UM3038 Ұшу уақыты көп аймақты диапазонды өзгерту сенсоры
Пайдаланушы нұсқаулығы

UM3038 Пайдаланушы нұсқаулығы
VL53L7CX Ұшу уақыты 90° FoV көп аймақтық диапазонды өлшеу сенсорын пайдалану бойынша нұсқаулық

Кіріспе

Бұл пайдаланушы нұсқаулығының мақсаты ультра жеңіл драйвер (ULD) API арқылы VL53L7CX Ұшу уақыты (ToF) сенсорын қалай өңдеу керектігін түсіндіру. Ол құрылғыны бағдарламалаудың негізгі функцияларын, калибрлеулерді және шығыс нәтижелерін сипаттайды.
Ультра кең FoV қажет ететін қолданбалар үшін арнайы әзірленген VL53L7CX Ұшу уақыты сенсоры 90° диагональды FoV ұсынады. ST FlightSense технологиясына негізделген VL53L7CX лазер эмитентіне орналастырылған тиімді метабеттік линзаны (DOE) қамтиды, ол 60° x 60° квадрат FoV проекциясын сахнаға шығарады.
Оның көп аймақтық мүмкіндігі 8×8 аймақтардың (64 аймақ) матрицасын қамтамасыз етеді және 60 см-ге дейінгі жоғары жылдамдықта (350 Гц) жұмыс істей алады.
Ультра кең FoV-ге біріктірілген бағдарламаланатын қашықтық шегі бар автономды режимнің арқасында VL53L7CX қуаты аз пайдаланушыны анықтауды қажет ететін кез келген қолданба үшін өте қолайлы. ST патенттелген алгоритмдері және инновациялық модуль конструкциясы VL53L7CX әр аймақта терең түсінікпен FoV ішіндегі бірнеше нысандарды анықтауға мүмкіндік береді. ST гистограммасының алгоритмдері 60 см-ден жоғары әйнек жабынының кедергісін қамтамасыз етеді.
VL53L5CX-тен алынған, екі сенсордың түйреуіштері мен драйверлері үйлесімді, бұл бір сенсордан екіншісіне қарапайым көшуді қамтамасыз етеді.
ST FlightSense технологиясына негізделген барлық Ұшу уақыты (ToF) сенсорлары сияқты, VL53L7CX мақсатты түс пен шағылыстыруға қарамастан әрбір аймақта абсолютті қашықтықты жазады.
SPAD массивін біріктіретін миниатюралық қайта ағызылатын пакетте орналасқан VL53L7CX әртүрлі сыртқы жарық жағдайларында және жабын шыны материалдарының кең ауқымында ең жақсы өнімділікке қол жеткізеді.
ST-тің барлық ToF сенсорлары VCSEL-ді біріктіреді, ол толығымен көрінбейтін 940 нм IR сәулесін шығарады, бұл көзге мүлдем қауіпсіз (1-сынып сертификаты).
VL53L7CX робототехника, смарт динамиктер, бейне проекторлар, мазмұнды басқару сияқты ультра кең ауқымды FoV қажет ететін кез келген қолданба үшін тамаша сенсор болып табылады. Көп аймақтық мүмкіндік пен 90° FoV үйлесімі қимылдарды тану, робототехникаға арналған SLAM және ақылды ғимарат үшін төмен қуат жүйесін белсендіру сияқты жаңа пайдалану жағдайларын жақсарта алады.
Сурет 1. VL53L7CX сенсор модулі
Анықтамалар
VL53L7CX деректер парағы (DS13865).

Қысқартулар мен аббревиатуралар

Акроним/аббревиатура	Анықтама
DOE	дифракциялық оптикалық элемент
FoV	өрісі view
I2C	аралық интегралды схема (сериялық шин)
Kcps/SPAD	Бір аралықта секундына кило-санақ (SPAD массивіндегі фотондардың санын анықтау үшін қолданылатын бірлік)
Жедел Жадтау Құрылғысы	жедел жады
SCL	сериялық сағат сызығы
SDA	сериялық деректер
SPAD	жалғыз фотонды көшкін диод
ToF	Ұшу уақыты
ULD	ультра жеңіл драйвер
VCSEL	тік қуыстың бетін шығаратын диод
Xtalk	өзара сөйлесу

Функционалды сипаттама

2.1 Жүйе біттіview
VL53L7CX жүйесі аппараттық модульден және хостта жұмыс істейтін ультра жеңіл драйвер бағдарламалық құралынан (VL53L7CX ULD) тұрады (төмендегі суретті қараңыз). Аппараттық модульде ToF сенсоры бар. ST осы құжатта «драйвер» деп аталатын бағдарламалық құрал драйверін жеткізеді. Бұл құжат драйвердің хостқа қол жетімді функцияларын сипаттайды. Бұл функциялар сенсорды басқарады және ауқымды деректерді алады.
Сурет 2. VL53L7CX жүйесі аяқталдыview
2.2 Тиімді бағдарлау
Модуль нысанның түсірілген кескінін (көлденең және тігінен) айналдыратын RX апертурасының үстіндегі линзаны қамтиды. Нәтижесінде, SPAD массивінің төменгі сол жағындағы 0 аймағы ретінде анықталған аймақ көріністің жоғарғы оң жағында орналасқан нысана арқылы жарықтандырылады.
Сурет 3. VL53L7CX тиімді бағдарлау

2.3 Схемалар және I2C конфигурациясы
Драйвер мен микробағдарлама арасындағы байланыс 2 МГц-ке дейін жұмыс істеу мүмкіндігі бар I1C арқылы жүзеге асырылады. Іске асыру SCL және SDA желілерінде тартылуларды қажет етеді. Қосымша ақпарат алу үшін VL53L7CX деректер кестесін қараңыз.
VL53L7CX құрылғысының әдепкі I2C мекенжайы 0x52. Дегенмен, басқа құрылғылармен қайшылықтарды болдырмау үшін әдепкі мекенжайды өзгертуге болады немесе үлкенірек жүйе FoV үшін жүйеге бірнеше VL53L7CX модульдерін қосуды жеңілдетуге болады. I2C мекенжайын vl53l7cx_set_i2c_address() функциясы арқылы өзгертуге болады.
Сурет 4. I2C шинасындағы бірнеше сенсорлар
Құрылғыға I2C шинасында басқаларға әсер етпестен I2C мекенжайын өзгертуге рұқсат беру үшін өзгертілмейтін құрылғылардың I2C байланысын өшіру маңызды. Процедура келесідей:

1. Жүйені әдеттегідей қуаттандырыңыз.
2. Мекенжайы өзгертілмейтін құрылғының LPn істікшесін төмен тартыңыз.
3. I2C мекенжайы өзгертілген құрылғының LPn істікшесін жоғары тартыңыз.
4. set_i2c_address() функциясын пайдаланып I2C мекенжайын құрылғыға бағдарламалаңыз.
5. Қайта бағдарламаланбаған құрылғының LPn істікшесін жоғары тартыңыз.

Барлық құрылғылар енді I2C шинасында қол жетімді болуы керек. Жаңа I53C мекенжайын қажет ететін жүйедегі барлық VL7L2CX құрылғылары үшін жоғарыдағы қадамдарды қайталаңыз.

Пакет мазмұны және деректер ағыны

3.1 Драйвер архитектурасы және мазмұны
VL53L7CX ULD бумасы төрт қалтадан тұрады. Драйвер / VL53L7CX_ULD_API қалтасында орналасқан.
Жүргізуші міндетті және қосымшадан тұрады fileс. Қосымша fileлар plugins ULD мүмкіндіктерін кеңейту үшін пайдаланылады. Әрбір плагин «vl53l7cx_plugin» сөзінен басталады (мысалы, vl53l7cx_plugin_xtalk.h). Пайдаланушы ұсынылғанды ​​қаламаса plugins, оларды басқа драйвер мүмкіндіктеріне әсер етпестен жоюға болады. Келесі сурет міндетті болып табылады files және қосымша plugins.
Сурет 5. Драйвер архитектурасы
Пайдаланушы сонымен қатар екеуін жүзеге асыруы керек files /Platform қалтасында орналасқан. Ұсынылған платформа бос қабық болып табылады және ол арнайы функциялармен толтырылуы керек.
Ескерту: Платформа h file ULD пайдалану үшін міндетті макростарды қамтиды. Бәрі file ULD дұрыс пайдалану үшін мазмұн міндетті болып табылады.
3.2 Калибрлеу ағыны
Ескерту: Crossstalk (xtalk) модульдің үстіне қосылған қорғаныш терезесінің (қақпағы әйнегі) ішіндегі VCSEL сәулесінің шағылысуына байланысты SPAD массивінде қабылданған сигнал мөлшері ретінде анықталады. VL53L7CX модулі өздігінен калибрленген және оны қосымша калибрлеусіз пайдалануға болады.
Егер модуль әйнекпен қорғалған болса, Xtalk калибрлеуі қажет болуы мүмкін. VL53L7CX гистограмма алгоритмінің арқасында 60 см-ден асатын xtalk-қа қарсы иммунитетке ие, бірақ 60 см-ден төмен қысқа қашықтықта xtalk нақты қайтарылған сигналдан үлкенірек болуы мүмкін, бұл жалған нысана көрсеткішін береді немесе нысандарды олардан жақынырақ көрсетеді. Барлық xtalk калибрлеу функциялары xtalk плагиніне кіреді (қосымша). Пайдаланушы пайдалануы керек file `vl53l7cx_plugin_xtalk'.
xtalk бір рет калибрлеуге болады және деректерді кейінірек қайта пайдалану үшін сақтауға болады. Белгілі шағылыстыруы бар белгіленген қашықтықтағы нысана қажет. Қажетті ең аз қашықтық 600 мм, ал нысана бүкіл FoV қамтуы керек. Орнатуға байланысты пайдаланушы келесі кестеде ұсынылғандай Xtalk калибрлеуін бейімдеу үшін параметрлерді өзгерте алады.
Кесте 1. Калибрлеуге арналған қолжетімді параметрлер

Параметр	Мин	С.Т. ұсынған	Макс
Қашықтық [мм]	600	600	3000
s саныamples	1	4	16
Шағылысу [%]	1	3	99

Ескерту Арттыруasing s саныamples дәлдікті арттырады, бірақ ол калибрлеу уақытын да арттырады. s санына қатысты уақытamples сызықтық және мәндер шамамен күту уақытынан кейін келеді:

• 1 сamp1 секунд
• 4 сamp2.5 секунд
• 16 сamp8.5 секунд

Калибрлеу vl53l7cx_calibrate_xtalk() функциясы арқылы орындалады. Бұл функцияны кез келген уақытта пайдалануға болады. Дегенмен, сенсорды алдымен іске қосу керек. Келесі сурет Xtalk калибрлеу ағынын көрсетеді.
Сурет 6. Xtalk калибрлеу ағыны

3.3 Ауқымды ағын
Төмендегі сурет өлшемдерді алу үшін пайдаланылатын ауқымды ағынды көрсетеді. Xtalk калибрлеуі және қосымша функция шақырулары ауқымды сеансты бастамас бұрын қолданылуы керек. Қабылдау/орнату функцияларын ауқымды сеанс кезінде пайдалану мүмкін емес және «ұшатын» бағдарламалауға қолдау көрсетілмейді.
Сурет 7. VL53L7CX көмегімен диапазонды ағын

Қолжетімді мүмкіндіктер

VL53L7CX ULD API қолдану жағдайына байланысты пайдаланушыға сенсорды реттеуге мүмкіндік беретін бірнеше функцияларды қамтиды. Драйвер үшін қол жетімді барлық функциялар келесі бөлімдерде сипатталған.
4.1 Инициализация
VL53L7CX сенсорын пайдаланбас бұрын инициализациялау қажет. Бұл операция пайдаланушыдан:

1. Датчикті қосыңыз (VDDIO, AVDD, LPn істіктері Жоғары күйге орнатылды, ал I2C_RST түйреуіштері 0-ге орнатылды)
2. vl53l7cx_init() функциясын шақырыңыз. Функция микробағдарламаны (~84 кбайт) I2C интерфейсі арқылы кодты жүктеу және инициализацияны аяқтау үшін жүктеу тәртібін орындау арқылы модульге көшіреді.

4.2 Сенсорды қалпына келтіруді басқару
Құрылғыны қалпына келтіру үшін келесі түйреуіштерді ауыстырып қосу керек:

1. VDDIO, AVDD және LPn түйреуіштерін төмен деңгейге орнатыңыз.
2. 10 мс күтіңіз.
3. VDDIO, AVDD және LPn түйреуіштерін жоғары етіп орнатыңыз. Тек I2C_RST істікшесін ауыстырып қосу I2C байланысын қалпына келтіреді.

4.3 Ажыратымдылық
Ажыратымдылық қолжетімді аймақтар санына сәйкес келеді. VL53L7CX сенсорының екі ықтимал ажыратымдылығы бар: 4×4 (16 аймақ) және 8×8 (64 аймақ). Әдепкі бойынша сенсор 4×4 форматында бағдарламаланған.
vl53l7cx_set_resolution() функциясы пайдаланушыға ажыратымдылықты өзгертуге мүмкіндік береді. Диапазон жиілігі ажыратымдылыққа байланысты болғандықтан, бұл функция диапазон жиілігін жаңартудан бұрын пайдаланылуы керек. Сонымен қатар, ажыратымдылықты өзгерту нәтижелер оқылған кезде I2C шинасында трафик көлемін арттырады.
4.4 Диапазон жиілігі
Өлшеу жиілігін өзгерту үшін диапазон жиілігін пайдалануға болады. Максималды жиілік 4×4 және 8×8 ажыратымдылықтары арасында әртүрлі болғандықтан, бұл функцияны ажыратымдылықты таңдағаннан кейін пайдалану керек. Ең төменгі және ең үлкен рұқсат етілген мәндер келесі кестеде берілген.
Кесте 2. Ең аз және максималды диапазондағы жиіліктер

Ажыратымдылық	Минималды жиілік [Гц]	Максималды диапазон жиілігі [Гц]
4×4	1	60
8×8	1	15

Ауқымды жиілікті vl53l7cx_set_ranging_frequency_hz() функциясы арқылы жаңартуға болады. Әдепкі бойынша диапазон жиілігі 1 Гц-ке орнатылған.
4.5 Диапазон режимі
Диапазон режимі пайдаланушыға жоғары өнімділік немесе төмен қуат тұтыну арасындағы ауқымды таңдауға мүмкіндік береді.
Ұсынылған екі режим бар:

• Үздіксіз: Құрылғы пайдаланушы анықтаған ауқымды жиіліктегі кадрларды үздіксіз қабылдайды. VCSEL барлық диапазон кезінде қосылады, сондықтан максималды қашықтық пен қоршаған ортаның иммунитеті жақсырақ. Бұл режим жылдам өлшеулер немесе жоғары өнімділіктер үшін ұсынылады.
• Автономды: бұл әдепкі режим. Құрылғы пайдаланушы анықтаған ауқымды жиіліктегі кадрларды үздіксіз қабылдайды. VCSEL vl53l7cx_set_integration_time_ms() функциясы арқылы пайдаланушы анықтаған кезеңде қосылады. VCSEL әрқашан қосылмағандықтан, қуат тұтыну азаяды. Артықшылықтар диапазонды азайту жиілігімен айқынырақ болады. Бұл режим аз қуатты қолданбалар үшін ұсынылады.

Диапазон режимін vl53l7cx_set_ranging_mode() функциясы арқылы өзгертуге болады.
4.6 Интеграция уақыты
Интеграция уақыты автономды диапазон режимінде ғана қолжетімді мүмкіндік болып табылады (4.5 Диапазон режимі бөлімін қараңыз). Ол VCSEL қосылған кезде пайдаланушыға уақытты өзгертуге мүмкіндік береді. Диапазон режимі үздіксіз күйіне орнатылған болса, біріктіру уақытын өзгерту әсер етпейді. Әдепкі біріктіру уақыты 5 мс-ке орнатылған.
Интеграция уақытының әсері 4×4 және 8×8 рұқсаттары үшін әртүрлі. 4×4 ажыратымдылығы бір интеграция уақытынан, ал 8×8 ажыратымдылығы төрт интеграция уақытынан тұрады. Төмендегі сандар екі ажыратымдылық үшін де VCSEL эмиссиясын көрсетеді.
Сурет 8. 4×4 автономды үшін интеграция уақыты

Барлық біріктіру уақыттарының қосындысы + 1 мс үстеме шығындар өлшеу кезеңінен төмен болуы керек. Әйтпесе, ауқымды кезең интеграция уақытының мәніне сәйкес келу үшін автоматты түрде артады.
4.7 Қуат режимдері
Қуат режимдерін құрылғы пайдаланылмаған кезде тұтынуды азайту үшін пайдалануға болады. VL53L7CX келесі қуат режимдерінің бірінде жұмыс істей алады:

• Ояну: құрылғы нұсқауларды күтуде HP бос режиміне (жоғары қуат) орнатылған.
• Ұйқы режимі: құрылғы LP бос (төмен қуат), төмен қуат күйіне орнатылған. Құрылғыны ояту режиміне орнатылғанша пайдалану мүмкін емес. Бұл режим микробағдарламаны және конфигурацияны сақтайды.

Қуат режимін vl53l7cx_set_power_mode() функциясы арқылы өзгертуге болады. Әдепкі режим - ояту.
Ескерту Пайдаланушы қуат режимін өзгерткісі келсе, құрылғы ауқымды күйде болмауы керек.
4.8 Ұштағыш
Нысанадан қайтарылған сигнал өткір жиектері бар таза импульс емес. Жиектер еңкейіп, көрші аймақтарда хабарланған қашықтықтарға әсер етуі мүмкін. Ұштағыш перденің жарқылынан туындаған сигналдың бір бөлігін немесе барлығын жою үшін қолданылады. бұрынғыampКелесі суретте көрсетілген le FoV ортасына 100 мм жақын нысананы және 500 мм арттағы басқа нысананы білдіреді. Ұштағыштың мәніне байланысты жақын нысан нақтыдан гөрі көбірек аймақтарда көрінуі мүмкін.
Сурет 10. Мысалыampбірнеше ұштағыш мәндерін пайдаланып, көрініс
Ұштағышты vl53l7cx_set_sharpener_percent() функциясы арқылы өзгертуге болады. Рұқсат етілген мәндер 0 % және 99 % арасында. Әдепкі мән – 5 %.
4.9 Мақсатты тапсырыс
VL53L7CX әр аймаққа бірнеше нысананы өлшей алады. Гистограмманы өңдеудің арқасында хост хабарланған мақсаттардың ретін таңдай алады. Екі нұсқа бар:

• Ең жақын: ең жақын мақсат бірінші хабарланады
• Ең күшті: Ең күшті мақсат бірінші хабарланған

Мақсатты ретті vl53l7cx_set_target_order() функциясы арқылы өзгертуге болады. Әдепкі рет - Ең күшті.
бұрынғыampкелесі суреттегі le екі нысананың табылуын білдіреді. Біреуі 100 мм-де төмен шағылыстырумен, екіншісі 700 мм-де жоғары шағылыстырумен.
Сурет 11. Мысалыamp2 нысанасы бар гистограмманың le

4.10 Әр аймаққа бірнеше мақсат
VL53L7CX әр аймаққа төрт нысананы өлшей алады. Пайдаланушы сенсор қайтаратын мақсаттардың санын конфигурациялай алады.
Ескерту Анықталатын екі нысананың арасындағы ең аз қашықтық 600 мм. Жүргізушіден таңдау мүмкін емес; мұны 'platform.h' ішінде жасау керек. file. VL53L7CX_NB_ TARGET_PER_ZONE макросын 1 мен 4 арасындағы мәнге орнату қажет. 4.9 бөлімінде сипатталған мақсатты реттілік анықталған мақсаттың ретіне тікелей әсер етеді. Әдепкі бойынша сенсор бір аймаққа ең көбі бір нысананы ғана шығарады.
Ескерту  Бір аймаққа ұлғайған мақсатты саны талап етілетін жедел жад көлемін арттырады.
4.11 Xtalk маржасы
Xtalk маржасы - Xtalk плагині арқылы ғана қолжетімді қосымша мүмкіндік. .c және .f files 'vl53l7cx_plugin_xtalk' пайдалану қажет.
Маржа датчиктің жоғарғы жағында жабын лентасы болған кезде анықтау шегін өзгерту үшін пайдаланылады. X сөйлесу калибрлеу деректерін орнатқаннан кейін қақпақсыз ешқашан анықталмауы үшін шекті арттыруға болады. Мысалыample, пайдаланушы бір құрылғыда Xwalk калибрлеуін іске қоса алады және барлық басқа құрылғылар үшін бірдей калибрлеу деректерін қайта пайдалана алады. X сөйлесу жиегін X сөйлесуін түзету үшін пайдалануға болады. Төмендегі сурет Xwalk маржасын білдіреді.
12-сурет. X сөйлесу шегі
4.12 Анықтау шегі
Тұрақты диапазон мүмкіндіктеріне қоса, сенсорды белгілі бір алдын ала анықталған критерийлер бойынша нысанды анықтауға бағдарламалауға болады. Бұл мүмкіндік API-де әдепкі бойынша қосылмаған опция болып табылатын «анықтау шегі» плагині арқылы қол жетімді. The file`vl53l7cx_plugin_detection_thresholds' деп аталатындарды пайдалану қажет. Бұл мүмкіндікті пайдаланушы анықтаған шарттар орындалған кезде A3 (INT) істікшесіне үзіліс жасау үшін пайдалануға болады. Үш ықтимал конфигурация бар:

• Ажыратымдылық 4×4: әр аймаққа 1 шекті пайдалану (барлығы 16 шек)
• Ажыратымдылық 4×4: әр аймаққа 2 шекті пайдалану (барлығы 32 шек)
• Ажыратымдылық 8×8: әр аймаққа 1 шекті пайдалану (барлығы 64 шек)

Қандай конфигурация қолданылса да, шекті мәндерді жасау процедурасы мен ЖЖҚ өлшемі бірдей.
Әрбір шекті комбинация үшін бірнеше өрістерді толтыру қажет:

• Аймақ идентификаторы: таңдалған аймақтың идентификаторы (2.2 Тиімді бағдар бөлімін қараңыз)
• Өлшеу: ұстау үшін өлшеу (қашықтық, сигнал, SPAD саны, ...)
• Түрі: өлшем терезелері (терезелерде, терезеден тыс, төменгі шекті мәннен төмен, ...)
• Төмен шек: триггер үшін төменгі шекті пайдаланушы. Пайдаланушы пішімді орнатудың қажеті жоқ, оны API автоматты түрде өңдейді.
• Жоғары шек: триггер үшін жоғары шекті пайдаланушы. Пайдаланушы пішімді орнатудың қажеті жоқ, оны API автоматты түрде өңдейді.
• Математикалық операция: әр аймаққа 4×4 2 шекті комбинациялар үшін ғана қолданылады. Пайдаланушы бір аймақта бірнеше шекті пайдаланып комбинацияны орната алады.

4.13 Қозғалыс индикаторы
VL53L7CX сенсорында көріністегі қозғалысты анықтауға мүмкіндік беретін ендірілген микробағдарлама мүмкіндігі бар. Қозғалыс көрсеткіші дәйекті кадрлар арасында есептеледі. Бұл опция `vl53l7cx_plugin_motion_indicator' плагині арқылы қол жетімді.
Қозғалыс көрсеткіші vl53l7cx_motion_indicator_init() функциясы арқылы инициализацияланады. Егер пайдаланушы сенсордың ажыратымдылығын өзгерткісі келсе, ол қозғалыс көрсеткішінің ажыратымдылығын арнайы функцияны пайдаланып жаңартуы керек: vl53l7cx_motion_indicator_set_resolution().
Сондай-ақ пайдаланушы қозғалысты анықтау үшін ең аз және максималды қашықтықты өзгерте алады. Ең аз және ең үлкен қашықтықтардың арасындағы айырмашылық 1500 мм-ден аспауы керек. Әдепкі бойынша қашықтықтар 400 мм және 1500 мм арасындағы мәндермен инициализацияланады.
Нәтижелер «қозғалыс көрсеткіші» өрісінде сақталады. Бұл өрісте «қозғалыс» массиві әр аймақтағы қозғалыс қарқындылығын қамтитын мән береді. Жоғары мән кадрлар арасындағы жоғары қозғалыс вариациясын көрсетеді. Әдеттегі қозғалыс 100 мен 500 арасындағы мәнді береді. Бұл сезімталдық біріктіру уақытына, мақсатты қашықтыққа және мақсатты шағылыстыруға байланысты.
Төмен қуатты қолданбалар үшін тамаша комбинация - Автономды диапазон режимі бар қозғалыс индикаторын пайдалану және қозғалыста бағдарламаланған анықтау шегі. Бұл ең аз қуат тұтынумен FoV-дегі қозғалыс өзгерістерін анықтауға мүмкіндік береді.

Нәтижелер ауқымы

5.1 Қол жетімді деректер
Мақсатты және орта деректерінің кең тізімі ауқымды әрекеттер кезінде шығарылуы мүмкін. Келесі кесте пайдаланушыға қолжетімді параметрлерді сипаттайды.
Кесте 3. VL53L7CX сенсоры арқылы қолжетімді шығыс

Элемент	Nb байт (RAM)	Бірлік	Сипаттама
SPAD үшін қоршаған орта	256	Kcps/SPAD	Шуға байланысты қоршаған орта сигналының жылдамдығын өлшеу үшін белсенді фотонды эмиссиясыз SPAD массивінде қоршаған орта жылдамдығын өлшеу.
Анықталған мақсаттар саны	64	Жоқ	Ағымдағы аймақтағы анықталған нысандардың саны. Бұл мән өлшеу жарамдылығын білу үшін бірінші тексерілетін мән болуы керек.
Қосылған SPAD саны	256	Жоқ	Ағымдағы өлшеу үшін қосылған SPAD саны. Алыс немесе төмен шағылыстыратын мақсат көбірек SPAD белсендіреді.
SPAD үшін сигнал	256 x nb мақсатты бағдарламаланған	Kcps/SPAD	VCSEL импульсі кезінде өлшенген фотондар саны.
Сигма диапазоны	128 x nb мақсатты бағдарламаланған	Миллиметр	Есептегі шудың сигма бағалаушысы мақсатты қашықтық.
Қашықтық	128 x nb мақсатты бағдарламаланған	Миллиметр	Мақсатты қашықтық
Мақсатты күй	64 x nb мақсатты бағдарламаланған	Жоқ	Өлшемдердің жарамдылығы. Қосымша ақпарат алу үшін 5.5 Нәтижелерді түсіндіру бөлімін қараңыз.
Рефлексия	Бағдарламаланған 64 х саны	Пайыз	Пайызбен есептелген мақсатты көрсету
Қозғалыс көрсеткіші	140	Жоқ	Қозғалыс көрсеткіші нәтижелерін қамтитын құрылым. «Қозғалыс» өрісі қозғалыс қарқындылығын қамтиды.

Ескертпе: Бірнеше элементтер үшін (жылдамдықтағы сигнал, сигма, …) пайдаланушы әр аймаққа 1 мақсаттан көп бағдарламалаған болса, деректерге қол жеткізу әр түрлі болады (4.10 Әр аймақ үшін бірнеше мақсат бөлімін қараңыз). Бұрын қараңызampҚосымша ақпарат алу үшін le кодтары.
5.2 Шығару таңдауын теңшеу
Әдепкі бойынша, барлық VL53L7CX шығыстары қосылады. Қажет болса, пайдаланушы кейбір сенсор шығысын өшіре алады. Өлшемдерді өшіру драйверде қол жетімді емес; ол «платформада» орындалуы керек file. Пайдаланушы шығыстарды өшіру үшін келесі макростарды жариялай алады:
#VL53L7CX_АЖЫРАТЫЛҒАН_АМБИЕНТ_БІР_СПАД-ны анықтаңыз
#VL53L7CX_DISABLE_NB_SPADS_ENABLED анықтау
#анықтау VL53L7CX_DISABLE_NB_TARGET_DETECTED
#VL53L7CX_СПАД_БІРІНДЕГІ_СИГНАЛДЫ_АНЫҚТАҢЫЗ
#VL53L7CX_DISABLE_RANGE_SIGMA_MM анықтаңыз
#VL53L7CX_DISABLE_DISTANCE_MM анықтаңыз
#VL53L7CX_АЖЫРАТУ_МАҚСАТ_МӘРТЕБЕСІН анықтау
#VL53L7CX_АЖЫРАТУ_РЕФЛЕКТАНС_ПАЙЫЗДЫ анықтау
#VL53L7CX_Қозғалыс_көрсеткішін ажырату
Демек, өрістер нәтижелер құрылымында жарияланбайды және деректер хостқа тасымалданбайды. ЖЖҚ өлшемі мен I2C өлшемі кішірейді. Деректер дәйектілігін қамтамасыз ету үшін ST әрқашан «анықталған мақсат саны» және «мақсат күйін» қосулы ұстауды ұсынады. Ол мақсатты күйге байланысты өлшемдерді сүзуге мүмкіндік береді (5.5 Нәтижелерді түсіндіру бөлімін қараңыз).
5.3 Түрлі нәтижелерді алу
Диапазондық сеанс кезінде жаңа ауқым деректерінің қолжетімділігін білудің екі жолы бар:

• Сауалнама режимі: vl53l7cx_check_data_ready() функциясын үздіксіз пайдаланады. Ол сенсор қайтарған жаңа ағын санын анықтайды.
• Үзу режимі: A3 (GPIO1) істікшесінде көтерілген үзуді күтеді. Үзіліс ~100 секундтан кейін автоматты түрде жойылады.

Жаңа деректер дайын болғанда, нәтижелерді vl53l7cx_get_ranging_data() функциясы арқылы оқуға болады. Ол барлық таңдалған шығысты қамтитын жаңартылған құрылымды қайтарады. Құрылғы асинхронды болғандықтан, ауқымды сеансты жалғастыру үшін тазалау үшін үзіліс жоқ.
Бұл мүмкіндік үздіксіз және автономды диапазон режимдері үшін қол жетімді.
5.4 Шикі микробағдарлама пішімін пайдалану
I2C арқылы ауқымды деректерді тасымалдағаннан кейін микробағдарлама пішімі мен хост пішімі арасында түрлендіру орын алады. Бұл операция әдетте сенсордың әдепкі шығысы ретінде миллиметрдегі ауқымды қашықтыққа ие болу үшін орындалады. Егер пайдаланушы микробағдарлама пішімін пайдаланғысы келсе, платформада келесі макрос анықталуы керек file:
#VL53L7CX_USE_RAW_FORMAT-ты анықтаңыз
5.5 Нәтижелерді түсіндіру
VL53L7CX қайтарған деректерді мақсатты күйді есепке алу үшін сүзуге болады. Күй өлшеу жарамдылығын көрсетеді. Толық күй тізімі келесі кестеде сипатталған.

Мақсатты күй	Сипаттама
0	Ауқымды деректер жаңартылмайды
1	SPAD массивінде сигнал жылдамдығы тым төмен
2	Мақсатты кезең
3	Сигма бағалаушысы тым жоғары
4	Мақсаттың сәйкестігі орындалмады
5	Ауқым жарамды
6	Орындалмады (әдетте бірінші ауқым)
7	Баға сәйкестігі орындалмады
8	Ағымдағы мақсат үшін сигнал жылдамдығы тым төмен
9	Үлкен импульспен жарамды диапазон (біріктірілген мақсатқа байланысты болуы мүмкін)
10	Ауқым жарамды, бірақ алдыңғы ауқымда мақсат анықталмады
11	Өлшеу сәйкестігі орындалмады
12	Нысананы басқа біреу бұлдыратып жіберді
13	Мақсат анықталды, бірақ сәйкес емес деректер. Көбінесе қайталама мақсаттар үшін орын алады.
255	Ешбір мақсат анықталмады (тек анықталған мақсат саны қосылған болса)

Тұрақты деректерге ие болу үшін пайдаланушы жарамсыз мақсатты күйді сүзгілеуі керек. Сенім рейтингін беру үшін 5 мәртебесі бар мақсат 100% жарамды деп есептеледі. 6 немесе 9 мәртебесі 50 % сенімділік мәнімен қарастырылуы мүмкін. Барлық басқа күйлер 50% сенімділік деңгейінен төмен.
5.6 Драйвер қателері
VL53L7CX сенсорын пайдалану кезінде қате орын алса, драйвер белгілі бір қатені қайтарады. Келесі кестеде ықтимал қателер тізімі берілген.
Кесте 5. Драйверді пайдаланып қол жетімді қателер тізімі

Мақсатты күй	Сипаттама
0	Қате жоқ
127	Пайдаланушы қате параметрді бағдарламалады (белгісіз ажыратымдылық, диапазон жиілігі тым жоғары, …)
255	Негізгі қате. Әдетте I2C қатесіне байланысты күту уақыты қатесі.
басқа	Жоғарыда сипатталған бірнеше қателердің комбинациясы

Ескерту Көбірек қате кодтарын платформаны пайдаланып хост жүзеге асыра алады files.
Қайта қарау тарихы
Кесте 6. Құжатты қайта қарау тарихы

Күн	Нұсқа	Өзгерістер
2-22 тамыз	1	Бастапқы шығарылым
2-қыркүйек-22 ж	2	Жаңартылған бөлім Кіріспе 4.10-бөлімге нысаналар арасындағы ең аз қашықтық туралы ескертпе қосылды. Әр аймаққа бірнеше нысаналар

МАҢЫЗДЫ ЕСКЕРТПЕ МҰҚИЯТ ОҚЫҢЫЗ
STMicroelectronics NV және оның еншілес компаниялары («СТ») ST өнімдеріне және/немесе осы құжатқа кез келген уақытта ескертусіз өзгерістер, түзетулер, жақсартулар, өзгертулер және жақсартулар енгізу құқығын өзіне қалдырады. Сатып алушылар тапсырыс бергенге дейін СТ өнімдері туралы соңғы ақпаратты алуы керек. СТ өнімдері тапсырысты растау кезінде қолданыстағы СТ сату шарттарына сәйкес сатылады.
Сатып алушылар СТ өнімдерін таңдауға, таңдауға және пайдалануға жауапты және СТ қолданбаға көмек немесе сатып алушылардың өнімдерінің дизайны үшін жауапкершілік көтермейді. Осы құжатта ST компаниясы зияткерлік меншік құқығына тікелей немесе жанама түрде ешқандай лицензия бермейді. Осы құжатта баяндалған ақпараттан өзгеше ережелері бар СТ өнімдерін қайта сату СТ осындай өнімге берген кез келген кепілдікті жояды. ST және ST логотипі ST сауда белгілері болып табылады. ST сауда белгілері туралы қосымша ақпаратты қараңыз  www.st.com/trademarks.
Барлық басқа өнім немесе қызмет атаулары олардың тиісті иелерінің меншігі болып табылады. Осы құжаттағы ақпарат осы құжаттың кез келген алдыңғы нұсқаларында бұрын берілген ақпаратты ауыстырады және ауыстырады.
© 2022 STMicroelectronics Барлық құқықтар қорғалған

Құжаттар / Ресурстар

ST UM3038 Ұшу уақыты көп аймақты диапазонды реттеу сенсоры [pdf] Пайдаланушы нұсқаулығы UM3038 Ұшу уақыты көп аймақтық диапазон сенсоры, UM3038, ұшу уақыты көп аймақтық диапазон сенсоры, ұшу уақыты көп аймақтық, ұшу көп аймақтық диапазон сенсоры, көп аймақтық диапазон сенсоры, ұшу диапазонының сенсоры, қашықтық сенсоры, UM3038 сенсоры

Анықтамалар

• Пайдаланушы нұсқаулығы