STMicroelectronics VL53L7CX Repülési idő többzónás hatótávolság-érzékelője

Bevezetés

Ennek a felhasználói kézikönyvnek az a célja, hogy elmagyarázza, hogyan kell kezelni a VL53L7CX repülési idő (ToF) érzékelőt az ultra lite illesztőprogram (ULD) API használatával. Leírja az eszköz programozásának főbb funkcióit, a kalibrációkat és a kimeneti eredményeket.

A kifejezetten az ultraszéles FoV-t igénylő alkalmazásokhoz tervezett VL53L7CX repülési időérzékelő 90°-os átlós FoV-t kínál. Az STMicroelectronics Flight Sense technológiáján alapuló VL53L7CX egy hatékony metafelületi lencsét (DOE) tartalmaz a lézersugárzón, amely lehetővé teszi egy 60° x 60°-os négyzetes FoV kivetítését a jelenetre.

Többzónás képessége 8×8 zónás (64 zóna) mátrixot biztosít, és nagy sebességgel (60 Hz) 350 cm-ig képes működni.

A programozható távolságküszöböt és az ultraszéles FoV-val kombinált autonóm módnak köszönhetően a VL53L7CX tökéletes minden olyan alkalmazáshoz, amely alacsony energiafogyasztású felhasználó észlelést igényel. Az ST szabadalmaztatott algoritmusai és innovatív modulszerkezete lehetővé teszi a VL53L7CX számára, hogy minden egyes zónában több objektumot érzékeljen a FoV-n belül mélységértés mellett. Az STMicroelectronics hisztogram-algoritmusai 60 cm-en túl is biztosítják a fedőüveg áthallás elleni védettségét.

A VL53L5CX-ből származtatva mindkét érzékelő kivezetései és meghajtói kompatibilisek, ami egyszerű átállást biztosít egyik érzékelőről a másikra.

Az ST Flight Sense technológiáján alapuló összes repülési idő (ToF) érzékelőhöz hasonlóan a VL53L7CX is abszolút távolságot rögzít minden zónában, függetlenül a cél színétől és visszaverődésétől.

A SPAD-tömböt magában foglaló miniatűr, újrafolyós csomagban elhelyezett VL53L7CX a legjobb teljesítményt nyújtja különféle környezeti megvilágítási körülmények között, és a borítóüveg anyagok széles skálája esetén.

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).

A VL53L7CX tökéletes érzékelő minden olyan alkalmazáshoz, amely ultraszéles FoV-t igényel, mint például a robotika, intelligens hangszórók, videoprojektorok, tartalomkezelés. A többzónás képesség és a 90°-os FoV kombinációja javíthatja az olyan új felhasználási eseteket, mint a gesztusfelismerés, a SLAM a robotikához és az alacsony energiafogyasztású rendszeraktiválás az intelligens épületekhez.

1. ábra. VL53L7CX érzékelő modul

Mozaikszavak és rövidítések

Betűszó/rövidítés	Meghatározás
DÁMVADTEHÉN	diffrakciós optikai elem
FoV	területén view
I²C	integrált áramkör (soros busz)
Kcps/SPAD	Kilo-számlálás másodpercenként per spad (a SPAD-tömbben lévő fotonok számának meghatározására használt egység)
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
VHV	nagyon magas voltage
Xtalk	áthallás

Funkcionális leírás

A rendszer végeview

A VL53L7CX rendszer egy hardvermodulból és egy gazdagépen futó ultra lite illesztőprogramból (VL53L7CX 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. ábra. VL53L7CX rendszer végeview

Hatékony tájékozódás
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.

3. ábra. VL53L7CX hatékony tájolás

A vázlatok és az I²C konfiguráció

Az illesztőprogram és a firmware közötti kommunikációt az I²C kezeli, amely akár 1 MHz-ig képes működni. A megvalósításhoz felhúzásokra van szükség az SCL és SDA vonalakon. További információkért tekintse meg a VL53L7CX adatlapot. A VL53L7CX eszköz alapértelmezett I²C-címe 0x52. Lehetőség van azonban az alapértelmezett cím megváltoztatására, hogy elkerülje a más eszközökkel való ütközést, vagy megkönnyítse több VL53L7CX modul hozzáadását a rendszerhez a nagyobb rendszerfoV érdekében. Az I²C-cím a vl53l7cx_set_i2c_address() függvénnyel módosítható.

4. ábra. Több érzékelő az I²C buszon

Annak érdekében, hogy egy eszköz I²C-címe megváltozzon anélkül, hogy ez másokat érintene az I²C-buszon, fontos letiltani a nem módosítandó 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 be 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 összes VL53L7CX eszközére, amely új I²C-címet igényel.

Csomag tartalma és adatáramlás

Illesztőprogram architektúra és tartalom

A VL53L7CX ULD csomag négy mappából áll. Az illesztőprogram a / mappában található

VL53L7CX_ULD_API.
A vezető kötelező és választható elemekből áll files. Választható files vannak plugins az ULD funkciók kiterjesztésére szolgál. Minden beépülő modul a „vl53l7cx_plugin” szóval kezdődik (pl. vl53l7cx_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.

5. ábra. Driver architektúra

A felhasználónak kettőt is végre kell hajtania files a /Platform mappában található. A javasolt platform egy üres héj, és dedikált funkciókkal kell feltölteni.

Jegyzet: Felület. h file kötelező makrókat tartalmaz az ULD használatához. Mind a file tartalom kötelező az ULD helyes használatához

Kalibrációs folyamat

Az áthallás (Xtalk) a SPAD tömbön vett jel mennyisége, amely a VCSEL fénynek köszönhető.
tükröződés a védőablak belsejében (takaróüveg) a modul tetején. A VL53L7CX modul önkalibrált, és további kalibrálás nélkül használható.

Ha a modult fedőüveg védi, szükség lehet az áthallás kalibrálására. A VL53L7CX immunis a
60 cm-nél nagyobb áthallás a hisztogram algoritmusnak köszönhetően. 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 összes áthallás kalibrációs funkciója megtalálható az Xtalk bővítményben (opcionális). A felhasználónak használnia kell a file 'vl53l7cx_plugin_xtalk'.

Az áthallás 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 áthallás kalibrálása érdekében, a következő táblázat szerint.

1. táblázat. Elérhető beállítások a kalibrációhoz

Beállítás	Min	Az STMicroelectronics javaslata	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 vl53l7cx_calibrate_xtalk() függvény segítségével történik. Ez a funkció bármikor használható. Az érzékelőt azonban először inicializálni kell. A következő ábra az áthallás kalibrálási folyamatát mutatja.

6. ábra. Áthallás kalibrációs áramlása

Határozott áramlás

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.

7. ábra. Áramlási tartomány VL53L7CX segítségével

Elérhető funkciók

A VL53L7CX ULD API számos olyan funkciót tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a felhasználó számára az érzékelő hangolását a használati esettől függően. A vezető számára elérhető összes funkció leírása a következő szakaszokban található.

Inicializálás

A VL53L7CX érzékelő használata előtt inicializálni kell. Ehhez a művelethez a felhasználónak a következőkre van szüksége:

1. Kapcsolja be az érzékelőt (VDDIO, AVDD, LPn érintkezők magasra állítva, és I2C_RST tű 0-ra állítva)
2. Hívja meg a vl53l7cx_init() függvényt. A funkció átmásolja a firmware-t (~84 Kbyte) a modulba. Ez úgy történik, hogy betölti a kódot az I²C interfészen keresztül, és végrehajt egy rendszerindítási rutint az inicializálás befejezéséhez.

Szenzor visszaállítás kezelése

Az eszköz visszaállításához a következő tűket kell váltani:

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

Jegyzet: Csak az I2C_RST érintkező átkapcsolása alaphelyzetbe állítja az I²C kommunikációt.

Felbontás

A felbontás megfelel a rendelkezésre álló zónák számának. A VL53L7CX érzékelőnek két lehetséges felbontása van: 4×4 (16 zóna) és 8×8 (64 zóna). Alapértelmezés szerint az érzékelő 4×4-re van programozva. A vl53l7cx_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 busz forgalmát az eredmények beolvasásakor.

Tartós frekvencia

A mérési frekvencia tartományának megváltoztatására használható. Mivel a maximális frekvencia eltérő
4×4 és 8×8 felbontás között, 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 vl53l7cx_set_ranging_frequency_hz() függvény segítségével frissíthető. Alapértelmezés szerint a mérési frekvencia 1 Hz.

Határozási 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 képkockákat egy frekvenciájú tartományban
  a felhasználó határozza meg. A VCSEL a felhasználó által meghatározott időszakban engedélyezett a vl53l7cx_set_integration_time_ms() függvény használatával. 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 vl53l7cx_set_ranging_mode() függvény segítségével módosítható.

Integrációs idő

Az integrációs idő egy olyan funkció, amely csak az autonóm mérési mód használatával érhető el (lásd: 4.5. szakasz: Hatótávolság
mód). Lehetővé teszi a felhasználó számára az idő módosítását, amíg a VCSEL engedélyezve van. Az integrációs idő módosítása, ha a tartomány
mód folyamatosra van állítva nincs hatása. 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.

8. ábra. Integrációs idő 4×4 autonóm

9. ábra. Integrációs idő 8×8 autonóm

Az összes integrációs idő + 1 ms többlet összegének kisebbnek kell lennie, mint a mérési időszak. Ellenkező esetben a tartomány automatikusan megnő, hogy illeszkedjen az integrációs idő értékéhez.

Energiagazdálkodási módok

Az energiafogyasztási módok segítségével csökkenthető az energiafogyasztás, amikor a készüléket nem használják. A VL53L7CX 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 vl53l7cx_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.

Élesítő

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.

10. ábra. Examptöbb élesítési érték használatával

Az élező a vl53l7cx_set_sharpener_percent() függvény segítségével módosítható. A megengedett értékek 0% és 99% között vannak. Az alapértelmezett érték 5%.

Célrendelés

A VL53L7CX zónánként több célpontot is képes mérni. A hisztogram feldolgozásnak köszönhetően a gazda képes
válassza ki a jelentett célok sorrendjét. Két lehetőség van:

• Legközelebbi: A legközelebbi cél az első bejelentett
• Legerősebb: A legerősebb célpont az első bejelentett

A cél sorrend a vl53l7cx_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.

11. ábra. Example a hisztogram két célponttal

Zónánként több célpont

A VL53L7CX 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; 'plat formában kell megtenni. h' file. A VL53L7CX_NB_ TARGET_PER_ZONE makrót 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.

Xtalk margó

Az Xtalk margó egy kiegészítő szolgáltatás, amely csak az Xtalk beépülő modul használatával érhető el. A .c és .f files 'vl53l7cx_plugin_xtalk' függvényt kell használni.

A margó az érzékelési küszöb megváltoztatására szolgál, ha fedőüveg van az érzékelő tetején. Az áthallás kalibrálási adatainak beállítása után a küszöb növelhető, hogy a fedőüveg soha ne kerüljön észlelésre. PlampLe, a felhasználó egy áthallási kalibrálást futtathat egyetlen eszközön, és újra felhasználhatja ugyanazt a kalibrációs adatokat az összes többi eszközön. Az Xtalk margó az áthallás korrekciójának hangolására használható. Az alábbi ábra az Xtalk margót mutatja.

12. ábra. Xtalk margó

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. Az files úgynevezett 'vl53l7cx_plugin_detection_thresholds'-t kell használni. Ez a funkció használható megszakítás kiváltására az A3 (INT) lábon, ha a felhasználó által meghatározott feltételek teljesülnek. Három lehetséges konfiguráció van:

• 4×4 felbontás: zónánként egy küszöb használata (összesen 16 küszöb)
• 4×4 felbontás: zónánként két küszöb használata (összesen 32 küszöb)
• 8×8 felbontás: zónánként egy 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. szakasz: Hatásos 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 felhasználónak nem kell beállítania a formátumot; az API automatikusan kezeli.
• Matematikai művelet: zónánként csak 4×4 – 2 küszöbkombinációhoz használható. A felhasználó egy zónában több küszöbértékkel kombinációt állíthat be.

Mozgásjelző

A VL53L7CX érzékelő beépített firmware-funkcióval rendelkezik, amely lehetővé teszi a mozgás érzékelését egy jelenetben. A mozgás
jelzőt a sorozatos képkockák között számítják ki. Ez a lehetőség a 'vl53l7cx_plugin_motion_indicator' beépülő modul használatával érhető el.

A mozgásjelző inicializálása a vl53l7cx_motion_indicator_init() függvény segítségével történik. Az érzékelő cseréjéhez
felbontás, frissítse a mozgásjelző felbontását a dedikált függvény segítségével: vl53l7cx_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_ indikátor' mezőben tárolódnak. Ebben a mezőben a 'motion' tömb olyan értéket ad meg, amely tartalmazza a
mozgásintenzitás 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.

Alacsony fogyasztású alkalmazásokhoz ideális kombináció a mozgásjelző autonóm távolságmérő üzemmóddal és a mozgásra programozott érzékelési küszöbértékekkel. Ez lehetővé teszi a FoV mozgásváltozásainak észlelését minimális energiafogyasztás mellett.

Időszakos hőmérséklet kompenzáció

A tartomány teljesítményét a hőmérséklet-ingadozások befolyásolják. A VL53L7CX érzékelő hőmérsékletet épít be
kompenzáció, amelyet a streamelés megkezdésekor egyszer kalibrálnak. Ha azonban a hőmérséklet változik, a
lehet, hogy a kompenzáció nem igazodik az új hőmérséklethez. A probléma elkerülése érdekében az ügyfél időszakos hőmérséklet-kompenzációt futtathat egy automatikus VHV használatával. Az időszakos hőmérséklet-kalibrálás néhány milliszekundumot vesz igénybe. A felhasználó meghatározhatja az időszakot. A funkció használatához az ügyfélnek a következőkre van szüksége:

• Hívja meg a vl53l7cx_set_VHV_repeat_count() függvényt.
• Ezután adja meg argumentumként a képkockák számát minden új kalibrálás között.

Ha az argumentum 0, a kompenzáció le van tiltva.

Rangos eredmények

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 VL53L7CX 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-ot aktivál.
Jelzés SPAD-nként	256 x nb célpont programozva	Kcps/SPAD	A VCSEL impulzus alatt mért fotonok mennyisége.
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. Lát 5.5. szakasz: Eredmények értelmezés további információkért.
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 egynél több célt programozott be zónánként (lásd: 4.10. szakasz: Több cél zónánként). Lásd plample kódokat további információért.

A kimenet kiválasztásának testreszabása

Alapértelmezés szerint az összes VL53L7CX kimenet engedélyezve van. Ha szükséges, a felhasználó letilthat néhány érzékelő kimenetet. A mérések letiltása nem érhető el a vezetőn; 'plat formában kell végrehajtani. h' file. A felhasználó a következő makrókat deklarálhatja a kimenetek letiltásához:

#define VL53L7CX_DISABLE_AMBIENT_PER_SPAD
#define VL53L7CX_DISABLE_NB_SPADS_ENABLED
#define VL53L7CX_DISABLE_NB_TARGET_DETECTED
#define VL53L7CX_DISABLE_SIGNAL_PER_SPAD
#define VL53L7CX_DISABLE_RANGE_SIGMA_MM
#define VL53L7CX_DISABLE_DISTANCE_MM
#define VL53L7CX_DISABLE_TARGET_STATUS
#define VL53L7CX_DISABLE_REFLECTANCE_PERCENT
#define VL53L7CX_DISABLE_MOTION_INDICATOR

Következésképpen a mezők nincsenek deklarálva az eredménystruktúrában, és az adatok nem kerülnek átvitelre a gazdagéphez. A RAM mérete és az I²C mérete csökken. Az adatok konzisztenciájának biztosítása érdekében az ST mindig azt javasolja, hogy az „érzékelt célpontok száma” és a „célállapot” engedélyezve legyen. Ez szűri a méréseket a cél állapotától függően (lásd 5.5. szakasz: Eredmények értelmezése).

Kiváló eredmények elérése

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

• Lekérdezési mód: Folyamatosan használja a vl53l7cx_check_data_ready() függvényt. Érzékeli az érzékelő által visszaadott új adatfolyam-számlálást.
• Megszakítási mód: Vár az A3 (GPIO1) érintkezőn. A megszakítás ~100 μs után automatikusan törlődik.

Amikor az új adatok készen állnak, az eredmények a vl53l7cx_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.

Nyers firmware formátum használata

A mérési adatok I²C-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: VL53L7CX

#define VL53L7CX_USE_RAW_FORMAT

Eredmények értelmezése 

A VL53L7CX által visszaadott adatok szűrhetők a célállapot figyelembevételével. 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 értékeléshez 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 az 50%-os megbízhatósági szint alatt van.

Driver hibák

Ha hiba történik a VL53L7CX 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 hibás beállítást programozott (ismeretlen felbontás, túl magas tartományfrekvencia, …)
255	Súlyos hiba. Általában időtúllépési hiba I²C hiba miatt.
más	A fent leírt több hiba kombinációja

Jegyzet: A gazdagép több hibakódot tud implementálni a platform használatával files.

Revíziótörténet

6. táblázat. Dokumentum felülvizsgálati előzmények

Dátum	Változat	Változások
02. augusztus 2022	1	Kezdeti kiadás
02. szeptember 2022	2	Frissítve Szakasz Bevezetés Megjegyzés hozzáadva a célpontok közötti minimális távolságra vonatkozóan 4.10. szakasz: Többszörös zónánkénti célok
21-február 2024	3	Hozzáadott VHV (nagyon nagy térfogattage) hogy 1. szakasz: Betűszavak és rövidítések. Hozzáadva 4.14. szakasz: Időszakos hőmérséklet-kompenzáció

Ügyfélszolgálat

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.
© 2024 STMicroelectronics – Minden jog fenntartva

Dokumentumok / Források

STMicroelectronics VL53L7CX Repülési idő többzónás hatótávolság-érzékelője [pdf] Felhasználói útmutató VL53L7CX repülési idő többzónás távolságérzékelő, VL53L7CX, repülési idő többzónás hatótávolság-érzékelő, repülési többzónás távolságérzékelő, többzónás távolságérzékelő, távolságérzékelő

Hivatkozások

• Felhasználói kézikönyv