PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder Module
LaserPING 2m Rangefinder ofron një metodë të lehtë të matjes së distancës. Ky sensor afër infra të kuqe, i kohës së fluturimit (TOF) është ideal për të marrë matje midis objekteve në lëvizje ose të palëvizshme. Një pin i vetëm I/O përdoret për të pyetur sensorin LaserPING për matjen e fundit të distancës dhe për të lexuar përgjigjen. LaserPING 2m Rangefinder mund të përdoret me pothuajse çdo mikrokontrollues, duke përdorur modalitetin e tij PWM ose modalitetin serial opsional. Është projektuar që të jetë në përputhje me qarkun dhe kodin me PING))) Sensori i distancës tejzanor, duke i bërë aplikacionet të adaptueshme ku duhet të merren parasysh kushte të ndryshme mjedisore. Matjet mund të bëhen edhe përmes një dritareje akrilike për të mbrojtur sensorin.
Bashkëprocesori i integruar i sensorit siguron nivelet e duhura logjike. Lidhjet e saj I/O funksionojnë në të njëjtin vëllimtage furnizuar në pinin VIN, për pajtueshmëri me mikrokontrolluesit 3.3V dhe 5V.
Veçoritë
- Matja e distancës pa kontakt me një diapazon 2 –200 cm
- I parakalibruar nga fabrika për saktësi me rezolucion 1 mm
- Ndriçim i padukshëm afër infra të kuqe (IR) i sigurt për sytë duke përdorur një emetues lazer të klasës 1
- Mbrojtja e polaritetit të kundërt nëse VIN dhe GND ndërrohen aksidentalisht
- Mikroprocesori në bord trajton kodin kompleks të sensorit
- E përputhshme me mikrokontrolluesit 3.3V dhe 5V
- Faktori i formës SIP me 3 kunja miqësore për dërrasën e bukës me vrimë montimi
Idetë e aplikimit
- Studimet e fizikës
- Sistemet e sigurisë
- Ekspozita interaktive të animuara
- Sisteme ndihmëse të navigimit dhe parkimit të robotikës
- Aplikacione interaktive si zbulimi i dorës dhe njohja e gjesteve 1D
- Zbulimi i vëllimit ose lartësisë në sistemet e kontrollit të procesit
Specifikimet kryesore
- Laser: 850 nm VCSEL (Laser që lëshon sipërfaqe të zgavrës vertikale)
- Gama: 2–200 cm
- Rezolucioni: 1 mm
- Shpejtësia tipike e rifreskimit: modaliteti PWM 15 Hz, modaliteti serial 22 Hz
- Kërkesat për fuqi: +3.3V DC në +5 VDC; 25 mA
- Temperatura e funksionimit: +14 deri +140 °F (-10 deri +60 °C)
- Siguria e syve me lazer: Produkt lazer i klasit 1 afër infra të kuqe
- Fusha e ndriçimit: 23° gradë
- Fusha e view: 55° gradë
- Faktori i formës: Koka mashkullore me 3 kunja me hapësirë 0.1″
- Dimensionet e PCB: 22 x 16 mm
Fillimi
Lidhni kunjat e sensorit LaserPING me rrymën, tokëzimin dhe kutinë hyrëse/dalëse të mikrokontrolluesit, siç tregohet në diagram. Vini re se diagrami tregon pjesën e pasme të sensorit; drejtojeni anën e komponentit drejt objektit tuaj të synuar. Sensori LaserPING mbështetet nga blloqet BlocklyProp, bibliotekat Propeller C dhe p.shampkodi le për BASIC Stamp dhe Arduino Uno. Është i pajtueshëm me qark dhe kod me aplikacionet për PING))) Sensori i distancës tejzanor (#28015). Kërkoni lidhje për shkarkime dhe udhëzime në faqen e produktit të sensorit; kërkoni "28041" në www.parallax.com.
Protokolli i Komunikimit
Sensori lëshon një impuls lazer me rreze infra të kuqe (IR) i cili udhëton nëpër ajër, reflektohet nga objektet dhe më pas kthehet në sensor. Moduli LaserPING mat me saktësi sa kohë i duhet pulsit të reflektuar lazer për t'u kthyer në sensor dhe e konverton këtë matje të kohës në milimetra, me një rezolucion 1 mm. Mikrokontrolluesi juaj kërkon modulin LaserPING për matjen më të fundit (i cili rifreskohet çdo 40 ms) dhe më pas e merr vlerën përsëri në të njëjtin pin I/O, ose si një puls me gjerësi të ndryshueshme në modalitetin PWM ose si karaktere ASCII në serial modaliteti.
Modaliteti PWM
Modaliteti i parazgjedhur PWM është projektuar që të jetë në përputhje me kodin me PING))) Kodin e sensorit të distancës tejzanor (#28015). Mund të komunikojë me mikrokontrollues 3.3 V ose 5 V TTL ose CMOS. Modaliteti PWM përdor një ndërfaqe pulsi TTL me dy drejtime në një pin të vetëm I/O (SIG). Pini SIG do të jetë i ulët në boshe dhe si pulsi i hyrjes ashtu edhe pulsi i jehonës do të jenë pozitivë të lartë, në vëllimin VINtage.
| Gjerësia e pulsit | gjendja |
| 115 deri në 290 µs | Matjet e reduktuara të saktësisë |
| 290 µs deri në 12 ms | Matja e saktësisë më të lartë |
| 13 ms | Matje e pavlefshme - synoni shumë afër ose shumë larg |
| 14 ms | Gabim i brendshëm i sensorit |
| 15 ms | Kohëzgjatja e sensorit të brendshëm |
Gjerësia e pulsit është proporcionale me distancën dhe nuk ndryshon ndjeshëm me temperaturën, presionin ose lagështinë e ambientit.
Për të kthyer gjerësinë e pulsit nga koha, në μs, në mm, përdorni ekuacionin e mëposhtëm: Distanca (mm) = Gjerësia e pulsit (ms) × 171.5 Për të kthyer gjerësinë e pulsit nga koha, në μs, në inç, përdorni ekuacionin e mëposhtëm: Distanca (inç) = Gjerësia e pulsit (ms) × 6.752
Modaliteti i të dhënave serike
Modaliteti i të dhënave serike funksionon në 9600 baud me një ndërfaqe TTL dydrejtimëshe në një pin të vetëm I/O (SIG) dhe mund të komunikojë me mikrokontrolluesit 3.3 V ose 5 V TTL ose CMOS. Pini SIG do të jetë i papunë lart në këtë modalitet, në VIN voltage. Për të kaluar nga modaliteti i parazgjedhur PWM në modalitetin serik, drejtoni pinin SIG të ulët, më pas dërgoni tre impulse të larta 100 µs me 5 µs ose më të gjatë, boshllëqe të ulëta ndërmjet tyre. Kjo mund të bëhet duke transmetuar një karakter të madh 'I'.
Këshillë: Për përdorim me mikrokontrolluesit që nuk mbështesin serinë dydrejtimëshe, moduli LaserPING mund të konfigurohet të zgjohet në modalitetin serial. Në këtë rast, kërkohet vetëm një hyrje e vetme serike-rx në mikrokontrolluesin tuaj! Referojuni seksionit "Aktivizimi i serialit në fillim" më poshtë.
Në modalitetin Serial, LaserPING do të dërgojë vazhdimisht të dhëna të reja matëse në formatin ASCII. Vlera do të jetë në milimetra, dhe e ndjekur nga karakteri i kthimit të karrocës (dhjetore 13). Një vlerë e re do të transmetohet sa herë që sensori merr një lexim të vlefshëm, zakonisht një herë në 45 ms.
| Vlera serike | gjendja |
| 50 deri në 2000 | Matja e saktësisë më të lartë në milimetra |
| 1 deri në 49 |
Matjet e reduktuara të saktësisë në milimetra |
| 2001 deri në 2046 | |
| 2047 | Reflektimi u zbulua përtej 2046 milimetra |
|
0 ose 2222 |
Matje e pavlefshme
(Pa reflektim; objektivi shumë afër, shumë larg ose shumë i errët) |
| 9998 | Gabim i brendshëm i sensorit |
| 9999 | Kohëzgjatja e sensorit të brendshëm |
Për të ndaluar modalitetin serial dhe për t'u kthyer në modalitetin e paracaktuar PWM:
- Vendosni kunjin SIG të ulët dhe mbajeni të ulët për 100 ms
- Lëshoni kutinë SIG (zakonisht vendosni pinin tuaj të hyrjes/daljes që është i lidhur me SIG përsëri në modalitetin e hyrjes me rezistencë të lartë)
- LaserPING tani do të jetë në modalitetin PWM
Aktivizimi i serialit në fillim
2 tabelat SMT të shënuara DBG dhe SCK mund të shkurtohen së bashku për të ndryshuar modalitetin e parazgjedhur të të dhënave, duke mundësuar modalitetin serial në fillim. Moduli LaserPING kontrollon statusin e kunjave DBG/SCK në momentin e ndezjes.
- DBG dhe SCK janë të hapura = Parazgjedhja në modalitetin PWM (modaliteti i parazgjedhur i fabrikës)
- DBG dhe SCK u lidhën së bashku = Parazgjedhja në modalitetin e të dhënave serike
Për të shkurtuar dy kunjat, një rezistencë 0402 < 4 k-ohm, një lidhje zero ohm ose një njollë saldimi mund të ngjitet nëpër jastëkë. Shihni përshkrimet e SMT Pad Test më poshtë për detaje mbi këto pads. Në modalitetin serik pas nisjes, sensorit i duhen rreth 100 ms për t'u inicializuar, pas së cilës LaserPING do të fillojë automatikisht të dërgojë vlera serike ASCII në 9600 baud në pinin SIG. Të dhënat do të mbërrijnë në një transmetim serial ASCII të përfunduar me CR (dhjetore 13), me çdo lexim të ri që arrin afërsisht çdo 45 ms. Ky interval prej 45 ms do të ndryshojë pak, pasi sipas distancës së matur, koha e nevojshme që sensori të zbulojë, numërojë dhe përpunojë të dhënat do të ndryshojë gjithashtu pak.
Distanca maksimale e Rangimit dhe Saktësia e Rangimit
Tabela më poshtë tregon specifikimet e saktësisë së diapazonit të pajisjes, me të dhënat e marra me pajisjen që funksionon në temperaturën e dhomës dhe pa xhami mbulues në pajisje. Pajisja mund të funksionojë jashtë këtyre intervaleve me saktësi të reduktuar.
| Reflektimi i synuar që mbulon fushën e plotë të View (FoV) | Gama Saktësia | ||
| 50 deri në 100 mm | 100 deri në 1500 mm | 1500 deri në 2000 mm | |
| Synimi i bardhë (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Synimi gri (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
Fusha e View (FoV) dhe Fusha e Ndriçimit (FoI)
Elementet e emetuesit dhe marrësit të sensorit lazer formojnë një formë koni. Fusha e ndriçimit e emetuesit (FoI) është 23° dhe fusha e shikimit të marrësit (FoV) është 55°. Sensori LaserPING do të ndiejë vetëm objektet brenda FoI, por mund të ketë ndjeshmëri të reduktuar kur objektet e ndritshme janë brenda FoV. Leximet mund të jenë gjithashtu të pasakta kur sipërfaqet e pasqyruara brenda FoI shpërndajnë dritën në objekte të tjera brenda FoI ose FoV.
Kur matni distanca të gjata, sensori duhet të jetë mjaft larg nga çdo dysheme, mure ose tavan përreth për të siguruar që ato të mos bëhen një objektiv i paqëllimshëm, brenda FOI. Në 200 cm nga moduli LaserPING, FoI është një disk me diametër 81.4 cm. Ngritja mbi një sipërfaqe mund të ndikojë në diapazonin praktik të sensorit, pasi disa sipërfaqe do të reflektojnë në vend që të devijojnë:
Përshkrimet e pin
| Pin | Lloji | Funksioni |
| GND | Tokë | Tokë e përbashkët (furnizimi 0 V) |
| VIN | Fuqia | Moduli do të funksionojë nga 3.3 V deri në 5 V DC. VIN vëlltage vendos gjithashtu nivelin logjik-high voltage për pinin SIG. |
| SIG | I/O* | Hyrja/dalja e të dhënave PWM ose serike |
* Kur është në modalitetin PWM, kunja SIG funksionon si një hyrje e hapur kolektori, me një rezistencë tërheqëse 55 k-ohm, me përjashtim të impulseve të përgjigjes, të cilat drejtohen në VIN. Kur është në modalitetin serik, kunja SIG funksionon si një dalje shtytje-tërheqëse.
Qasja e përdoruesit fundor në panelet e provës, përveç ndryshimit të modalitetit të paracaktuar pas nisjes nga PWM në Serial, nuk mbështetet.
| Pad | Lloji | Funksioni |
| DBG | Koleksionist i hapur | Pin programimi i bashkëprocesorit (PC1) |
| SCK | Koleksionist i hapur | Kunja e programimit të bashkëprocesorit (PB5) |
| SCL | Koleksionist i hapur | Ora me sensor lazer I2C me tërheqje 3.9K deri në 3V |
| RISET | Koleksionist i hapur | Pin programimi i bashkëprocesorit (PC6) |
| SDA | Koleksionist i hapur | Të dhëna serike me sensor lazer I2C me tërheqje 3.9K deri në 3V |
| DAWDLE | Koleksionist i hapur | Kunja e programimit të bashkëprocesorit (PB3) |
| INTD | Push Pull (aktiv i ulët) | Ndërprerja e gatishmërisë së të dhënave me sensor lazer
Normalisht e lartë logjike, ky pin zvogëlohet kur disponohet një vlerë e re dhe kthehet në të lartë pasi të lexohet vlera. |
| Miso | Koleksionist i hapur | Kunja e programimit të bashkëprocesorit (PB4) |
Udhëzues për zgjedhjen e xhamit të kopertinës
Moduli LaserPING ka një vrimë montimi të pozicionuar për të thjeshtuar montimin e një xhami mbulues opsional. Kjo mund të përdoret për të mbrojtur sensorin në aplikacione të caktuara, ose për të eksperimentuar me ndikimin e materialeve të ndryshme që veprojnë si filtra në dritën e lazerit infra të kuqe. Për të marrë performancën më të mirë, duhet të merren parasysh rregullat e mëposhtme për xhamin e mbulimit:
- Materiali: PMMA, akrilik
- Transmetimi spektral: T< 5% për λ< 770 nm, T> 90% për λ > 820 nm
- Hendeku i ajrit: 100 μm
- Trashësia: < 1mm (sa më e hollë, aq më mirë)
- Dimensionet: më i madh se 6 x 8 mm
Dimensionet e PCB
Historia e rishikimit
Versioni 1.0: lëshimi origjinal. Shkarkuar nga Arrow.com.
Dokumentet / Burimet
 |
PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder Module [pdfUdhëzuesi i përdoruesit 28041, Moduli LaserPING Rangefinder, 28041 LaserPING Rangefinder Module, Moduli Rangefinder, Moduli |
