Beschreibung
Der VL53L0X von ST Microelectronics ist ein Time-of-Flight-Entfernungsmesssystem, das in einem kompakten Modul integriert ist. Diese Platine ist ein Carrier für den VL53L0X; wir empfehlen daher, vor der Verwendung dieses Produkts das VL53L0X-Datenblatt (1MB pdf) sorgfältig zu lesen.
Der VL53L0 nutzt die FlightSense-Technologie von ST, um präzise zu messen, wie lange ausgesendete Impulse von Infrarot-Laserlicht benötigen, um das nächstgelegene Objekt zu erreichen und zu einem Detektor zurückreflektiert zu werden. Er kann daher als winziges, eigenständiges Lidar-System betrachtet werden. Diese Laufzeitmessung (Time of Flight, TOF) ermöglicht es, die absolute Entfernung zu einem Ziel genau zu bestimmen, ohne dass das Reflexionsvermögen des Objekts die Messung stark beeinflusst. Der Sensor kann Entfernungen von bis zu 2 m (6.6 ft) mit einer Auflösung von 1 mm melden, seine effektive Reichweite und Genauigkeit (Rauschen) hängen jedoch stark von den Umgebungsbedingungen und den Eigenschaften des Ziels wie Reflexionsvermögen und Größe sowie von der Sensorkonfiguration ab. (Die Genauigkeit des Sensors ist mit ±3 % im besten Fall bis über ±10 % unter weniger optimalen Bedingungen spezifiziert.)
Die Entfernungsmesswerte sind über die I²C-Schnittstelle (TWI) des Sensors verfügbar, die auch zur Konfiguration der Sensoreinstellungen dient. Zusätzlich verfügt der Sensor über zwei weitere Pins: einen Shutdown-Eingang und einen Interrupt-Ausgang.
Der VL53L0X ist ein großartiger IC, aber sein kleines, anschlussloses LGA-Gehäuse macht ihn für typische Studierende oder Hobbyanwender schwer nutzbar. Außerdem arbeitet er mit einer empfohlenen Spannung von 2.8 V, was die Anbindung an Mikrocontroller mit 3.3 V oder 5 V erschweren kann. Unser Breakout-Board löst diese Probleme und erleichtert den Einstieg in die Nutzung des Sensors, während die Gesamtgröße so klein wie möglich gehalten wird.
Die Trägerplatine enthält einen Low-Dropout-Linearspannungsregler, der die vom VL53L0X benötigten 2.8 V bereitstellt, sodass der Sensor mit einer Versorgung von 2.6 V bis 5.5 V betrieben werden kann. Der Reglerausgang steht am VDD-Pin zur Verfügung und kann fast 150 mA an externe Geräte liefern. Das Breakout-Board enthält außerdem eine Schaltung, die die I²C-Takt- und Datenleitungen auf denselben Logikpegel wie die angelegte VIN-Spannung umsetzt, wodurch sich die Platine einfach mit 3.3-V- oder 5-V-Systemen verbinden lässt. Dank des Pinabstands von 0.1" lässt sich die Platine problemlos mit lötfreien Standard-Breadboards und 0.1"-Lochrasterplatinen verwenden. Die Platine wird vollständig mit ihren SMD-Bauteilen bestückt geliefert, einschließlich des VL53L0X, wie auf dem Produktbild zu sehen.
Einen ähnlichen Sensor mit geringerer Reichweite (bis 20 cm bzw. 60 cm bei reduzierter Auflösung) mit zusätzlicher Umgebungslichtmessung finden Sie in unserem VL6180X-Carrier.
Technische Daten:
- Abmessungen: 0.5" × 0.7" × 0.085" (13 mm × 18 mm × 2 mm)
- Gewicht ohne Stiftleisten: 0.5 g (0.02 oz)
- Betriebsspannung: 2.6 V bis 5.5 V
- Versorgungsstrom: 10 mA (typischer Durchschnitt während aktiver Entfernungsmessung)
- Abhängig von Konfiguration, Ziel und Umgebung. Der Spitzenstrom kann 40 mA erreichen.
- Ausgabeformat (I²C): 16-Bit-Entfernungswert (in Millimetern)
- Messbereich: bis zu 2 m (6.6 ft); typische Messleistung siehe Diagramm rechts.
- Die effektive Reichweite hängt von Konfiguration, Ziel und Umgebung ab.
- Das Datenblatt gibt keine Mindestreichweite an, nach unserer Erfahrung liegt die effektive Grenze jedoch bei etwa 3 cm.
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