV) huwa 55°. Is-sensor LaserPING se jħoss biss oġġetti fi ħdan il-FoI, iżda jista 'jkollu sensittività mnaqqsa meta oġġetti jleqqu jkunu fil-FoV. Il-qari jista' wkoll ma jkunx preċiż meta uċuħ riflessi fi ħdan il-FoI ixerrdu d-dawl għal oġġetti oħra fi ħdan il-FoI jew il-FoV.
Meta tkejjel distanzi twal is-sensor għandu jkun 'il bogħod biżżejjed minn kwalunkwe art, ħitan jew soqfa tal-madwar biex jiġi żgurat li ma jsirux mira mhux intenzjonata, fi ħdan il-FoI. F'200 ċm mill-modulu LaserPING, il-FoI huwa disk ta 'dijametru ta' 81.4 ċm. L-elevazzjoni 'l fuq minn wiċċ tista' taffettwa firxa ta' sensing prattika, peress li xi uċuħ jirriflettu aktar milli jiddevjaw:
Deskrizzjonijiet tal-Pin
| Pin | Tip | Funzjoni |
| GND | Art | Art Komuni (provvista 0 V) |
| VIN | Qawwa | Il-modulu se jopera bejn 3.3V sa 5V DC. Il-VIN voltage jistabbilixxi wkoll il-livell loġiku-għoli voltage għall-pin SIG. |
| SIG | I/O* | Input/output tad-data PWM jew Serial |
* Meta fil-modalità PWM, il-pin SIG jaħdem bħala input ta 'kollettur miftuħ, b'reżistenza pull-down ta' 55 k-ohm, ħlief għal impulsi ta 'rispons, li huma misjuqa għal VIN. Meta fil-mod serial, il-pin SIG jaħdem bħala output push-pull.
L-aċċess tal-utent finali tal-pads tat-test, lil hinn mill-bidla tal-modalità default mal-istartjar minn PWM għal Serial, mhuwiex appoġġjat.
| Pad | Tip | Funzjoni |
| DBG | Kollettur miftuħ | Pin tal-ipprogrammar tal-koproċessur (PC1) |
| SCK | Kollettur miftuħ | Pin tal-ipprogrammar tal-koproċessur (PB5) |
| SCL | Kollettur miftuħ | Arloġġ tas-sensorju tal-lejżer I2C b'3.9K pull-up sa 3V |
| RESET | Kollettur miftuħ | Pin tal-ipprogrammar tal-koproċessur (PC6) |
| SDA | Kollettur miftuħ | Dejta tas-serje I2C tas-senser tal-lejżer b'3.9K pull-up sa 3V |
| MOSI | Kollettur miftuħ | Pin tal-ipprogrammar tal-koproċessur (PB3) |
| INTD | Imbotta Iġbed (attiva baxxa) | Sensor tal-lejżer Data Ready Interrupt
Normalment loġika għolja, dan il-pin jsuq baxx meta jkun disponibbli valur ġdid, u jerġa 'lura għal għoli ladarba jinqara l-valur. |
| MISO | Kollettur miftuħ | Pin tal-ipprogrammar tal-koproċessur (PB4) |
Gwida tal-Għażla tal-Ħġieġ tal-Qoxra
Il-modulu LaserPING għandu toqba tal-immuntar pożizzjonata biex tissimplifika t-twaħħil ta 'ħġieġ ta' kopertura fakultattiv. Dan jista 'jintuża biex jipproteġi s-sensor f'ċerti applikazzjonijiet, jew biex jesperimenta bl-impatt ta' materjali differenti li jaġixxu bħala filtri fuq id-dawl tal-lejżer infra-aħmar. Biex tikseb l-aħjar prestazzjoni, għandhom jiġu kkunsidrati r-regoli li ġejjin għall-ħġieġ tal-qoxra:
- Materjal: PMMA, akriliku
- Trasmittanza spettrali: T< 5% għal λ< 770 nm, T> 90% għal λ > 820 nm
- Gap ta' l-arja: 100 µm
- Ħxuna: < 1mm (irqaq, aħjar)
- Dimensjonijiet: akbar minn 6 x 8 mm
Dimensjonijiet tal-PCB
Storja tar-Reviżjoni
Verżjoni 1.0: rilaxx oriġinali. Niżżel minn Arrow.com.
Dokumenti / Riżorsi
 |
PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder Modulu [pdfGwida għall-Utent 28041, Modulu LaserPING Rangefinder, 28041 Modulu LaserPING Rangefinder, Modulu Rangefinder, Modulu |
