Sensor adalah katalisator terpenting untuk evolusi otomasi. Dengan peningkatan teknologi, saat ini tersedia sensor Analog dan Digital untuk berbagai aplikasi. Pengembangan dari sensor memiliki banyak tugas otomatisasi lebih mudah. Saat ini ada sensor untuk diukur suhu , mengukur intensitas cahaya, mengukur kelembapan, mengukur suara, mengukur radiasi, mengukur kedekatan, dll. Untuk mengukur jangkauan jarak suatu benda, terdapat berbagai jenis sensor jarak yang tersedia di pasaran. Beberapa menggunakan sinar laser untuk operasi sedangkan beberapa menggunakan LED. Salah satu sensor yang menggunakan sinar laser untuk mengukur jarak adalah IC VL53L0X.

Apa itu VL53L0X?

VL53L0X adalah sensor pengukur jarak berbasis LIDAR yang menggunakan prinsip Waktu penerbangan untuk beroperasi. Perangkat ini sangat kecil dan dapat dengan mudah dihubungkan mikrokontroler .

Prinsip bekerja

VL53L0X adalah sensor jarak laser. Ini menggunakan prinsip Time of flight untuk mengukur jarak benda. Di sini sinar laser dilepaskan dari Laser Pemancar Permukaan Rongga Vertikal hadir di perangkat. Sinar ini membentur permukaan objek dan memantul kembali. Waktu yang dibutuhkan oleh sinar laser untuk menghantam permukaan objek dan memantulkan kembali ke sensor dikenal sebagai Waktu terbang. Waktu ini diukur untuk menghitung jarak antara objek dan sensor. Untuk mengukur waktu foton dan jarak foton digunakan array SPAD di perangkat. Ini juga meningkatkan akurasi perangkat. VL53L0X dapat mengukur jarak jarak benda meskipun permukaannya sangat reflektif.

Konfigurasi Pin

Pin-Diagram-dari-VL53L0X

Sensor jarak VL53L0X disediakan oleh ST Microelectronics tersedia sebagai IC 12-Pin. Deskripsi pin dari IC adalah seperti yang diberikan di bawah ini -

Pin -1 AVDDVCSEL adalah pin catu daya ke VCSEL yang terhubung ke catu daya utama. Tegangan 2.6V hingga 5.5V disuplai ke pin ini.
Pin-2 adalah pin ground VCSEL -AVSSVCSEL. Pin ini terhubung ke ground utama.
Pin-3 adalah pin ground dari IC- GND.
Pin-4 juga merupakan pin ground GND2.
Pin-5 adalah input digital Xshutdown pin -XSHUT.
Pin-6 adalah pin ground -GND3,
Pin-7 adalah pin keluaran interupsi-GPIO1. Ini adalah pin keluaran digital.
Pin-8 adalah pin jangan terhubung-DNC. Pin ini dibiarkan mengambang
Pin-9 adalah pin I2C Serial Data- SDA. Ini adalah pin input / output digital.
Pin-10 adalah pin input jam serial I2C - SCL. Ini adalah pin input digital.
Pin-11 adalah pin tegangan suplai- AVDD.
Pin-12 adalah pin ground- GND4. Pin ini harus dihubungkan ke ground utama.

Diagram Blok

Dengan bantuan API, banyak fungsi tingkat tinggi VL53L0X dapat dikontrol oleh Host. Inisialisasi, Kalibrasi, Pilihan akurasi, Pilihan mode mulai, start / stop, dll… dari VL53L0X dapat dikontrol oleh perintah API.

API ini dapat dikompilasi di platform apa pun. API berisi 3 mode rentang - rentang tunggal, rentang kontinu, dan rentang waktu. Dalam mode rentang tunggal, rentang dilakukan setelah fungsi API dipanggil. Disini mulai dilakukan hanya sekali.

“apa itu kapasitor tantalum ”

Dalam rentang berkelanjutan, rentang dilakukan terus menerus setelah memanggil fungsi API. Di sini untuk kembali ke mode siaga SW, pengguna harus menghentikan rentang. Dalam rentang waktu, rentang dilakukan terus menerus setelah memanggil fungsi API tetapi setelah setiap pengukuran, pengukuran lainnya dimulai setelah penundaan yang ditentukan pengguna.

Diagram Sirkuit

Diagram Sirkuit-of-VL53L0X

Selama menghubungkan VL53L0X dengan mikrokontroler, kapasitor dan kapasitor eksternal digunakan. Kapasitor eksternal yang digunakan dengan pin tegangan suplai utama AVDD harus ditempatkan sedekat mungkin dengan pin AVDDVCSEL dan AVDDVCSEL untuk mengurangi kebisingan dan gangguan.

“diy analog ke digital converter ”

Resistor pull-up eksternal 1.5kΩ hingga 2kΩ direkomendasikan untuk AVDD 2.8V. Untuk XSHUT dan GPIO1 10kΩ direkomendasikan nilai resistor pull-up. Sebuah host memiliki API yang dengannya VL53L0X dikontrol menggunakan perintah.

Spesifikasi VL53L0X

Beberapa spesifikasi VL53L0X tercantum di bawah ini -

Kisaran tegangan operasi untuk perangkat ini adalah 2.6V hingga 3.5V
Perangkat ini membutuhkan suplai arus 10mA untuk operasi.
Untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler, protokol komunikasi I2C disediakan onboard.
Perangkat ini dapat mengukur jarak target hingga 2 meter.
Regulator tegangan linier 2.8V disediakan.
Array Single-Photon Avalanche Diodes digunakan di perangkat.
Laser Pemancar Permukaan Rongga Vertikal 980nm digunakan untuk jangkauan laser.
Perangkat ini juga memiliki pengalih level terintegrasi.
Perangkat ini memiliki kekebalan terhadap suasana.
Untuk memberikan pencegahan yang baik dari crosstalk optik kaca, filter IR terintegrasi disediakan.
Kisaran suhu pengoperasian dari -20 ° C hingga 70 ° C.
Perangkat ini tersedia sebagai paket LGA12 Optik.
VL53L0X dapat dikontrol menggunakan API.
Menggunakan API, banyak aplikasi kelas atas dapat dirancang oleh pelanggan dengan mudah.
API ini berisi 3 mode rentang untuk mengontrol fungsi VL53L0X.

Aplikasi VL53L0X

VL53L0X adalah modul mulai laser. Sensor ini menjadi populer saat pertama kali digunakan di iphone7 dan ponsel Apple lainnya untuk gambar 3D. Ada berbagai aplikasi modul ini. Beberapa dari mereka terdaftar di bawah ini -

VL53L0X digunakan dalam robotika untuk deteksi rintangan dan penghindaran.
Di banyak Ponsel Cerdas terbaru, modul ini digunakan sebagai sensor jarak.
Digunakan untuk citra medis di mana gambar harus diambil dalam kondisi cahaya redup.
Di kamera, untuk fokus otomatis, VL53L0X digunakan.
Untuk menangkap gambar objek yang bergerak cepat dan meningkatkan performa kamera digunakan VL53L0X pada kamera modern.
Untuk pengenalan gerakan satu dimensi, modul ini digunakan.
Di faucet otomatis, dispenser sabun, dan keran otomatis, untuk mendeteksi gerakan tangan, VL53L0X diterapkan.
Modul ini juga digunakan di komputer dan laptop untuk deteksi pengguna.

IC Alternatif

Selain sensor VL53L0X yang disediakan oleh ST Microelectronics, beberapa IC lain yang dapat digunakan sebagai alternatif modul ini adalah VL6180, Ultrasonic Sensor HC-SR04.

Laser yang digunakan dalam sensor ini tidak terlihat dan tidak berbahaya bagi mata manusia. VL53L0X juga populer disebut sebagai sensor pengukur jarak terkecil di dunia. Rincian lebih lanjut tentang karakteristik kelistrikan dari sensor ini dapat ditemukan di dalamnya Lembaran data . Apakah ponsel cerdas Anda menggunakan VL53L0X untuk fokus otomatis lensa kamera?