概述

VL53L8CX是一款8x8多區(qū)域ToF測(cè)距傳感器，它在環(huán)境光下能夠在降低功耗的同時(shí)增強(qiáng)性能。該傳感器基于意法半導(dǎo)體的FlightSense技術(shù)設(shè)計(jì)，能夠提供最高400 cm的精確測(cè)距，并具有65°對(duì)角線視場(chǎng)。
VL53L8CX集成了功能強(qiáng)大的新一代VCSEL，以及兩個(gè)先進(jìn)的超表面鏡頭。硬件封裝在創(chuàng)新的“一體化”模塊中。這使得它能夠適用于更廣泛的高性能應(yīng)用場(chǎng)景，如低功耗系統(tǒng)激活、手勢(shì)識(shí)別、機(jī)器人SLAM、液位監(jiān)控等多種用途。
VL53L8CX采用意法半導(dǎo)體的專(zhuān)利算法，可以檢測(cè)和跟蹤視場(chǎng)內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)，具有64區(qū)域深度測(cè)量能力。意法半導(dǎo)體的直方圖確保蓋片玻璃串?dāng)_抗擾度超過(guò)60 cm。
與所有基于意法半導(dǎo)體FlightSense技術(shù)的ToF傳感器一樣，VL53L8CX能夠測(cè)量絕對(duì)距離，不受目標(biāo)顏色和反射率的影響。
VL53L8CX支持SPI和I2C接口，確保高頻幀率和短啟動(dòng)時(shí)間。
VL53L8CX的VCSEL發(fā)射940 nm的完全不可見(jiàn)紅外光。這種VCSEL具有1級(jí)認(rèn)證，對(duì)眼睛是安全的。使用VL53L8CP可以進(jìn)行場(chǎng)景瀏覽和多區(qū)域檢測(cè)。這歸因于軟件可定制的檢測(cè)陣列。它能快速且低功耗地檢測(cè)到人體存在。此類(lèi)檢測(cè)被稱(chēng)為微深度圖。

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視頻教學(xué)

[https://www.bilibili.com/video/BV1Z1421d7Dv/]

樣品申請(qǐng)

[https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#]

源碼下載

[https://download.csdn.net/download/qq_24312945/89194498]

主要特點(diǎn)

新一代多區(qū)域飛行時(shí)間 (ToF) 傳感器的功耗較低，提高了距離測(cè)距性能

• 可以使用4x4或8x8獨(dú)立區(qū)域測(cè)量功能進(jìn)行多區(qū)域距離測(cè)量
• 自主低功耗模式，通過(guò)可編程中斷閾值喚醒主機(jī)
• 增強(qiáng)了環(huán)境光條件下的性能，測(cè)量距離可達(dá)400 cm
• 在每個(gè)區(qū)域均可進(jìn)行多目標(biāo)檢測(cè)和測(cè)距
• 直方圖處理和算法補(bǔ)償可最大程度減少甚至消除蓋片串?dāng)_的影響
• 每個(gè)區(qū)域都配有運(yùn)動(dòng)指示器，用于顯示目標(biāo)是否以及如何移動(dòng)
• 60 Hz幀速率能力

完全集成的微型模塊，具有寬視野 (FoV)

• 新一代大功率發(fā)射器：940 nm不可見(jiàn)光VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器）集成式模擬驅(qū)動(dòng)器
• 65°對(duì)角線方形視場(chǎng)，發(fā)射器和接收器采用衍射光學(xué)元件 (DOE)
• 單光子雪崩二極管 (SPAD) 接收陣列
• 運(yùn)行固件的低功耗微控制器
• 尺寸：6.4 x 3.0 x 1.75 mm

可輕松集成

• 單回流焊元件
• 需要1.8 V核心電源和3.3 V AVDD電源
• 可選1.2 V或1.8 V IOVDD接口電壓等級(jí)
• I2C（可達(dá)1 MHz）或SPI（可達(dá)3 MHz）接口
• 兼容多種蓋片材料
• 可隱藏在深色蓋片之后

硬件準(zhǔn)備

首先需要準(zhǔn)備一個(gè)開(kāi)發(fā)板，這里我準(zhǔn)備的是自己繪制的開(kāi)發(fā)板，需要的可以進(jìn)行申請(qǐng)。

技術(shù)規(guī)格

系統(tǒng)框圖

應(yīng)用示意圖

IIC模式下應(yīng)用示意圖。

SPI模式下應(yīng)用示意圖。

區(qū)域映射

VL53L8CX支持4x4模式的區(qū)域映射和8x8模式的區(qū)域映射。
下圖顯示了4x4模式下的區(qū)域定義。總共有16個(gè)區(qū)域，它們沿著一行遞增，然后再開(kāi)始新的一行。物理視圖是從設(shè)備頂部朝向鏡頭。如下圖所示，每個(gè)區(qū)域的編號(hào)對(duì)應(yīng)于傳感器返回的ZoneIDs。

下圖顯示了8x8模式下的區(qū)域定義。總共有64個(gè)區(qū)域，它們沿著一行遞增，然后再開(kāi)始新的一行。物理視圖是從設(shè)備頂部朝向鏡頭。如下圖所示，每個(gè)區(qū)域的編號(hào)對(duì)應(yīng)于傳感器返回給主機(jī)的ZoneIDs。

生成STM32CUBEMX

選擇MCU

測(cè)試版所用的MCU為STM32G431CB。

串口配置

查看原理圖，PA9和PA10設(shè)置為開(kāi)發(fā)板的串口。

配置串口。

IIC配置

在這個(gè)應(yīng)用中，VL53L8CX模塊通過(guò)I2C（IIC）接口與主控器通信。具體來(lái)說(shuō)，VL53L8CX模塊的I2C引腳連接到主控器的PA8和PB5兩個(gè)IO口。

配置IIC為快速模式，速度為400k。

LPn 設(shè)置

若進(jìn)行IIC通訊，LPn設(shè)置為高電平狀態(tài)。

這里對(duì)應(yīng)管腳為PA12。

配置為PA12。

X-CUBE-TOF1

本節(jié)介紹在不需要使用樣例應(yīng)用時(shí)如何使用STM32CubeMX將X-CUBE-TOF1軟件包添加到項(xiàng)目中。有了這樣的設(shè)置，就只配置了驅(qū)動(dòng)層。

串口重定向

打開(kāi)魔術(shù)棒，勾選MicroLIB

代碼配置

在custom_ranging_sensor.c代碼中，有IO口驅(qū)動(dòng)VL53L8CX進(jìn)行復(fù)位的代碼，由于沒(méi)有配置對(duì)應(yīng)的IO，所以需要注釋掉。

Tera Term配置

打開(kāi)Tera Term并使用以下設(shè)置進(jìn)行配置。

演示結(jié)果

配置完成侯可以在Tera Term下查看結(jié)果，如下是4*4的顯示。

可以切換到8*8顯示。

審核編輯 黃宇