VL53L0X: ઉચ્ચ ચોકસાઇ લેસર અંતર સેન્સર

તમારા કેટલાક પ્રોજેક્ટ્સમાં તમારે અંતર માપવાની જરૂર પડશે. સારું, તમારે જાણવું જોઈએ કે આ VL53L0X એ એક ઉપકરણ છે જે તેમને ઉચ્ચ ચોકસાઇથી માપવા માટે પરવાનગી આપે છે. આ ઉપરાંત, તેનું નાનું કદ અને ઓછી કિંમત તમારા ડીવાયવાય પ્રોજેક્ટ્સ માટે, ખાસ કરીને આર્ડુનો સાથે સંકલન કરવા માટે તેને આદર્શ બનાવે છે.

ઘણાં ઉપકરણો છે જે અંતરને માપી શકે છે, તેમાંથી કેટલાક અંતરા મીટર છે જે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પર આધારિત હોય છે જે અવાજ ઉત્સર્જન કરે છે અને જ્યારે objectબ્જેક્ટ સાથે ncingછળતું હોય ત્યારે તે અંતરની પૂરતી ચોકસાઈ સાથે જાણવાની મંજૂરી આપે છે. પરંતુ જો તમને સૌથી વધુ ચોકસાઇ જોઈએ છે, આ માટે તમારે એકની જરૂર છે ઓપ્ટિકલ અંતર મીટર. આ પ્રકારનાં માપન ઉપકરણો લેસર પર આધારિત છે, જેમ કે VL53L0X ની જેમ છે.

ટFફ શું છે?

ફ્લાઇટનો સમય અથવા ટFફ (ફ્લાઇટનો સમયનો) કેમેરો તે અંતરને માપવા માટે વપરાય છે. તે optપ્ટિક્સ પર આધારિત છે, પ્રકાશ બીમના ઉત્સર્જન અને તેના સ્વાગત વચ્ચે વીતેલા સમયને માપવા. તે સીસીડી, સીએમઓએસ સેન્સર અને કઠોળ ઇન્ફ્રારેડ, લેસર વગેરે હોઈ શકે છે. જ્યારે પલ્સ ટ્રિગર થાય ત્યારે જ સમય માપન શરૂ કરવા માટે સિંક્રનાઇઝ કરવામાં આવશે અને જ્યારે સેન્સરથી બાઉન્સ મળે ત્યારે કાઉન્ટરને રોકો.

એ રીતે અંતરની ગણતરી તદ્દન સચોટ રીતે કરી શકાય છે. બીમ પ્રાપ્ત થાય ત્યાં સુધી ગણતરી કરવા માટે તે ચિપમાં એકીકૃત વધારાની તર્કશાસ્ત્ર સર્કિટરી લે છે અને તે અંતર શું છે તે નિર્ધારિત કરે છે. સિદ્ધાંત ખૂબ સીધો છે.

સંબંધિત લેખ:

ઇએસપી 8266: અરડિનો માટેનું વાઇફાઇ મોડ્યુલ

આ પ્રકારનાં ઉપકરણનો ઉપયોગ થાય છે રોબોટિક્સ રોબોટ અથવા ડ્રોનને અવરોધોને ટાળવા માટે, તેઓ લક્ષ્યથી કેટલા દૂર છે તે જાણવા, વિવિધ કાર્યક્રમો માટે ઉપયોગમાં લેવાતા કાર સેન્સર્સ માટે, એક્ચ્યુએટર જેવા ઇલેક્ટ્રોનિક મીટરનો અમલ કરવા માટે, જેથી અરડિનો કંઈક કરે ત્યારે તે કોઈ objectબ્જેક્ટ વગેરેની ચોક્કસ નિકટતા શોધી કાે છે.

VL53L0X અને ડેટાશીટ શું છે?

El VL53L0X લેસર ઇન્ફ્રારેડ દ્વારા અંતર માપવા માટે આ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે. છેલ્લી પે generationી. પ્રોસેસર સાથે મળીને, આર્ડિનો જેવા, તે માપવા માટે એક શક્તિશાળી સાધન બની શકે છે. ખાસ કરીને, ચિપ 50 મીમી અને 2000 મીમીની વચ્ચે એટલે કે 5 સેન્ટિમીટરથી 2 મીટરની અંતર પકડી શકે છે.

નજીકના અંતરને માપવા માટે, તમારે કદાચ VL6180X કહેવાતા આ ચિપના એક પ્રકારની જરૂર પડશે જે તમને 5 થી 200 મીમીની વચ્ચે, એટલે કે, અડધા સેન્ટિમીટરથી 20 સેન્ટિમીટરની રેન્જને માપવા દે છે. જો તમે સમાન તકનીકી ઉપકરણ શોધવા માંગો છો પરંતુ કોઈપણ તકનીકી કારણોસર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પર આધારિત છે, તો તમારે એચસી-એસઆર04 જોવું જોઈએ, જે ઉત્પાદકોમાં લોકપ્રિય અન્ય એકદમ સસ્તા મોડ્યુલ છે.

El VL53L0X ચિપ માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે જ્યારે એમ્બિયન્ટ લાઇટ ખૂબ વધારે હોય ત્યારે પણ કામ કરો. ધ્યાનમાં રાખો કે જ્યારે optપ્ટિકલ રીતે કામ કરો છો, ત્યારે પર્યાવરણનું પ્રકાશ "પ્રદૂષણ" જેટલું વધારે છે, તેટલું પૂરતું સંકેતની બાઉન્સ મેળવવું મુશ્કેલ બનશે. પરંતુ આ કિસ્સામાં તે ખૂબ સમસ્યા પ્રસ્તુત કરતું નથી. આ ઉપરાંત, વળતર સિસ્ટમ કે જે તેને એકીકૃત કરે છે તે તેને માપવા માટે પરવાનગી આપે છે જો તમે તેનો ઉપયોગ રક્ષણાત્મક કાચની પાછળ કરો.

કે તે એક બનાવે છે શ્રેષ્ઠ અંતર સેન્સર છે કે તમે બજારમાં મળશે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અથવા ઇન્ફ્રારેડ (આઇઆર) પર આધારિત સેન્સર્સ કરતા ઘણી વધારે ચોકસાઇ સાથે. એટલા ચોક્કસ રહેવા પાછળનું કારણ એ છે કે લેસરની અસર પડઘા અથવા અન્ય કિસ્સાઓની જેમ objectsબ્જેક્ટ્સના પ્રતિબિંબથી થશે નહીં.

હાલમાં તમે તેને આશરે € 16 ડ forલર અથવા કેટલાક કિસ્સાઓમાં ફક્ત € 1 અથવા € 3 થી વધુની સરળ પ્લેટોમાં ખચ્ચરમાં એકીકૃત શોધી શકો છો. તમે પહેલાથી જ જાણો છો કે તમને તે ઇબે, અલીએક્સપ્રેસ, એમેઝોન, વગેરે સ્ટોર્સમાં મળશે. આ ઉપકરણોના ઘણા ઉત્પાદકો છે, તેથી જો તમારે ખરીદેલ મોડેલની વિગતો જાણવાની જરૂર હોય, તો તે તપાસવું શ્રેષ્ઠ છે ઉત્પાદકની ડેટાશીટ કે તમે પસંદ કર્યું છે. દાખ્લા તરીકે:

• એસટીમાઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સ VL53L0X ડેટાશીટ

El VL53L0X તે ચિપની અંદર લેસર પલ્સના ઉત્સર્જક અને પરત ફરતા બીમને કેપ્ચર કરવા માટે સેન્સર ધરાવે છે. આ કિસ્સામાં, એમીટર 940nm તરંગલંબાઇ લેસર અને વીસીએસઇએલ પ્રકાર (વર્ટિકલ કેવિટી સપાટી-ઉત્સર્જન લેસર) છે. કેપ્ચર સેન્સરની વાત કરીએ તો, તે એક એસપીએડી (સિંગલ ફોટોન હિમપ્રપાત ડાયોડ્સ) છે. તે ફ્લાઇટસેન્સટીએમ નામના આંતરિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સને પણ સાંકળે છે જે અંતરની ગણતરી કરશે.

El માપ કોણ અથવા FOV (દૃશ્યનું ક્ષેત્ર) તે આ કિસ્સામાં 25º છે. જે 0,44 મીટરના અંતરે 1m વ્યાસના માપનના ક્ષેત્રમાં અનુવાદ કરે છે. જોકે માપનની શ્રેણી આસપાસની પરિસ્થિતિઓ પર આધારીત છે. જો તે ઘરની અંદર કરવામાં આવે તો તે બહાર કરવામાં આવે તેના કરતા થોડું વધારે છે. તે જે atબ્જેક્ટ તરફ તમે ઇશારો કરી રહ્યા છો તેના પ્રતિબિંબ પર પણ નિર્ભર રહેશે:

લક્ષ્ય પ્રતિબિંબ	શરતો	આંતરિક	બહારનો ભાગ
સફેદ લક્ષ્ય	લાક્ષણિક	200cm	80cm
	મિમિક	120cm	60cm
ગ્રે લક્ષ્ય	લાક્ષણિક	80cm	50cm
	ન્યુનત્તમ	70cm	40cm

આ ઉપરાંત, VL53L0X પાસે અનેક છે operatingપરેટિંગ સ્થિતિઓ તે પરિણામો બદલી શકે છે. તે સ્થિતિઓનો સારાંશ નીચેના કોષ્ટકમાં આપવામાં આવ્યો છે:

મોડો	સમય	પહોંચ	ચોકસાઇ
ડિફોલ્ટ	30ms	1.2m	નીચેનું કોષ્ટક જુઓ
ઉચ્ચ ચોકસાઇ	200ms	1.2m	+/- 3%
લાંબી સીમા	33ms	2m	નીચેનું કોષ્ટક જુઓ
વધુ ઝડપે	20ms	1.2m	+/- 5%

આ સ્થિતિઓ અનુસાર, અમારી પાસે ઘણા છે માનક અને લાંબા અંતરની ચોકસાઈ કે તમારી પાસે આ કોષ્ટક છે:

	આંતરિક			બહારનો ભાગ
લક્ષ્ય પ્રતિબિંબ	અંતર	33ms	66ms	અંતર	33ms	66ms
સફેદ લક્ષ્ય	120 સે.મી.	4%	3%	60 સે.મી.	7%	6%
ગ્રે લક્ષ્ય	70 સે.મી.	7%	6%	40 સે.મી.	12%	9%

પિનઆઉટ અને કનેક્શન

આ બધાને યોગ્ય રીતે કાર્ય કરવા માટે તમારે જરૂરી છે બહારની દુનિયા સાથેનો ઇન્ટરફેસ. અને તે કેટલાક પિન અથવા જોડાણો દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. VL53L0X નું પિનઆઉટ એકદમ સરળ છે, તેમાં ફક્ત 6 પિન છે. અરડિનો સાથેના તેના એકીકરણ માટે, આઇ 2 સી દ્વારા વાતચીત થઈ શકે છે.

તેને ખવડાવવા માટે, તમે કરી શકો છો પિન જોડો તેથી:

• વીસીસીથી અરડિનોથી 5 વી
• જીઆરએડથી જીઆરડીથી આરડિનો
• એક આરડુનો એનાલોગ પિન પર એસસીએલ ઉદાહરણ તરીકે A5
• અન્ય એનાલોગ પિન પર એસડીએ. ઉદાહરણ તરીકે A4
• આ સમયે GPI01 અને XSHUT પિનનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર નથી.

આર્દુનો સાથે એકીકરણ

બીજા ઘણા મોડ્યુલોની વાત કરીએ તો, VL53L0X માટે તમારી પાસે લાઇબ્રેરીઓ પણ છે (દા.ત. એડફ્રૂટ) ઉપલબ્ધ કોડનો ઉપયોગ છે કે જેનો ઉપયોગ તમે જ્યારે લખો છો ત્યારે અમુક વિધેયો સાથે કામ કરવા માટે કરી શકો છો આર્ડિનો આઇડીઇમાં તમારા પ્રોજેક્ટને હેન્ડલ કરવા માટે સ્રોત કોડ. જો તે અરડિનો સાથે તમારી પ્રથમ વખત છે, તો હું ભલામણ કરું છું અમારી પ્રોગ્રામિંગ મેન્યુઅલ.

એક ઉદાહરણ તમારા માટે સિરીયલ બંદર દ્વારા માપન દર્શાવવા અને માપન મૂલ્ય દર્શાવવા માટેનો સરળ કોડ જેથી તમે તેને તમારા પીસી સ્ક્રીન પરથી જોઈ શકો છો જ્યારે તમારી પાસે અરડિનો બોર્ડ જોડાયેલ છે:

#include "Adafruit_VL53L0X.h"
 
Adafruit_VL53L0X lox = Adafruit_VL53L0X();
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
 
  // Iniciar sensor
  Serial.println("VL53L0X test");
  if (!lox.begin()) {
    Serial.println(F("Error al iniciar VL53L0X"));
    while(1);
  }
}
 
 
void loop() {
  VL53L0X_RangingMeasurementData_t measure;
    
  Serial.print("Leyendo sensor... ");
  lox.rangingTest(&measure, false); // si se pasa true como parametro, muestra por puerto serie datos de debug
 
  if (measure.RangeStatus != 4)
  {
    Serial.print("Distancia (mm): ");
   Serial.println(measure.RangeMilliMeter);
  } 
  else
  {
    Serial.println("  Fuera de rango ");
  }
    
  delay(100);
}

જો તમને જરૂર હોય તો એડાફ્રૂટની પોતાની લાઇબ્રેરીમાં તમારી પાસે ઉપયોગનાં વધુ ઉદાહરણો છે ...