PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder Moduli
LaserPING 2m Rangefinder hutoa njia rahisi ya kupima umbali. Kihisi hiki cha karibu-infrared, wakati wa safari ya ndege (TOF) ni bora kwa kuchukua vipimo kati ya vitu vinavyosogea au visivyosimama. Pini moja ya I/O inatumika kuuliza kihisi cha LaserPING kwa kipimo chake cha hivi punde cha umbali, na kusoma jibu. LaserPING 2m Rangefinder inaweza kutumika na karibu kidhibiti chochote kidogo, kwa kutumia hali yake ya PWM au hali ya hiari ya mfululizo. Imeundwa ili iendane na mzunguko- na msimbo pamoja na PING))) Kihisi cha Umbali cha Ultrasonic, na kufanya programu kubadilika ambapo hali tofauti za mazingira zinahitaji kuzingatiwa. Vipimo vinaweza kuchukuliwa kupitia dirisha la akriliki ili kulinda sensor.
Kichakataji-shirikishi kilichojengwa ndani cha kihisi huhakikisha viwango sahihi vya mantiki. Viunganishi vyake vya I/O hufanya kazi kwa ujazo sawatage hutolewa kwa pini ya VIN, kwa uoanifu na vidhibiti vidogo vya 3.3V na 5V.
Vipengele
- Upimaji wa umbali wa kutowasiliana na safu ya cm 2 -200
- Kiwanda kimesahihishwa mapema kwa usahihi na azimio la 1 mm
- Mwangaza wa usalama wa macho usioonekana karibu na infrared (IR) kwa kutumia kitoa laser cha darasa la 1.
- Reverse ulinzi wa polarity ikiwa VIN na GND zimebadilishwa kimakosa
- Kichakataji kidogo kwenye ubao hushughulikia msimbo changamano wa kihisi
- Inaoana na vidhibiti vidogo vya 3.3V na 5V
- Inafaa kwa ubao wa mkate wa pini 3 za umbo la SIP lenye tundu la kupachika
Mawazo ya Maombi
- Masomo ya fizikia
- Mifumo ya usalama
- Maonyesho shirikishi ya uhuishaji
- Urambazaji wa roboti na mifumo ya msaidizi wa maegesho
- Programu shirikishi kama vile utambuzi wa mikono na utambuzi wa ishara ya 1D
- Utambuzi wa sauti au urefu katika mifumo ya udhibiti wa mchakato
Vigezo Muhimu
- Laser: 850 nm VCSEL (Laser Wima ya Uso wa Mashimo)
- Masafa: 2-200 cm
- Azimio: 1 mm
- Kiwango cha kuonyesha upya: 15 Hz PWM mode, 22 Hz hali ya mfululizo
- Mahitaji ya nguvu: +3.3V DC hadi +5 VDC; 25 mA
- Joto la uendeshaji: +14 hadi +140 °F (-10 hadi +60 °C)
- Usalama wa jicho la laser: bidhaa ya laser ya karibu-infrared ya Hatari ya 1
- Uwanja wa kuangaza: digrii 23
- Uwanja wa view: digrii 55
- Sababu ya fomu: Kichwa cha kiume cha pini 3 chenye nafasi ya 0.1″
- Vipimo vya PCB: 22 x 16 mm
Kuanza
Unganisha pini za kihisi cha LaserPING kwa nguvu, ardhi, na pini ya I/O ya kidhibiti chako kidogo kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro. Kumbuka kwamba mchoro unaonyesha nyuma ya sensor; elekeza upande wa sehemu kuelekea kitu unacholenga. Kihisi cha LaserPING kinaauniwa na vizuizi vya BlocklyProp, maktaba za Propeller C, na zamaniample code kwa BASIC Stamp na Arduino Uno. Inapatana na mzunguko- na msimbo na programu za PING))) Kihisi cha Umbali cha Ultrasonic (#28015). Tafuta vipakuliwa na viungo vya mafunzo kwenye ukurasa wa bidhaa wa kihisi; tafuta "28041" kwawww.parallax.com.
Itifaki ya Mawasiliano
Kihisi hutoa mpigo wa leza ya infrared (IR) ambayo husafiri angani, huakisi kutoka kwa vitu na kisha kurudi kwenye kihisi. Moduli ya LaserPING hupima kwa usahihi muda ambao mpigo wa leza iliyoakisiwa huchukua kurudi kwenye kihisi, na hubadilisha kipimo hiki cha wakati kuwa milimita, kwa azimio la 1 mm. Kidhibiti chako kidogo huuliza moduli ya LaserPING kwa kipimo cha hivi punde (ambacho huonyeshwa upya takriban kila ms 40) na kisha hupokea thamani tena kwenye pini ile ile ya I/O, kama mapigo ya upana wa kutofautiana katika hali ya PWM, au kama vibambo vya ASCII katika mfululizo. hali.
Njia ya PWM
Hali chaguo-msingi ya PWM imeundwa ili iambatane na msimbo na PING))) Msimbo wa Kitambua Umbali cha Ultrasonic (#28015). Inaweza kuwasiliana na vidhibiti vidogo vya 3.3 V au 5 V TTL au CMOS. Hali ya PWM hutumia kiolesura cha mapigo cha TTL cha pande mbili kwenye pini moja ya I/O (SIG). Pini ya SIG haitafanya kazi chini, na mpigo wa ingizo na mshipa wa mwangwi utakuwa chanya juu, kwa sauti ya VIN.tage.
| Upana wa mapigo | Hali |
| 115 hadi 290 µs | Kipimo cha usahihi kilichopunguzwa |
| 290µs hadi 12 ms | Kipimo cha juu cha usahihi |
| 13 ms | Kipimo batili - lenga karibu sana au mbali sana |
| 14 ms | Hitilafu ya sensa ya ndani |
| 15 ms | Muda wa kihisi cha ndani umekwisha |
Upana wa mapigo hulingana na umbali, na haubadiliki kwa kiasi kikubwa kutokana na halijoto iliyoko, shinikizo au unyevunyevu.
Ili kubadilisha upana wa mapigo kutoka wakati, katika μs, hadi mm, tumia mlingano ufuatao: Umbali (mm) = Upana wa Mapigo (ms) × 171.5 Ili kubadilisha upana wa mapigo kutoka kwa wakati, katika μs, hadi inchi, tumia mlinganyo ufuatao: Umbali (inchi) = Upana wa Pulse (ms) × 6.752
Hali ya Data ya Ufuatiliaji
Hali ya data ya mtandao hufanya kazi kwa baud 9600 yenye kiolesura cha TTL chenye mwelekeo mbili kwenye pini moja ya I/O (SIG), na inaweza kuwasiliana na vidhibiti vidogo vya 3.3 V au 5 V TTL au CMOS. Pini ya SIG haitafanya kitu juu katika hali hii, kwenye juzuu ya VINtage. Ili kubadilisha kutoka kwa modi chaguomsingi ya PWM hadi modi ya mfululizo, punguza pini ya SIG, kisha tuma mipigo mitatu ya juu ya 100 µs na 5 µs, au zaidi, mapengo ya chini kati. Hii inaweza kufanywa kwa kutuma herufi kubwa 'I'.
Kidokezo: Kwa matumizi na vidhibiti vidogo ambavyo havitumii mfululizo wa maelekezo mawili, moduli ya LaserPING inaweza kusanidiwa ili kuamka katika hali ya mfululizo. Katika kesi hii, pembejeo moja tu ya serial-rx inahitajika kwenye kidhibiti chako kidogo! Rejelea sehemu ya "Kuwezesha Msururu Wakati wa Kuanzisha" hapa chini.
Katika hali ya Ufuatiliaji, LaserPING itatuma data mpya ya kipimo kila mara katika umbizo la ASCII. Thamani itakuwa katika milimita, na kufuatiwa na herufi ya kurejesha gari (desimali 13). Thamani mpya itatumwa kila wakati kihisi kinapopokea usomaji sahihi, kwa kawaida mara moja kila 45 ms.
| Thamani ya Ufuatiliaji | Hali |
| 50 hadi 2000 | Kipimo cha juu cha usahihi katika milimita |
| 1 hadi 49 |
Kupunguza kipimo cha usahihi katika milimita |
| 2001 hadi 2046 | |
| 2047 | Uakisi umegunduliwa zaidi ya milimita 2046 |
|
0 au 2222 |
Kipimo batili
(Hakuna kutafakari; lengo karibu sana, mbali sana, au giza sana) |
| 9998 | Hitilafu ya sensa ya ndani |
| 9999 | Muda wa kihisi cha ndani umekwisha |
Ili kusimamisha hali ya serial na kurudi kwa modi chaguo-msingi ya PWM:
- Weka pini ya SIG chini, na ushikilie kwa 100 ms
- Achilia pini ya SIG (kawaida weka pini yako ya I/O ambayo imeunganishwa kwa SIG kurudi kwenye modi ya uingizaji yenye kizuizi cha juu)
- LaserPING sasa itakuwa katika hali ya PWM
Inawasha Msururu wakati wa Kuanzisha
Pedi 2 za SMT zilizo na alama DBG na SCK zinaweza kufupishwa pamoja ili kubadilisha modi chaguo-msingi ya data, kuwezesha modi ya ufuataji wakati wa kuanzisha. Sehemu ya LaserPING hukagua hali ya pini za DBG/SCK wakati wa kuzima.
- DBG na SCK wazi = Chaguo-msingi kwa modi ya PWM (hali chaguo-msingi ya kiwanda)
- DBG na SCK zimefupishwa pamoja = Chaguomsingi kwa Njia ya Data ya Siri
Ili kufupisha pini hizo mbili, kipingamizi cha 0402 <4 k-ohm, kiungo cha sifuri ohm, au kifungashio cha solder kinaweza kuuzwa kote kwenye pedi. Tazama Maelezo ya Pedi ya Jaribio ya SMT hapa chini kwa maelezo kuhusu pedi hizi. Katika hali ya mfululizo inapowashwa, kitambuzi huchukua takriban ms 100 kuanzishwa, baada ya hapo LaserPING itaanza kutuma kiotomatiki thamani za mfululizo za ASCII kwa 9600 baud kwa pini ya SIG. Data itawasili katika mtiririko wa mfululizo wa CR (desimali 13) uliokatishwa na ASCII, na kila usomaji mpya ukiwasili takriban kila 45 ms. Kipindi hiki cha ms 45 kitatofautiana kidogo, kwani kulingana na umbali uliopimwa, muda unaohitajika kwa kitambuzi kutambua, kuhesabu na kuchakata data pia utatofautiana kidogo.
Umbali wa Juu wa Kuanzia na Usahihi wa Kupanga
Jedwali lililo hapa chini linaonyesha viwango vya usahihi vya anuwai vya kifaa, na data iliyopatikana kwa kifaa kinachofanya kazi kwenye joto la kawaida na hakuna glasi ya kifuniko kwenye kifaa. Kifaa kinaweza kufanya kazi nje ya safu hizi kwa usahihi uliopunguzwa.
| Tafakari Lengwa Linalofunika Sehemu Kamili ya View (FoV) | Usahihi wa Mbalimbali | ||
| 50 hadi 100 mm | 100 hadi 1500 mm | 1500 hadi 2000 mm | |
| Lengo Nyeupe (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Lengo la Grey (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
Uwanja wa View (FoV) na Uwanja wa Mwangaza (FoI)
Vipengele vya emitter na mpokeaji wa sensor ya laser huunda sura ya koni. Sehemu ya emitter ya kuangaza (FoI) ni 23°, na eneo la mpokeaji wa maono (FoV) ni 55°. Kihisi cha LaserPING kitahisi tu vitu ndani ya FoI, lakini kinaweza kuwa na unyeti uliopunguzwa wakati vitu vyenye mwanga viko ndani ya FoV. Usomaji pia unaweza kuwa si sahihi wakati nyuso zilizoangaziwa ndani ya FoI hutawanya mwanga kwa vitu vingine ndani ya FoI au FoV.
Wakati wa kupima umbali mrefu sensor inapaswa kuwa mbali vya kutosha kutoka kwa sakafu, kuta au dari zinazozunguka ili kuhakikisha kuwa haziwi lengo la kutokusudiwa, ndani ya FoI. Kwa cm 200 kutoka kwa moduli ya LaserPING, FoI ni diski ya kipenyo cha 81.4 cm. Mwinuko juu ya uso unaweza kuathiri anuwai ya hisi, kwani baadhi ya nyuso zitaakisi badala ya kukengeuka:
Maelezo ya Pini
| Bandika | Aina | Kazi |
| GND | Ardhi | Uwanja wa Pamoja (0 V ugavi) |
| VIN | Nguvu | Moduli itafanya kazi kati ya 3.3V hadi 5V DC. Kitabu cha VINtage pia huweka ujazo wa kiwango cha juu cha mantikitage kwa pini ya SIG. |
| SIGN | I/O* | PWM au pembejeo / pato la data ya serial |
* Iwapo katika hali ya PWM, pini ya SIG hufanya kazi kama ingizo la mkusanyaji wazi, ikiwa na kipingamizi cha 55 k-ohm cha kuvuta chini, isipokuwa mipigo ya majibu, ambayo inaendeshwa kwa VIN. Ikiwa katika hali ya serial, pini ya SIG hufanya kazi kama pato la kusukuma-kuvuta.
Ufikiaji wa mtumiaji wa mwisho wa pedi za majaribio, zaidi ya kubadilisha modi chaguo-msingi wakati wa kuanzisha kutoka PWM hadi Serial, hautumiki.
| Pedi | Aina | Kazi |
| DBG | Fungua mtoza | Pini ya programu ya Coprocessor (PC1) |
| KITABU | Fungua mtoza | Pini ya programu ya Coprocessor (PB5) |
| SCL | Fungua mtoza | Saa ya I2C ya kihisi cha laser yenye 3.9K kuvuta hadi 3V |
| WEKA UPYA | Fungua mtoza | Pini ya programu ya Coprocessor (PC6) |
| SDA | Fungua mtoza | Data ya mfululizo ya sensor ya laser I2C yenye 3.9K kuvuta-up hadi 3V |
| YAXNUMXCXNUMXL | Fungua mtoza | Pini ya programu ya Coprocessor (PB3) |
| INTD | Sukuma Vuta (inafanya kazi chini) | Kitambuzi cha Laser Data Tayari Kikatiza
Kwa kawaida mantiki ya juu, pini hii hupungua wakati thamani mpya inapatikana, na hurudi kwa juu mara tu thamani inaposomwa. |
| MISO | Fungua mtoza | Pini ya programu ya Coprocessor (PB4) |
Jalada Mwongozo wa Uteuzi wa Kioo
Moduli ya LaserPING ina tundu la kupachika lililowekwa ili kurahisisha kuweka glasi ya kifuniko ya hiari. Hii inaweza kutumika kulinda kitambuzi katika programu fulani, au kujaribu athari ya nyenzo tofauti zinazofanya kazi kama vichujio kwenye mwanga wa leza ya infrared. Ili kupata utendaji bora, sheria zifuatazo zinapaswa kuzingatiwa kwa glasi ya kifuniko:
- Nyenzo: PMMA, Acrylic
- Usambazaji wa Spectral: T< 5% kwa λ< 770 nm, T> 90% kwa λ > 820 nm
- Pengo la hewa: 100µm
- Unene: < 1mm (iliyo nyembamba, bora zaidi)
- Vipimo: kubwa kuliko 6 x 8 mm
Vipimo vya PCB
Historia ya Marekebisho
Toleo la 1.0: toleo asili. Imepakuliwa kutoka Arrow.com.
Nyaraka / Rasilimali
 |
PARALLAX INC 28041 LaserPING Rangefinder Moduli [pdf] Mwongozo wa Mtumiaji 28041, LaserPING Rangefinder Moduli, 28041 LaserPING Rangefinder Moduli, Rangefinder Moduli, Moduli |
