GYVL53L1X0X上的XSHUT和GPIO1两个引脚接线怎么接

近年来接近越来越备受关注。  唎如接近传感器现今广泛用于智能手机,在手机进行通话时停用触摸屏模式因为此项功能可在用户视线离开屏幕时禁用触摸灵敏度,從而降低手机功耗 此外,接近传感器还可最大限度地减少因用户身体部位碰触手机而导致通话意外断开的风险。 直到最近接近传感器仍是由发射 IR 光脉冲的 LED 和测量目标物反射光振幅的红外检测器组成。 这项技术使主机处理器能够估算传感器与目标物之间的距离  然而,目标物反射的光量取决于目标物表面的颜色和光滑度等若干因素这一点导致估算精度受限。

STMicroelectronics 的 FlightSense? 技术采用了另一种完全不同的方法 此項技术准确测量光传播到最近的物体,并反射回传感器的总时间 这种“渡越时间”(ToF) 法的优势在于光反射回程的时间仅由光行走的距离决萣,而不必考虑反射回程的光量 众所周知,光速的精度极高所以回程距离的计算公式也很简单,即“光速” x “时间延迟”

VL53L1X0X 是新一代 ToF 噭光测距模块,采用目前市场上最小型的封装可基于各种目标物颜色和反射特性进行精确测距。  该设备测量的绝对距离可长达 2 m精度高達 3%,具体取决于所选功耗与精度的平衡

如图 1 所示,VL53L1X0X 集成了人眼完全可见的 940 nm VCSEL 发射器(垂直腔面发射激光器) 此激光器不会对眼睛造成任哬伤害,完全满足针对 1 类激光设备的最新标准(IEC 4 - 第 3 版)  此外,VL53L1X0X 还配有内置物理红外滤光片可增大测量距离、增强对环境光的抗扰度,鉯及对玻璃罩光学串扰的抗扰度  反射回程的 IR 光通过高灵敏度的领先 SPAD(单光子雪崩)阵列进行测量,SPAD 阵列是先进医疗扫描仪的首选技术

茬单一设计中使用多个 VL53L1X0X

虽然 ToF 测距设备市场起初专注于仅以传感器为起点进行测距的单一设备,但机器人和手势感应等众多新兴应用要求使鼡多个接近传感器  这些应用必须考虑的其中一个问题在于,使用多个接近传感器对主机处理器 GO

单个 VL53L1X0x 传感器需要四个主机 的 GPIO 引脚(图 1) 其中,两个引脚提供 I?C 串行 (SCL) 信号和串行数据 (SDA) 信号第三个引脚 (XSHUT) 用于 MCU 复位传感器,而第四个 (GPIO1) 引脚可帮助主机控制器中断时序关键型应用或鍺在应用无需快速响应新测距任务时,用作轮询输入 

然而,这并不表示两个传感器需要八个 GPIO 引脚或三个传感器需要十二个 GPIO 引脚,因为所有传感器都可共享相同的 I?C 时钟线路和数据线路  当多个传感器共享同一条 I?C 总线时,必须各自拥有不同的总线地址 总线地址由主机 MCU 汾配,MCU 将按顺序复位所有传感器并及时发出写入命令。 因此MCU 必须能够直接通过其中一个 GPIO 引脚或 GPIO 扩展芯片,逐个复位/重启所有传感器

從本质上来说,如果设计人员不希望在 GPIO 计数、封装尺寸和板复杂性三个方面对 MCU 作出过高指定将存在三种情形。

情形 1 是指可用的 GPIO 引脚数量(假定已有两个 GPIO 引脚专用于 I?C 时钟信号和数据信号)至少是 VL53L1X0x 接近传感器数量两倍的情况 这种情况无需 GPIO 扩展芯片,并且每个传感器的 XSHUT 引脚囷中断 (GPIO1) 引脚均可直接连接到主机 MCU 的 GPIO 引脚

情形 2 涉及可用于处理系统中所有 VL53L1X0x 传感器的 XSHUT 信号和中断 (GPIO1) 信号的 GPIO 引脚数量不足的情况。 如图 2 所示在這种情况下,一对 GPIO 扩展器例如 FLX6408UMX,允许八个接近传感器共享同一条 I?C 总线 这一对扩展器中,一个用于为传感器提供 XSHUT 复位信号另一个负責接收输出测距信号。

最后情形 3 属于上述两者的中间情况,即板包含 N 个传感器而 MCU 可用的 GPIO 引脚数量至少达到了 N+1,这使设计人员省去了一個 GPIO 扩展器 对于这种情况,首选方案是利用 GPIO 扩展器(图 2 中的 U1)向传感器提供 XSHUT 信号同时将传感器输出直接连接到 MCU 的 GPIO 引脚。  这种方法可避免通过 GPIO 扩展器传送中断信号所固有的延时问题从而使系统能够更快响应测距过程中发生的任何变化。

为加快 VL53L1X0x 应用的开发进程ST 提供了 X-NUCLEO-53LAO1 扩展板等多种开发板,用于 MCU 开发环境和 STSW-IMG005 API 封装 为确保用户能够在尽可能接近最终应用的环境中验证

VL53L1X0X API 封装提供了一组用于控制 VL53L1X0X 的 C 语言函数,其中包括传感器初始化和测距数据采集功能的函数可帮助实现最终用户应用的开发。 这款封装的结构使其能够基于任何类型的平台通过一個孤立的平台层(主要针对低级 I?C 访问)进行编译。

接近感应已携手新型设备进入了历史新纪元这些设备具备前所未有的测量精度,此外还提供硬件和软件支持工具可帮助设计人员以低成本方式快速测试新应用、制作应用原型以及实现其工业化。这些应用都具备基于单┅控制板统一管理多个感应器的能力

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DRV5056是一款线性霍尔效应传感器可按比例响应磁南极的磁通密度。该器件可用于各种应用中的精确定位传感 具有单极磁响应,模拟输出在没有磁场时驱动0.6 V在应用南磁极时增加。该响应最大化了感应一个磁极的应用中的输出动态范围四种靈敏度选项可根据所需的感应范围进一步最大化输出摆幅。 该器件采用3.3 V或5 V电源供电检测垂直于封装顶部的磁通量,并且两个封装选项提供不同的感测方向 该器件采用比率式架构,可在外部时最小化V CC 容差的误差模数转换器(ADC)使用相同的V CC 作为参考此外,该器件还具有magnettemperature补償功能可抵消磁体在-40°C至+ 125°C宽温度范围内的线性性能漂移情况。 特性

HDC2080器件是一款集成的湿度和温度传感器可在小型DFN封装中以极低的功耗提供高精度测量。电容式传感器包括新的集成数字功能和加热元件以消散冷凝和水分。 HDC2080数字功能包括可编程中断阈值可提供警报和系统唤醒,无需微控制器连续监控系统与可编程采样间隔,低功耗和1.8V电源电压相结合HDC2080是专为电池供电系统而设计。 HDC2080为各种环境监测和粅联网(IoT)应用提供高精度测量功能如智能恒温器和智能家居助手。对于印刷电路板(PCB)区域至关重要的设计可通过HDC2010获得较小的CSP封装選项,并与HDC2080完全兼容 对于具有严格功率预算限制的应用,自动测量模式使HDC2080能够自动启动温度和湿度测量此功能允许用户将微控制器配置为深度睡眠模式,因为HDC2080不再依赖于微控制器来启动测量 HDC2080中的可编程温度和湿度阈值允许器件发送硬件中断以在必要时唤醒微控制器。此外HDC2080的功耗显着降低,有助于最大限度地减少自热并提高测量精度

HDC2010是一款采用超紧凑WLCSP(晶圆级芯片级封装)的集成式湿度和温度传感器,能够以超低功耗提供高精度测量.HDC2010的传感元件位于器件底部有助于HDC2010免受粉尘,灰尘以及其他环境污染物的影响从而更加稳定可靠。電容式传感器包括新的集成数字特性和用于消散冷凝和湿气的加热元件.HDC2010数字特性包括可编程中断阈值可提供警报/系统唤醒,而无需微控淛器持续监控系统同时,HDC2010具有可编程采样间隔固有功耗较低,并且支持1.8V电源电压非常适合电池供电系统。 HDC2010为各种环境监测应用和物聯网(IoT)(如智能恒温器智能家居助理和可穿戴设备)提供高精度测量功能.HDC2010还可用于为冷链运输和易腐货物的储存提供临界温度和湿度數据,以帮助确保食品和药物等产品新鲜送达 ? DC2010经过工厂校准,温度精度为0.2°C相对湿度精度为2%,并配备了加热元件可消除冷凝和濕气,从而增加可靠性.HDC2010支持的工作温度范围为-40°C至125 °C相对湿度范围为0%至100%。 特性 相对湿度范围为0%至100% 湿度精...

DRV5012器件是可通过引脚选择采样率的超低功耗数字锁存器霍尔效应传感器? 当南磁极靠近封装顶部并且超出B OP 阈值时,该器件会驱动低电压输出会保持低电平,直箌应用北极并且超出B RP 阈值 B OP 和B RP 以提供可靠切换。 p> 通过使用内部振荡器DRV5012器件对磁场进行采样,并根据SEL引脚以20Hz或2.5kHz的速率更新输出这种双带寬特性可让系统在使用最小功率的情况下监控移动变化。 此器件通过1.65V至5.5V的V CC 工作并采用小型X2SON封装。 特性 行业领先的低功耗特性 可通过引脚選择的采样率: SEL

DRV5056-Q1器件是一款线性霍尔效应传感器可按比例响应磁通量密度。该器件可用于进行精确的位置检测应用范围广泛。 此模拟輸出配备特色的单极磁响应无磁场时可驱动0.6V的电压,存在南磁极时电压会升高对于感应一个磁极的应用,此响应可以最大限度提高输絀动态范围.4种灵敏度选项可以基于所需的感应范围进一步最大限度提高输出摆幅 该器件由3.3V或5V电源供电。它可感测到到直管封装顶部的磁通量两个封装选项提供不同的感应方向。 该器件使用比例式架构当外部模数转换器(ADC)使用相同的V CC 进行此时,该器件还具有磁体温度補偿功能可以抵消磁体漂移,在广泛的-40°C至+ 150° C温度范围内实现线性特性 特性 单极线性霍尔效应磁传感器

DRV5055-Q1器件是一款线性霍尔效应传感器,可按比例响应磁通量密度该器件可用于进行精确的位置检测,应用范围广泛 该器件由3.3V或5V电源供电。当不存在磁场时模拟输出可驅动1/2 V CC 。输出会随施加的磁通量密度呈线性变化四个灵敏度选项可以根据所需的检测范围提供最大的输出电压摆幅。南北磁极产生唯一的電压 该器件可检测垂直于封装顶部的磁通量,两个封装选项提供不同的检测方向 该器件使用比例式架构,当外部模数转换器(ADC)使用楿同的V CC 作为其基准电压时可以消除此外,该器件还具有磁体温度补偿功能可以抵消磁体温漂,在广泛的-40°C至+ 150°C温度范围内实现线性特性 特性 比例式线性霍尔效应磁传感器 由 3.3V 和 5V

DRV5055器件是一款线性霍尔效应传感器,可按比例响应磁通量密度该器件可用于进行精确的位置检測,应用范围广泛低功耗是一个关键问题 该器件由3.3V或5V电源供电。当不存在磁场时模拟输出可驱动1 /2V CC 。输出会随施加的磁通量密度呈线性變化四个灵敏度选项可以根据所需的感应范围提供最大的输出电压摆幅。南北磁极产生唯一的电压 它可检测垂直于封装顶部的磁通量,而且两个封装选项提供不同的检测方向 该器件使用比例式架构,当外部模数转换器(ADC)使用相同的V CC 作为其基准电压时可以消除V CC 容差產生的误差。此外该器件还具有磁体温度补偿功能,可以抵消磁体漂移在较宽的-40°C至125°C温度范围内实现线性性能。 特性 所有商标均为其各自所有者的财产

HDC1080是一款具有集成温度传感器的数字湿度传感器,其能够以超低功耗提供出色的测量精度.HDC1080支持较宽的工作电源电压范圍并且相比竞争解决方案,该器件可供各类常见应用提供低成本和低功耗优势湿度和温度传感器均经过出厂校准。 特性 相对湿度精度為±2%(典型值) 温度精度为±0.2°C(典型值) 高湿度下具有出色的稳定性 智能温度调节装置和室温监视器 大型家用电器 打印机 手持式计量表 医疗设备 无线传感器(TIDA:,00524) ...

DRV5032器件是一款超低功耗数字开关霍尔效应传感器专为最紧凑型系统和电池电量敏感型系统而设计。器件可提供多种磁性阈值采样率,输出驱动器和封装以适配各种应用? 当施加的磁通量密度超过B OP 阈值时,器件会输出低电压输出会保持低电壓,直到磁通量密度低于乙 RP 随后输出将驱动高电压或变成高阻抗,具体取决于器件版本通过集成内部振荡器,该器件可对磁场进行采樣并以20Hz或5Hz的速率更新输出,以实现最低电流消耗 此器件可在1.65V至5.5V的V CC 范围内工作,并采用标准SOT-23和小型X2SON封装 特性 行业领先的超低功耗 5Hz版本:0.54μA,1.8V

LMT90是一款精准的集成电路温度传感器此传感器能够使用一个单一正电源来感测-40°C至+ 125°C的温度范围.LMT90的输出电压与摄氏(摄氏温度)温喥(+ 10mV /°C)成线性正比,并且具有一个+ 500mV的DC偏移电压此偏移在无需负电源的情况下即可读取负温度值。对于-40°C至+ 125°C的温度范围LMT90的理想输出電压范围介于+ 100mV至+ 1.75V之间.LMT90在无需任何外部校准或修整的情况下即可在室温下提供±3°C的精度,并在整个-40°C至+ 125°C温度范围内提供±4°C精度.LMT90的晶圆級修整和校准确保了低成本和高精度.LMT90的线性输出+ 500mV偏移和出厂校准简化了要求读取负温度的单电源环境中所需要的电路.LMT90的静态电流少于130μA,因此在空气不流动环境中自发热被限制在极低的0.2 °C水平上 LMT90是一款具有 所有商标均为其各自所有者的财产。 应用范围 工业领域 制热通風与空调控制(HVAC) 磁盘驱动器 汽车用 便携式医疗仪器 ...

LMT86-Q1是精密CMOS温度传感器,典型精度为±0.4°C(最大值为±2.7°C)线性记录输出电压与温度。 2.2V電源电压工作5.4μA静态电流和0.7ms上电时间,有效的功率循环架构可最大限度地降低无人机和传感器节点等电池供电应用的功耗 LMT86-Q1器件符合AEC-Q100 0级標准,在整个工作温度范围内保持±2.7°C的最大精度无需校准;这使得LMT86-Q1适用于信息娱乐,集群和动力系统等汽车应用 LMT86-Q1在宽工作范围内的精喥和其他特性使其成为热敏电阻的绝佳替代品。 对于具有不同平均传感器增益和相当精度的器件请参考可比替代器件 LMT8x系列中的替代器件。 特性

LMT85是一款高精度CMOS温度传感器其典型精度为±0.4°C(最大值为±2.7°C),且线性模拟输出电压与温度成反比关系.1.8V工作电源电压5.4μA静态电鋶和0.7ms开通时间可实现有效的功率循环架构,以最大限度地降低无人机和传感器节点等电池供电应用的功耗.LMT85LPG穿孔TO-92S封装快速热时间常量支持非板载时间温度敏感型应用例如烟雾和热量探测器。得益于宽工作范围内的精度和其他特性使得LMT85成为热敏电阻的优质替代产品。 对于具囿不同平均传感器增益和类似精度的器件请参阅类似替代器件了解LMT8x系列中的替代器件。 特性 LMT85LPG(TO-92S封装)具有快速热时间常量典型值为10s(氣流速度为1.2m /s) 非常精确:典型值±0.4°C 1.8V低压运行 -8.2mV /°C的平均传感器增益 5.4μA低静态电流 宽温度范围:-50°C至150°C 输出受到短路保护 具有±50μA驱动能力嘚推挽输出 封装尺寸兼容...

LMT70是一款带有输出使能引脚的超小型,高精度低功耗互补金属氧化物半导体(CMOS)模拟温度传感器LMT70几乎适用于所有高精度,低功耗的经济高效型温度感测应用例如物联网(IoT)传感器节点,医疗温度计高精度仪器仪表和电池供电设备.LMT70也是RTD和高精度NTC /PTC热敏电阻的理想替代产品。 多个LMT70可利用输出使能引脚来共用一个模数转换器(ADC)通道从而简化ADC校准过程并降低精密温度感测系统的LMT70还具有┅个线性低阻抗输出,支持与现成的微控制器(MCU)/ADC无缝连接.LMT70的热耗散低于36μW这种超低自发热特性支持其在宽温度范围内保持高精度。 LMT70A具囿出色的温度匹配性能同一卷带中取出的相邻两个LMT70A的温度最多相差0.1°C。因此对于需要计算热量传递的能量计量用而言,LMT70A是一套理想的解决方案 特性 精度: 20°C至42°C范围内为±0.05°C(典型值)或±0.13 °C(最大值) -20°C至90°C范围内为±0...

TMP75B-Q1是一款集成数字温度传感器,此传感器具有一個可由1.8V电源供电运行的12位模数转换器(ADC)并且与行业标准LM75和TMP75引脚和寄存器兼容。此器件采用SOIC-8和VSSOP-8两种封装不需要外部元件便可测温.TMP75B-Q1能够鉯0.0625°C的分辨率读取温度,额定工作温度范围为-40°C至125°C TMP75B-Q1特有系统管理总线(SMBus)和两线制接口兼容性,并且可在同一总线上借助SMBus过热报警功能支持多达8个器件。利用可编程温度限值和ALERT引脚传感器既可作为一个独立恒温器运行,也作为一个针对节能或系统关断的过热警报器運行 厂家校准的温度精度和抗扰数字接口使得TMP75B-Q1成为其他传感器和电子元器件温度补偿的首选解决方案,而且无需针对分布式温度感测进荇额外的系统级校准或复杂的电路板局布线 TMP75B-Q1非常适用于各类汽车应用中的热管理和保护,而且是PCB板装NTC热敏电阻的高性能替代元件 特性 苻合汽车应用要求

LM98714是一款完全集成的高性能16位,45 MSPS信号处理解决方案适用于数码彩色复印机,扫描仪和其他图像处理应用采用相关双采樣(CDS)的创新架构实现了高速信号吞吐量,CDS通常用于CCD阵列或采样和保持(S /H)输入(用于接触式图像传感器和CMOS图像传感器)。信号路径采鼡8位可编程增益放大器(PGA)±9位偏移校正DAC和每个输入独立控制的数字黑电平校正环路。 PGA和偏移DAC独立编程为三个输入中的每一个提供唯┅的增益和偏移值。然后将信号路由至45 MHz高性能模数转换器(ADC)全差分处理通道具有出色的抗噪能力,具有-74dB的极低本底噪声 16位ADC具有出色嘚动态性能,使LM98714在图像复制链中透明 特性 LVDS /CMOS输出 LVDS /CMOS像素速率输入时钟或ADC输入时钟 用于CCD或CIS传感器的CDS或S /H处理 每个通道的独立增益/偏移校正 每个通噵的数字黑电平校正环 可编程输入钳位电压 灵活的CCD /CIS传感器定时发生器 ...

LM20是一款精密模拟输出CMOS集成电路温度传感器,工作温度范围为-55°C至130°C電源工作范围为2.4 V至5.5 V.LM20的传递函数主要是线性的,但具有轻微可预测的抛物线曲率当指定为抛物线传递函数时,LM20的精度在环境温度为30°C时为±1.5°C温度误差线性增加,在极端温度范围内达到最大±2.5°C温度范围受电源电压的影响。在2.7 V至5.5 V的电源电压下极端温度范围为130°C和-55°C。將电源电压降至2.4 V会将负极性值更改为-30°C而正极值则保持在130°C。 LM20静态电流小于10μA因此,静止空气中的自加热低于0.02℃ LM20的关断功能是固有嘚,因为其固有的低功耗允许它直接从许多逻辑门的输出供电或者不需要关闭。 特性 额定-55°C至130°C范围

LMT89器件是一款高精度模拟输出CMOS集成电蕗温度传感器工作温度范围为-55°C至130°C。其工作电源范围当前指定LMT89器件的传递函数为抛物线传递函数时其在30°C的环境温度下的精度通常為±1.5°C。温度误差线性增加并且在极端温度范围时达到一个±2.5°C的最大值。此温度范围受电源电压的影响当电源电压范围为2.7V至5.5V时,温喥范围的上下限分别130°C和-55°C当电源电压降至2.4V时,下限值将变为-30°C而上限值将保持在130°C。 工业 制热通风与空调控制(HVAC) 汽车 磁盘驱动器 便携式医疗仪器 计算机 电池管理 打印机 电源模块 传真机 移动电话 汽车 所有商标均为其各自所有者的财产。所有商标均为其各自所有者的財产 参数 与其它产品相比 模拟温度传感器  

LMT84-Q1是一款精密CMOS温度传感器,其典型精度为±0.4°C(最大值为±2.7°C)且线性模拟输出电压与温度成反比关系.1.5V工作电源电压,5.4μA静态电流和0.7ms开通时间可实现有效的功率循环架构以最大限度地降低无人机和传感器节点等电池供电应用的功耗。 LMT84-Q1器件符合AEC-Q100 0级标准在整个工作温度范围内可保持±2.7°C的最大精度,且无需校准;因此LMT84-Q1适用于汽车应用例如信息娱乐系统,仪表组和动仂传动系统得益于宽工作范围内的精度和其他特性,使得LMT84-Q1成为热敏电阻的优质替代产品 对于具有不同平均传感器增益和类似精度的器件,请参阅类似替代器件 特性

LM50和LM50-Q1器件是精密集成电路温度传感器使用单个正极可检测-40°C至125°C的温度范围供应。器件的输出电压与温度成線性比例(10 mV /°C)直流偏移为500 mV。偏移允许在不需要负电源的情况下读取负温度 LM50或LM50-Q1的理想输出电压范围为100 mV至1.75 V,温度范围为-40°C至125°C范围 LM50和LM50-Q1無需任何外部校准或微调即可在室温下提供±3°C的精度,在-40°C至125°C的整个温度范围内提供±4°C的精度在晶圆级修整和校准LM50和LM50-Q1可确保低成夲和高精度。 LM50和LM50-Q1的线性输出500 mV偏移和工厂校准简化了在需要读取负温度的单一电源环境中的电路要求。由于LM50和LM50-Q1的静态电流小于130μA静止空氣中的自热限制在0.2°C以下。 特性 LM50-Q1符合AEC-Q100 1级标准采用汽车级流程制造 直接校准摄氏(摄氏) 线性+ 10 mV /°C比例因子 ±2°C 25°C时指定的准确度

TMP75和TMP175器件属於数字温度传感器,是负温度系数(NTC)和正温度系数(PTC)热敏电阻的理想替代产品无需校准或外部组件信号调节即可提供典型值为±1°C嘚精度。器件温度传感器为高度线性化产品无需复杂计算或查表即可得知温度。片上12位模数转换器(ADC提供低至0.0625°C的分辨率这两款器件采用行业标准LM75 SOIC-8和MSOP-8封装。 TMP75生产单元完全通过可追溯NIST的传感器测试并且已借助可追溯NIST的设备使用ISO /IEC 17025标准认可的校准进行验证。末尾新增了一段內容 特性 TMP175:27个地址 TMP75:8个地址美国国家标准与技术研究所(NIST)可追溯 数字输出:SMBus...

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近年来接近传感器越来越备受關注。  例如接近传感器现今广泛用于智能手机,在手机进行通话时停用触摸屏模式因为此项功能可在用户视线离开屏幕时禁用触摸灵敏度,从而降低手机功耗 此外,接近传感器还可最大限度地减少因用户身体部位碰触手机而导致通话意外断开的风险。 直到最近接菦传感器仍是由发射 IR 光脉冲的红外 LED 和测量目标物反射光振幅的红外检测器组成。 这项技术使主机处理器能够估算传感器与目标物之间的距離  然而,目标物反射的光量取决于目标物表面的颜色和光滑度等若干因素这一点导致估算精度受限。

STMicroelectronics 的 FlightSense? 技术采用了另一种完全不同嘚方法 此项技术准确测量光传播到最近的物体,并反射回传感器的总时间 这种“渡越时间”(ToF) 法的优势在于光反射回程的时间仅由光行赱的距离决定,而不必考虑反射回程的光量 众所周知,光速的精度极高所以回程距离的计算公式也很简单,即“光速” x “时间延迟”

VL53L1X0X 是新一代 ToF 激光测距模块,采用目前市场上最小型的封装可基于各种目标物颜色和反射特性进行精确测距。  该设备测量的绝对距离可长達 2 m精度高达 3%,具体取决于所选功耗与精度的平衡

如图 1 所示,VL53L1X0X 集成了人眼完全可见的 940 nm VCSEL 发射器(垂直腔面发射激光器) 此激光器不会对眼睛造成任何伤害,完全满足针对 1 类激光设备的最新标准(IEC 4 - 第 3 版)  此外,VL53L1X0X 还配有内置物理红外滤光片可增大测量距离、增强对环境光嘚抗扰度,以及对玻璃罩光学串扰的抗扰度  反射回程的 IR 光通过高灵敏度的领先 SPAD(单光子雪崩二极管)阵列进行测量,SPAD 阵列是先进医疗扫描仪的首选技术

在单一设计中使用多个 VL53L1X0X

虽然 ToF 测距设备市场起初专注于仅以传感器为起点进行测距的单一设备,但机器人和手势感应等众哆新兴应用要求使用多个接近传感器  这些应用必须考虑的其中一个问题在于,使用多个接近传感器对主机处理器 GPIO 资源的需求 

单个 VL53L1X0x 传感器需要四个主机 MCU 的 GPIO 引脚(图 1)。 其中两个引脚提供 I?C 串行时钟 (SCL) 信号和串行数据 (SDA) 信号,第三个引脚 (XSHUT) 用于 MCU 复位传感器而第四个 (GPIO1) 引脚可帮助主机控制器中断时序关键型应用,或者在应用无需快速响应新测距任务时用作轮询输入。 

然而这并不表示两个传感器需要八个 GPIO 引脚,戓三个传感器需要十二个 GPIO 引脚因为所有传感器都可共享相同的 I?C 时钟线路和数据线路。  当多个传感器共享同一条 I?C 总线时必须各自拥囿不同的总线地址。 总线地址由主机 MCU 分配MCU 将按顺序复位所有传感器,并及时发出写入命令 因此,MCU 必须能够直接通过其中一个 GPIO 引脚或 GPIO 扩展芯片逐个复位/重启所有传感器。

从本质上来说如果设计人员不希望在 GPIO 计数、封装尺寸和板复杂性三个方面对 MCU 作出过高指定,将存在彡种情形

情形 1 是指可用的 GPIO 引脚数量(假定已有两个 GPIO 引脚专用于 I?C 时钟信号和数据信号)至少是 VL53L1X0x 接近传感器数量两倍的情况。 这种情况无需 GPIO 扩展芯片并且每个传感器的 XSHUT 引脚和中断 (GPIO1) 引脚均可直接连接到主机 MCU 的 GPIO 引脚。

情形 2 涉及可用于处理系统中所有 VL53L1X0x 传感器的 XSHUT 信号和中断 (GPIO1) 信号的 GPIO 引脚数量不足的情况 如图 2 所示,在这种情况下一对 GPIO 扩展器,例如 Fairchild FLX6408UMX允许八个接近传感器共享同一条 I?C 总线。 这一对扩展器中一个用於为传感器提供 XSHUT 复位信号,另一个负责接收输出测距信号

最后,情形 3 属于上述两者的中间情况即板包含 N 个传感器,而 MCU 可用的 GPIO 引脚数量臸少达到了 N+1这使设计人员省去了一个 GPIO 扩展器。 对于这种情况首选方案是利用 GPIO 扩展器(图 2 中的 U1)向传感器提供 XSHUT 信号,同时将传感器输出矗接连接到 MCU 的 GPIO 引脚  这种方法可避免通过 GPIO 扩展器传送中断信号所固有的延时问题,从而使系统能够更快响应测距过程中发生的任何变化

mm),用于模拟 VL53L1X0X 和玻璃罩之间的气隙

VL53L1X0X API 封装提供了一组用于控制 VL53L1X0X 的 C 语言函数,其中包括传感器初始化和测距数据采集功能的函数可帮助实現最终用户应用的开发。 这款封装的结构使其能够基于任何类型的平台通过一个孤立的平台层(主要针对低级 I?C 访问)进行编译。

接近感应已携手新型设备进入了历史新纪元这些设备具备前所未有的测量精度,此外还提供硬件和软件支持工具可帮助设计人员以低成本方式快速测试新应用、制作应用原型以及实现其工业化。这些应用都具备基于单一控制板统一管理多个感应器的能力

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