VL53L8CX érzékelő modul
Felhasználói kézikönyv

Bevezetés

Ennek a felhasználói kézikönyvnek az a célja, hogy elmagyarázza, hogyan kell kezelni a VL53L8X repülési idő (ToF) érzékelőt az ultra lite illesztőprogram (ULD) API használatával. Leírja az eszköz programozásának főbb funkcióit, a kalibrációkat és a kimeneti eredményeket.
Az ST FlightSense technológiáján alapuló VL53L8CX hatékony metasurface lencsét (DOE) tartalmaz a lézersugárzón, amely lehetővé teszi egy 45° x 45°-os négyzetes FoV kivetítését a jelenetre.
Többzónás képessége 8×8 zónás (64 zóna) mátrixot biztosít, és nagy sebességgel (60 Hz) 400 cm-ig képes működni.
A programozható távolsági küszöbértékkel rendelkező autonóm üzemmódnak köszönhetően a VL53L8CX tökéletes minden olyan alkalmazáshoz, amely alacsony fogyasztású felhasználó észlelést igényel. Az ST szabadalmaztatott algoritmusai és innovatív modulszerkezete lehetővé teszi a VL53L8CX számára, hogy minden egyes zónában több objektumot érzékeljen a FoV-n belül, mélységértés mellett. Az ST hisztogram algoritmusok 60 cm-nél tovább biztosítják a fedőüveg áthallás elleni védelmét.
Az ST FlightSense technológiáján alapuló összes repülési idő (ToF) érzékelőhöz hasonlóan a VL53L8CX is abszolút távolságot rögzít minden zónában, függetlenül a cél színétől és visszaverődésétől.
A SPAD-tömböt magában foglaló miniatűr, újrafolyós csomagban elhelyezett VL53L8CX a legjobb teljesítményt éri el különböző környezeti megvilágítási körülmények között és a borítóüveg anyagok széles skáláján.
Az ST összes ToF érzékelője olyan VCSEL-t tartalmaz, amely teljesen láthatatlan, 940 nm-es infravörös fényt bocsát ki, amely teljesen biztonságos a szem számára (1. osztályú tanúsítvány).

Mozaikszavak és rövidítések

Betűszó/rövidítés	Meghatározás
DÁMVADTEHÉN	diffrakciós optikai elem
FoV	területén view
I2C	integrált áramkör (soros busz)
Kcps/SPAD	Kilo-count másodpercenként per spad (a számszerűsítésére használt mértékegység fotonok száma a SPAD tömbben)
RAM	véletlen hozzáférésű memória
SCL	soros óravonal
SDA	soros adatok
SPAD	egyfotonos lavinadióda
ToF	Repülés ideje
EGYSÉGTERHELÉSI MÓD	ultra lite driver
VCSEL	függőleges üregfelület kibocsátó dióda
Xtalk	áthallás

Funkcionális leírás

2.1 A rendszer végeview
A VL53L8CX rendszer egy hardvermodulból és egy gazdagépen futó ultra lite illesztőprogramból (VL53L8CX ULD) áll (lásd az alábbi ábrát). A hardver modul tartalmazza a ToF érzékelőt. Az STMicroelectronics szállítja a szoftver-illesztőprogramot, amelyre ebben a dokumentumban „illesztőprogramként” hivatkozunk. Ez a dokumentum az illesztőprogram azon funkcióit írja le, amelyek a gazdagép számára elérhetők. Ezek a funkciók vezérlik az érzékelőt és megkapják a távolsági adatokat.

2.2 Hatékony orientáció
A modul tartalmaz egy lencsét az RX rekesz felett, amely megfordítja (vízszintesen és függőlegesen) a céltárgyról készített képet. Következésképpen a SPAD tömb bal alsó sarkában a 0. zónának azonosított zónát a jelenet jobb felső sarkában található célpont világítja meg.

2.3 Sematika és I2C/SPI konfiguráció
Az illesztőprogram és a firmware közötti kommunikációt az I2C vagy az SPI kezeli. Az I2C maximális képessége 1 MHz, az SPI pedig 20 MHz. Az egyes kommunikációs protokollok megvalósításához a VL53L8CX adatlapon leírt felhúzásokra van szükség.
A VL53L8CX eszköz alapértelmezett I2C-címe 0x52. Lehetőség van azonban az alapértelmezett cím megváltoztatására, hogy elkerülje a más eszközökkel való ütközést, vagy megkönnyítse több VL53L8CX modul hozzáadását a rendszerhez a nagyobb rendszerfoV érdekében. Az I2C cím megváltoztatható a vl53l8cx_set_i2c_address() függvénnyel. Az SPI használatához a multiszenzort egy független slave konfigurációval (az NCS érintkezővel) kell bekötni.

Fontos, hogy az eszköz I2C-címe megváltozzon anélkül, hogy ez másokat érintene az I2C buszon
tiltsa le a nem cserélt eszközök I2C kommunikációját. Az eljárás a következő:

1. Kapcsolja be a rendszert a szokásos módon.
2. Húzza le annak az eszköznek az LPn tűjét, amelynek címe nem változik meg.
3. Húzza fel annak az eszköznek az LPn érintkezőjét, amelynek I2C-címe megváltozott.
4. Programozza az I2C címet az eszközre a set_i2c_address() függvény segítségével.
5. Húzza fel a nem újraprogramozott eszköz LPn érintkezőjét.
   Mostantól minden eszköznek elérhetőnek kell lennie az I2C buszon. Ismételje meg a fenti lépéseket a rendszer minden olyan eszközénél, amely új I2C-címet igényel.

Csomag tartalma és adatáramlás

3.1 Illesztőprogram architektúra és tartalom
A VL53L8CX ULD csomag négy mappából áll. Az illesztőprogram a /VL53L8CX_ULD_API mappában található.
A vezető kötelező és választható elemekből áll files. Választható files vannak plugins az ULD funkciók kiterjesztésére szolgál.
Minden beépülő modul a „vl53l8cx_plugin” szóval kezdődik (pl. vl53l8cx_plugin_xtalk.h). Ha a felhasználó nem akarja a javasolt plugins, akkor eltávolíthatók anélkül, hogy befolyásolnák az illesztőprogram többi funkcióját. A következő ábra a kötelezőt mutatja be files és az opcionális plugins.

Jegyzet:
A felhasználónak kettőt is végre kell hajtania files a /Platform mappában található. A javasolt platform egy üres héj, és dedikált funkciókkal kell feltölteni.
Platform.h file kötelező makrókat tartalmaz az ULD használatához. Mind a file tartalom kötelező az ULD helyes használatához.

3.2 Kalibrálási folyamat
Az áthallás (Xtalk) a SPAD-tömbön vett jel mennyisége, amely a modul tetejére helyezett védőablak (takaróüveg) belsejében lévő VCSEL-fényvisszaverődésnek köszönhető. A VL53L8CX modul önkalibrált, és további kalibrálás nélkül használható.
Xtalk kalibrációra lehet szükség, ha a modult fedőüveg védi. A VL53L8CX egy hisztogram-algoritmusnak köszönhetően immunis az Xtalk 60 cm-nél tovább. Azonban rövid, 60 cm alatti távolságokon az Xtalk nagyobb lehet, mint a tényleges visszaadott jel. Ez hamis célértéket ad, vagy a célpontok közelebbinek tűnnek, mint amilyenek valójában. Az Xtalk összes kalibrációs funkciója megtalálható az Xtalk bővítményben (opcionális). A felhasználónak használnia kell a file 'vl53l8cx_plugin_xtalk'.
Az Xtalk egyszer kalibrálható, és az adatok menthetők, hogy később újra felhasználhatók legyenek. Rögzített távolságú, ismert reflexiós célpont szükséges. A minimálisan szükséges távolság 600 mm, és a célnak le kell fednie a teljes FoV-t. A beállítástól függően a felhasználó módosíthatja a beállításokat az Xtalk kalibráció módosítása érdekében, a következő táblázat szerint.

1. táblázat: A kalibráció elérhető beállításai

Beállítás	Min	javasolta STMicroelectronics	Max
Távolság [mm]	600	600	3000
s számaamples	1	4	16
Tükröződés [%]	1	3	99

Jegyzet:
Az s számának növeléseamples növeli a pontosságot, de növeli a kalibráció idejét is. Az s számához viszonyított időamples lineáris, és az értékek a hozzávetőleges időtúllépést követik:

• 1 sample ≈ 1 másodperc
• 4 sampkevesebb ≈ 2.5 másodperc
• 16 sampkevesebb ≈ 8.5 másodperc
  A kalibrálás a vl53l8cx_calibrate_xtalk() függvény segítségével történik. Ez a funkció bármikor használható.
  Az érzékelőt azonban először inicializálni kell. A következő ábra az xtalk kalibrációs folyamatát mutatja be.

7. ábra Xtalk kalibrációs áramlás

3.3 Áramlási tartomány
A következő ábra a mérésekhez használt tartomány-áramlást mutatja. Az Xtalk kalibrációt és az opcionális függvényhívásokat a távolságmérő munkamenet megkezdése előtt kell használni. A get/set funkciók nem használhatók távolságmérő munkamenet során, és az „on-the-fly” programozás nem támogatott.

Elérhető funkciók

A VL53L8CX ULD API számos olyan funkciót tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a felhasználó számára az érzékelő beállítását a használati esettől függően. A vezető számára elérhető összes funkció leírása a következő szakaszokban található.
4.1 Inicializálás
A VL53L8CX érzékelő használata előtt inicializálni kell. Ehhez a művelethez a felhasználónak a következőkre van szüksége:

1. Kapcsolja be az érzékelőt (VDDIO, AVDD, CORE_1V8 és LPn érintkezők magasra állítva
2. Hívja meg a vl53l8cx_init() függvényt. A funkció átmásolja a firmware-t (~84 Kbyte) a modulba. Ez úgy történik, hogy betölti a kódot az I2C/SPI felületen, és végrehajt egy rendszerindítási rutint az inicializálás befejezéséhez.

4.2 Érzékelő visszaállításának kezelése
Az eszköz visszaállításához a következő tűket kell váltani:

1. Állítsa alacsonyra a VDDIO, AVDD és CORE_1V8 érintkezőket.
2. Várjon 10 ms-t.
3. Állítsa magasra a VDDIO, AVDD és CORE_1V8 érintkezőket.

Jegyzet:
Csak az I2C_RST érintkező átkapcsolása alaphelyzetbe állítja az I2C kommunikációt.
4.3 állásfoglalás
A felbontás megfelel a rendelkezésre álló zónák számának. A VL53L8CX érzékelőnek két lehetséges felbontása van: 4×4 (16 zóna) és 8×8 (64 zóna). Alapértelmezés szerint az érzékelő 4×4-re van programozva.
A vl53l8cx_set_resolution() függvény lehetővé teszi a felhasználó számára a felbontás módosítását. Mivel a mérési frekvencia a felbontástól függ, ezt a funkciót a mérési frekvencia frissítése előtt kell használni. Ezenkívül a felbontás megváltoztatása növeli az I2C/SPI-busz forgalmát az eredmények beolvasásakor.
4.4 Hatósági frekvencia
A mérési frekvencia megváltoztatására használható a mérési frekvencia. Mivel a maximális frekvencia 4×4 és 8×8 felbontás között különbözik, ezt a funkciót a felbontás kiválasztása után kell használni. A minimális és maximális megengedett értékeket a következő táblázat tartalmazza.

2. táblázat. Minimális és maximális tartományi frekvenciák

Felbontás	Minimális tartományi frekvencia [Hz]	Maximális hatótávolság [Hz]
4×4	1	60
8×8	1	15

A tartományfrekvencia a vl53l8cx_set_ranging_frequency_hz() függvény segítségével frissíthető. Alapértelmezés szerint a mérési frekvencia 1 Hz.

4.5 Hatótávolság-mód
A hatótávolság üzemmód lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy válasszon a nagy teljesítmény vagy az alacsony energiafogyasztás között.
Két mód javasolt:

• Folyamatos: Az eszköz folyamatosan megragadja a képkockákat a felhasználó által meghatározott frekvenciával. A VCSEL minden hatótávolság alatt engedélyezve van, így a maximális hatótávolság és a környezeti zavartűrés jobb. Ez a mód gyors mérésekhez vagy nagy teljesítményekhez ajánlott.
• Autonóm: Ez az alapértelmezett mód. A készülék folyamatosan megragadja a kereteket a felhasználó által meghatározott tartományban. A VCSEL engedélyezve van a felhasználó által meghatározott időszakban a vl53l8cx_set_integration_time_ms() függvény segítségével. Mivel a VCSEL nincs mindig engedélyezve, az energiafogyasztás csökken. Az előnyök nyilvánvalóbbak a csökkentett hatótávolság mellett. Ez az üzemmód alacsony fogyasztású alkalmazásokhoz ajánlott.
  A mérési mód a vl53l8cx_set_ranging_mode() függvény segítségével módosítható.

4.6 Integrációs idő
Az integrációs idő csak az Autonóm hatótávolság-módban érhető el (lásd: 4.5 Hatótávolsági mód).
Lehetővé teszi a felhasználó számára az idő módosítását, amíg a VCSEL engedélyezve van. Az integrációs idő módosítása, ha a Ranging mód folyamatosra van állítva, nincs hatással. Az alapértelmezett integrációs idő 5 ms.
Az integrációs idő hatása 4×4 és 8×8 felbontás esetén eltérő. A 4×4 felbontás egy integrációs időből, a 8×8 felbontás pedig négy integrációs időből áll. Az alábbi ábrák mindkét felbontás VCSEL-emisszióját mutatják.

Az összes integrációs idő + 1 ms többlet összegének kisebbnek kell lennie, mint a mérési időszak. Ellenkező esetben a hatótávolság automatikusan megnövekszik.

4.7 Energiagazdálkodási módok
Az energiafogyasztási módok segítségével csökkenthető az energiafogyasztás, amikor a készüléket nem használják. A VL53L8CX a következő energiaellátási módok egyikében működhet:

• Ébresztés: A készülék HP tétlenségre (nagy teljesítmény) van beállítva, és utasításra vár.
• Alvó állapot: A készülék LP üresjárati (alacsony fogyasztású), alacsony fogyasztású állapotba van állítva. A készülék nem használható, amíg ébresztő módba nem állítja. Ez a mód megtartja a firmware-t és a konfigurációt.
  Az energiagazdálkodási mód a vl53l8cx_set_power_mode() függvény segítségével módosítható. Az alapértelmezett mód az ébresztés.
  Jegyzet:
  Ha a felhasználó meg akarja változtatni az energiaellátási módot, az eszköz nem lehet hatótávolságú állapotban.

4.8 Élező
A célponttól visszaadott jel nem tiszta impulzus éles szélekkel. Az élek lejtnek, és befolyásolhatják a szomszédos zónákban jelentett távolságokat. Az élező a fátyolos tükröződés okozta jel egy részének vagy egészének eltávolítására szolgál.
Az exampA következő ábrán látható le egy közeli célpontot jelöl 100 mm-re a FoV közepén, és egy másik célpontot, amely távolabb, 500 mm-re van. Az élező értékétől függően a közeli cél több zónában is megjelenhet, mint a valódi.

11. ábra. Examptöbb élesítési érték használatával

Az élező a vl53l8cx_set_sharpener_percent() függvény segítségével módosítható. A megengedett értékek 0 % és 99 % között vannak. Az alapértelmezett érték 5%.

4.9 Célrendelés
A VL53L8CX zónánként több célpontot is képes mérni. A hisztogram feldolgozásnak köszönhetően a gazdagép meg tudja választani a jelentett célpontok sorrendjét. Két lehetőség van:

• Legközelebbi: A legközelebbi cél az első bejelentett
• Legerősebb: A legerősebb célpont az első bejelentett
  A cél sorrend a vl53l8cx_set_target_order() függvény segítségével módosítható. Az alapértelmezett sorrend a legerősebb.
  Az example a következő ábrán két célpont észlelését ábrázolja. Egy 100 mm-es alacsony reflexióval és egy 700 mm-es nagy reflexióval.

4.10 Zónánként több cél
A VL53L8CX zónánként akár négy célpont mérésére is képes. A felhasználó konfigurálhatja az érzékelő által visszaadott célpontok számát.
Jegyzet:
A legkisebb távolság két észlelendő cél között 600 mm.
A kiválasztás a sofőrtől nem lehetséges; ezt a 'platform.h'-ban kell megtenni file. A makró
A VL53L8CX_NB_ TARGET_PER_ZONE értéket 1 és 4 közötti értékre kell állítani. A 4.9. szakaszban leírt célsorrend közvetlenül befolyásolja az észlelt cél sorrendjét. Alapértelmezés szerint az érzékelő zónánként legfeljebb egy célt ad ki.
Jegyzet:
A zónánkénti célpontok megnövekedett száma növeli a szükséges RAM méretét.
4.11 Xtalk margó
Az Xtalk margó egy kiegészítő szolgáltatás, amely csak az Xtalk beépülő modul használatával érhető el. A .c és .f files 'vl53l8cx_plugin_xtalk' függvényt kell használni.
A margó az érzékelési küszöb megváltoztatására szolgál, ha fedőüveg van az érzékelő tetején. Az Xtalk kalibrációs adatok beállítása után a küszöb növelhető annak biztosítására, hogy a fedőüveg soha ne észlelhető legyen.
PlampLe, a felhasználó futtathat egy Xtalk kalibrálást egyetlen eszközön, és újra felhasználhatja ugyanazokat a kalibrációs adatokat az összes többi eszközön. Az Xtalk margó használható az Xtalk korrekció hangolására. Az alábbi ábra az Xtalk margót mutatja.

13. ábra Xtalk margó

4.12 Észlelési küszöbök
A szokásos távolságmeghatározási képességek mellett az érzékelő programozható úgy is, hogy bizonyos előre meghatározott feltételek mellett észleljen egy objektumot. Ez a funkció a „detection thresholds” beépülő modul használatával érhető el, amely opció alapértelmezés szerint nem szerepel az API-ban. A files úgynevezett 'vl53l8cx_plugin_detection_thresholds'-t kell használni.
Ez a funkció használható megszakítás kiváltására az A1 (INT) lábon, ha a felhasználó által meghatározott feltételek teljesülnek. Három lehetséges konfiguráció van:

• 4×4 felbontás: zónánként 1 küszöb használata (összesen 16 küszöb)
• 4×4 felbontás: zónánként 2 küszöb használata (összesen 32 küszöb)
• 8×8 felbontás: zónánként 1 küszöb használata (összesen 64 küszöb)
  A használt konfigurációtól függetlenül a küszöbértékek létrehozásának eljárása és a RAM mérete ugyanaz. Minden egyes küszöbkombinációhoz több mezőt kell kitölteni:
• Zóna azonosító: a kiválasztott zóna azonosítója (lásd: 2.2. Hatékony tájolás)
• Mérés: mérés a fogáshoz (távolság, jel, SPAD-ok száma, …)
• Típus: mérési ablakok (ablakban, ablakon kívül, alacsony küszöb alatt, …)
• Alacsony küszöb: alacsony küszöbű felhasználó a triggerhez. A formátumot a felhasználónak nem kell beállítania, azt az API automatikusan kezeli.
• Magas küszöb: magas küszöbértékű felhasználó a triggerhez. A formátumot a felhasználónak nem kell beállítania, azt az API automatikusan kezeli.
• Matematikai művelet: zónánként csak 4×4 – 2 küszöbkombinációhoz használható. A felhasználó egy zónában több küszöbértékkel kombinációt állíthat be.

4.13 Az automatikus leállítás megszakítása
Az automatikus leállítás megszakítása a mérés közbeni távolságmeghatározási munkamenet megszakítására szolgál. Alapértelmezés szerint az érzékelőt nem lehet leállítani mérés közben, mert a keretméréseket be kell fejezni. Az autostop használatával azonban a keretmérés megszakításra kerül, ha megszakítást váltanak ki.
Az automatikus leállítás funkció akkor hasznos, ha azt észlelési küszöbértékkel kombinálják. Cél észlelésekor az aktuális mérés automatikusan megszakad. Az Autostop az ügyfél állapotú gépén használható, hogy gyorsan átváltson egy másik érzékelőkonfigurációra.
A megszakítás automatikus leállítása a vl53l8cx_set_detection_threshold_auto_stop() függvény használatával engedélyezhető.
A mérés megszakítása után ajánlatos leállítani az érzékelőt a vl53l8cx_stop_ranging() függvény használatával.
4.14 Mozgásjelző
A VL53L8CX érzékelő beépített firmware-funkcióval rendelkezik, amely lehetővé teszi a mozgás érzékelését egy jelenetben. A mozgásjelző a szekvenciális képkockák között kerül kiszámításra. Ez a lehetőség a 'vl53l8cx_plugin_motion_indicator' beépülő modul használatával érhető el.
A mozgásjelző inicializálása a vl53l8cx_motion_indicator_init() függvény segítségével történik. Ha a felhasználó módosítani szeretné az érzékelő felbontását, frissítenie kell a mozgásjelző felbontását a dedikált funkcióval: vl53l8cx_motion_indicator_set_resolution().
A felhasználó módosíthatja a mozgásérzékelés minimális és maximális távolságát is. A minimális és maximális távolság közötti különbség nem lehet nagyobb 1500 mm-nél. Alapértelmezés szerint a távolságok inicializálása 400 mm és 1500 mm közötti értékekkel történik.
Az eredmények a „motion_indicator” mezőben tárolódnak. Ebben a mezőben a 'motion' tömb egy értéket ad meg, amely tartalmazza a mozgás intenzitását zónánként. A magas érték a képkockák közötti nagy mozgásváltozást jelzi. Egy tipikus mozgás 100 és 500 közötti értéket ad. Ez az érzékenység az integrációs időtől, a céltávolságtól és a cél reflexiójától függ.
Ideális kombináció az alacsony fogyasztású alkalmazásokhoz a mozgásjelző használata autonóm hatótávolsággal és a mozgásra programozott érzékelési küszöbértékekkel. Ez lehetővé teszi a FoV mozgásváltozásainak észlelését minimális energiafogyasztás mellett.

4.15 Külső szinkronizációs tű
Az adatgyűjtések szinkronizálására külső triggerforrás használható. Ha a külső szinkronizálás engedélyezve van, a VL53L8CX megszakításra vár a SYNC lábon, hogy elindítsa a következő adatgyűjtést. A funkció használatához a SYNC tűt (B1) a termék adatlapján leírtak szerint kell csatlakoztatni.
Nincsenek speciális követelmények a külső szinkronizálás használatára. A VL53L8CX tartomány frekvenciájának azonban magasabbnak kell lennie, mint a külső jel frekvenciája.
A külső szinkronizálás engedélyezhető vagy letiltható a vl53l8cx_set_external_sync_pin_enable() függvény használatával. A rangsorolás a szokásos módon elindítható a vl53l8cx_start_ranging() függvény használatával. Ha a felhasználó le akarja állítani az érzékelőt, javasoljuk, hogy kapcsolja át a SYNC tűt a VL53L8CX firmware szüneteltetésének feloldásához.
A külső szinkronizációs tű használatának aktuális folyamatát a 4.15. szakasz mutatja be.

14. ábra. Külső szinkronizálási folyamat

Rangos eredmények

5.1 Rendelkezésre álló adatok
A cél- és környezetadatok kiterjedt listája megjelenhet a hatótávolság-meghatározási tevékenységek során. Az alábbi táblázat a felhasználó számára elérhető paramétereket írja le.
3. táblázat. Elérhető kimenet VL53L8CX érzékelővel

Elem	Nb bájt (RAM)	Egység	Leírás
Ambient per SPAD	256	Kcps/SPAD	Környezeti sebességmérés a SPAD tömbön aktív fotonkibocsátás nélkül, a zaj miatti környezeti jel sebességének mérésére.
Az észlelt célpontok száma	64	Egyik sem	Az észlelt célpontok száma az aktuális zónában. Ennek az értéknek kell először ellenőriznie a mérés érvényességét.
Engedélyezett SPAD-ok száma	256	Egyik sem	Az aktuális méréshez engedélyezett SPAD-ok száma. A távoli vagy alacsony fényvisszaverő célpont több SPAD-t aktivál.
Jelzés SPAD-nként	256 x nb célpont programozva	Kcps/SPAD	A VCSEL során mért fotonok mennyisége impulzus.
Tartomány szigma	128 x nb célpont programozva	Milliméter	Szigma becslés a zajhoz a jelentett céltávolságban.
Távolság	128 x nb célpont programozva	Milliméter	Cél távolság
Cél állapot	64 x nb célpont programozva	Egyik sem	A mérések érvényessége. További információkért lásd az 5.5 Eredmények értelmezése szakaszt.
Reflexió	64 x számú célpont programozva	Százalékos	Becsült célreflexió százalékban
Mozgásjelző	140	Egyik sem	A mozgásjelző eredményeket tartalmazó szerkezet. A „motion” mező tartalmazza a mozgás intenzitását.

Jegyzet:
Több elemnél (jel per spad, szigma, …) az adatokhoz való hozzáférés eltérő, ha a felhasználó zónánként egynél több célpontot programozott (lásd: 1. Szakasz Több cél zónánként). Lásd plample kódokat további információért.

5.2 A kimenet kiválasztásának testreszabása
Alapértelmezés szerint az összes VL53L8CX kimenet engedélyezve van. Ha szükséges, a felhasználó letilthat néhány érzékelő kimenetet.
A mérések letiltása nem érhető el a vezetőn; a 'platform.h'-ban kell végrehajtani file. A felhasználó a következő makrókat deklarálhatja a kimenetek letiltásához:
#define VL53L8CX _DISABLE_AMBIENT_PER_SPAD
#define VL53L8CX _DISABLE_NB_SPADS_ENABLED
#define VL53L8CX _DISABLE_NB_TARGET_DETECTED
#define VL53L8CX _DISABLE_SIGNAL_PER_SPAD
#define VL53L8CX _DISABLE_RANGE_SIGMA_MM
#define VL53L8CX _DISABLE_DISTANCE_MM
#define VL53L8CX _DISABLE_TARGET_STATUS
#define VL53L8CX _DISABLE_REFLECTANCE_PERCENT
#define VL53L8CX _DISABLE_MOTION_INDICATOR
Következésképpen a mezők nincsenek deklarálva az eredménystruktúrában, és az adatok nem kerülnek átvitelre a gazdagéphez.
A RAM mérete és az I2C/SPI mérete csökken.
Az adatok konzisztenciájának biztosítása érdekében az ST azt javasolja, hogy a „cél észlelt száma” és a „célállapot” mindig legyen engedélyezve. Lehetővé teszi a mérések szűrését a cél állapotától függően (lásd 5.5 Eredmények értelmezése).

5.3 Pontos eredmények elérése
A mérési munkamenet során kétféleképpen tudhatja meg, hogy rendelkezésre állnak-e új mérési adatok:

• Lekérdezési mód: Folyamatosan használja a vl53l8cx_check_data_ready() függvényt. Érzékeli az érzékelő által visszaadott új adatfolyam-számlálást.
• Megszakítási mód: Megszakításra vár az A1 (INT) érintkezőn. A megszakítás ~100 μs után automatikusan törlődik.
  Amikor az új adatok készen állnak, az eredmények a vl53l8cx_get_ranging_data() függvény segítségével olvashatók. Frissített struktúrát ad vissza, amely tartalmazza az összes kiválasztott kimenetet. Mivel az eszköz aszinkron, nem kell megszakítást törölni a tartomány-meghatározási munkamenet folytatásához.
  Ez a funkció folyamatos és autonóm mérési módban is elérhető.

5.4 Nyers firmware formátum használata
A tartományadatok I2C/SPI-n keresztüli átvitele után konverzió történik a firmware formátum és a gazdagép formátum között. Ezt a műveletet általában úgy hajtják végre, hogy az érzékelő alapértelmezett kimeneteként a távolság milliméterben legyen megadva. Ha a felhasználó a firmware formátumot szeretné használni, akkor a következő makrót kell megadni a platformon file:
VL53L8CX#define VL53L8CX _USE_RAW_FORMAT
5.5 Az eredmények értelmezése
A VL53L8CX által visszaadott adatok szűrhetők a célállapot figyelembe vétele érdekében. Az állapot a mérés érvényességét jelzi. A teljes állapotlista az alábbi táblázatban található.

4. táblázat: Az elérhető célállapotok listája

Cél állapot	Leírás
0	A tartományadatok nem frissülnek
1	Túl alacsony a jelátviteli sebesség a SPAD-tömbön
2	Cél fázis
3	A Sigma becslő túl magas
4	A cél konzisztenciája nem sikerült
5	Tartomány érvényes
6	Nem végzett körbefűzés (általában az első tartomány)
7	Az arány konzisztenciája nem sikerült
8	A jelsebesség túl alacsony az aktuális célhoz
9	Nagy impulzus mellett érvényes tartomány (lehet, hogy egyesített célpont miatt)
10	Tartomány érvényes, de nem észlelhető cél az előző tartományban
11	A mérési konzisztencia nem sikerült
12	A cél egy másik miatt elmosódott az élező miatt
13	A cél észlelve, de az adatok nem következetesek. Gyakran előfordul másodlagos célpontoknál.
255	Nem észlelhető cél (csak ha az észlelt célpontok száma engedélyezve van)

A következetes adatok eléréséhez a felhasználónak ki kell szűrnie az érvénytelen célállapotot. A megbízhatósági értékelés megadásához az 5-ös állapotú célt 100%-ban érvényesnek tekintjük. A 6-os vagy 9-es állapot 50%-os megbízhatósági értékkel tekinthető. Az összes többi állapot 50%-os megbízhatósági szint alatt van.

5.6 Illesztőprogram hibái
Ha hiba történik a VL53L8CX érzékelő használatával, az illesztőprogram egy adott hibát ad vissza. Az alábbi táblázat felsorolja a lehetséges hibákat.

5. táblázat: Az illesztőprogram használatával elérhető hibák listája

Cél állapot	Leírás
0	Nincs hiba
127	A felhasználó helytelen beállítást programozott (ismeretlen felbontás, túl magas tartományi frekvencia,…)
255	Súlyos hiba. Általában időtúllépési hiba I2C/SPI hiba miatt.
más	A fent leírt több hiba kombinációja

Jegyzet:
A platform használatával a gazdagép több hibakódot is implementálhat files.

6. táblázat: Dokumentum felülvizsgálati előzmények

Dátum	Változat	Változások
13-jan-23	1	Kezdeti kiadás

FONTOS MEGJEGYZÉS – OLVASSA EL FIGYELMESEN
Az STMicroelectronics NV és leányvállalatai („ST”) fenntartják a jogot, hogy bármikor, előzetes értesítés nélkül módosítsák, javítsák, bővítsék, módosítsák és tökéletesítsék az ST-termékeket és/vagy ezt a dokumentumot. A vásárlóknak meg kell szerezniük a legfrissebb releváns információkat az ST-termékekről a rendelés leadása előtt. Az ST termékek értékesítése a megrendelés visszaigazolásakor érvényes ST értékesítési feltételek szerint történik.
Kizárólag a vásárlók felelősek az ST-termékek kiválasztásáért, kiválasztásáért és használatáért, és az ST nem vállal felelősséget az alkalmazási segítségért vagy a vásárlók termékeinek tervezéséért.
Az ST jelen dokumentumban semmilyen szellemi tulajdonjogra nem ad kifejezett vagy hallgatólagos licencet.
Az ST-termékeknek az itt leírtaktól eltérő rendelkezésekkel történő viszonteladása érvénytelenít minden, az ST által az ilyen termékre adott garanciát.
Az ST és az ST logó az ST védjegyei. Az ST védjegyekkel kapcsolatos további információkért lásd: www.st.com/trademarks. Minden egyéb termék- vagy szolgáltatásnév a megfelelő tulajdonosok tulajdona.
A jelen dokumentumban szereplő információk felülírják és felváltják a jelen dokumentum bármely korábbi verziójában korábban megadott információkat.

© 2023 STMicroelectronics – Minden jog fenntartva

Dokumentumok / Források

ST VL53L8CX érzékelő modul [pdf] Felhasználói kézikönyv UM3109, VL53L8CX érzékelő modul, VL53L8CX, érzékelő modul, modul

Hivatkozások

• Felhasználói kézikönyv