PARALLAX Nyarita 28041 LaserPING Rangefinder Module
LaserPING 2m Rangefinder nyayogikeun metode pangukuran jarak anu gampang. Sénsor waktos-of-flight (TOF) deukeut-infrabeureum ieu idéal pikeun ngukur antara obyék gerak atawa cicing. Pin I/O tunggal dianggo pikeun naroskeun sénsor LaserPING pikeun pangukuran jarak pangénggalna, sareng maca balesanna. LaserPING 2m Rangefinder tiasa dianggo sareng ampir sadaya mikrokontroler, ngagunakeun mode PWM atanapi mode serial opsional. Hal ieu dirarancang pikeun sirkuit- sareng kode-cocog sareng PING))) Sensor Jarak Ultrasonik, ngajantenkeun aplikasi tiasa adaptasi dimana kaayaan lingkungan anu béda-béda kedah dipertimbangkeun. Pangukuran malah tiasa dilaksanakeun ngaliwatan jandela akrilik pikeun ngajaga sénsor.
Ko-prosesor anu diwangun dina sénsor mastikeun tingkat logika anu leres. Koneksi I/O na beroperasi dina vol anu saruatage disayogikeun ka pin VIN, pikeun kasaluyuan sareng mikrokontroler 3.3V sareng 5V.
Fitur
- Ukur jarak non-kontak kalayan rentang 2 –200 cm
- Pabrik tos dikalibrasi pikeun akurasi kalayan resolusi 1 mm
- Panon-aman halimunan deukeut-infra red (IR) katerangan ngagunakeun kelas 1 laser emitter
- Perlindungan polaritasna sabalikna upami VIN sareng GND teu kahaja diganti
- microprocessor onboard handles kode sensor kompléks
- Cocog sareng mikrokontroler 3.3V sareng 5V
- Breadboard-friendly 3-pin SIP formulir-faktor jeung liang ningkatna
Gagasan Aplikasi
- Pangajaran Fisika
- Sistem kaamanan
- Pameran animasi interaktif
- Navigasi robotika sareng sistem asistén parkir
- Aplikasi interaktif sapertos deteksi panangan sareng pangenal sapuan 1D
- Volume atanapi jangkungna deteksi dina sistem kontrol prosés
Spésifikasi konci
- Laser: 850 nm VCSEL (Vértical Rongga Surface Emitting Laser)
- Rentang: 2–200 cm
- Resolusi: 1 mm
- Laju refresh biasa: 15 modeu Hz PWM, 22 modeu serial Hz
- syarat kakuatan: +3.3V DC nepi ka +5 VDC; 25 mA
- Suhu operasi: +14 nepi ka +140 °F (-10 nepi ka +60 °C)
- Kasalametan panon laser: deukeut-infrabeureum Kelas 1 produk laser
- Widang katerangan: 23° darajat
- widang view: 55° darajat
- Faktor wangun: 3-pin lulugu jalu jeung 0.1″ spasi
- Diménsi PCB: 22 x 16 mm
Ngamimitian
Sambungkeun pin sensor LaserPING kana kakuatan, taneuh, sareng pin I/O mikrokontroler anjeun sapertos anu dipidangkeun dina diagram. Catet yén diagram nembongkeun tonggong sensor; arahkeun sisi komponén nuju obyek target Anjeun. Sensor LaserPING dirojong ku blok BlocklyProp, perpustakaan Propeller C, sareng example kode pikeun BASIC Stamp jeung Arduino Uno. Éta sirkuit- sareng kode-cocog sareng aplikasi pikeun PING))) Sensor Jarak Ultrasonik (# 28015). Tingali pikeun undeuran sareng tautan tutorial dina halaman produk sensor; milarian "28041" diwww.parallax.com.
Protokol Komunikasi
Sénsor ngaluarkeun pulsa laser infra red (IR) anu ngarambat ngaliwatan hawa, ngagambarkeun objék teras mantul deui ka sénsor. Modul LaserPING akurat ngukur sabaraha lila pulsa laser reflected diperlukeun pikeun mulang ka sensor, sarta ngarobah ukuran waktos ieu kana milimeter, kalawan resolusi 1 mm. Mikrokontroler anjeun naroskeun ka modul LaserPING kanggo pangukuran pangénggalna (anu disegerkeun unggal 40 mdet) teras nampi nilaina deui dina pin I/O anu sami, boh pulsa lebar variabel dina modeu PWM, atanapi salaku karakter ASCII dina séri. modus.
Modeu PWM
modeu standar PWM dirancang pikeun kode-cocog jeung PING))) Ultrasonic Distance Sensor (#28015) kode. Éta tiasa komunikasi sareng mikrokontroler 3.3 V atanapi 5 V TTL atanapi CMOS. PWM Mode ngagunakeun panganteur pulsa TTL bidirectional dina hiji I / O pin (SIG). Pin SIG bakal dianggurkeun low, sarta duanana pulsa input sarta pulsa gema bakal positif tinggi, dina VIN vol.tage.
| Lebar pulsa | kaayaan |
| 115 nepi ka 290 µs | Ngurangan ukuran akurasi |
| 290 µs nepi ka 12 ms | Pangukuran akurasi pangluhurna |
| 13 ms | Pangukuran teu sah - sasaran deukeut teuing atawa jauh teuing |
| 14 ms | Éror sénsor internal |
| 15 ms | sénsor internal timeout |
Lebar pulsa sabanding jeung jarak, sarta teu robah signifikan jeung hawa ambient, tekanan, atawa kalembaban.
Pikeun ngarobah rubak pulsa ti waktu, dina μs, kana mm, make persamaan di handap ieu: Jarak (mm) = Lebar pulsa (ms) × 171.5 Pikeun ngarobah rubak pulsa ti waktu, dina μs, kana inci, make persamaan ieu: Jarak (inci) = Lebar Pulsa (ms) × 6.752
Modeu Data Serial
modeu data serial jalan pa 9600 baud kalawan panganteur TTL bidirectional dina I tunggal / O pin (SIG), tur bisa komunikasi sareng 3.3 V atawa 5 V TTL atanapi CMOS mikrokontroler. Pin SIG bakal dianggurkeun dina modeu ieu, dina VIN voltage. Pikeun pindah tina modeu PWM standar ka modeu séri, ngajalankeun pin SIG ka handap, teras kirimkeun tilu pulsa 100 µs anu luhur kalayan 5 µs, atanapi langkung panjang, celah anu handap. Ieu tiasa dilakukeun ku cara ngirimkeun karakter huruf 'I'.
Tip: Pikeun pamakéan ku mikrokontroler nu teu ngarojong serial bidirectional, modul LaserPING bisa ngonpigurasi ka hudang-up dina modeu serial. Dina hal ieu, ngan hiji input serial-rx tunggal diperlukeun dina mikrokontroler Anjeun! Tingal bagian "Ngaktipkeun Serial on Start-up" di handap.
Dina modeu Serial, LaserPING bakal terus ngirim data pangukuran anyar dina format ASCII. Nilaina bakal aya dina milimeter, sareng dituturkeun ku karakter gerbong balik (decimal 13). Nilai anyar bakal dikirimkeun unggal waktos sénsor nampi bacaan anu sah, biasana sakali unggal 45 mdet.
| Nilai séri | kaayaan |
| 50 nepi ka 2000 | Pangukuran akurasi pangluhurna dina milimeter |
| 1 nepi ka 49 |
Ngurangan ukuran akurasi dina milimeter |
| 2001 nepi ka 2046 | |
| 2047 | Pantulan dideteksi saluareun 2046 milimeter |
|
0 atawa 2222 |
Pangukuran teu valid
(Euweuh cerminan; sasaran deukeut teuing, jauh teuing, atawa poék teuing) |
| 9998 | Éror sénsor internal |
| 9999 | sénsor internal timeout |
Pikeun ngeureunkeun mode serial sareng balik deui ka modeu PWM standar:
- Tegeskeun pin SIG handap, jeung tahan low pikeun 100 mdet
- Leupaskeun pin SIG (biasana nyetél pin I/O anjeun nu disambungkeun ka SIG deui ka modeu input-impedansi tinggi)
- LaserPING ayeuna bakal aya dina modeu PWM
Aktipkeun Serial on Start-up
2 SMT hampang ditandaan DBG na SCK bisa shorted babarengan pikeun ngarobah mode data standar, sangkan mode serial on ngamimitian-up. Modul LaserPING mariksa status pin DBG/SCK dina kakuatan-up.
- DBG sareng SCK dibuka = Default ka modeu PWM (mode standar pabrik)
- DBG sareng SCK disinggetkeun = Default ka Modeu Data Serial
Pikeun pondok dua pin, hiji résistor 0402 <4 k-ohm, link nol ohm, atawa blob solder bisa jadi soldered sakuliah hampang. Tempo SMT Test Pad Katerangan handap pikeun detil ngeunaan hampang ieu. Dina modeu serial kana ngamimitian, sensor nyokot ngeunaan 100 mdet initialize, nu satutasna LaserPING bakal otomatis mimitian ngirim nilai serial ASCII pa 9600 baud ka pin SIG. Data bakal sumping dina CR kontinyu (decimal 13) terminated ASCII stream serial, kalawan unggal bacaan anyar anjog kira unggal 45 mdet. Interval 45 ms ieu bakal rada rupa-rupa, sabab dumasar kana jarak anu diukur, waktos anu diperyogikeun pikeun sensor pikeun ngadeteksi, ngitung sareng ngolah data ogé bakal rada béda.
Maksimum Ranging Jarak jeung Ranging Akurasi
tabél di handap nembongkeun spésifikasi akurasi ranging alat, kalawan data diala ku alat beroperasi dina suhu kamar tur euweuh kaca panutup dina alat. Alat bisa beroperasi di luar rentang ieu dina akurasi ngurangan.
| Target Reflectance Ngawengku Full Widang tina View (FoV) | Akurasi Rentang | ||
| 50 nepi ka 100 mm | 100 nepi ka 1500 mm | 1500 nepi ka 2000 mm | |
| Target bodas (90%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 7% |
| Target kulawu (18%) | +/- 15% | +/- 7% | +/- 10% |
widang View (FoV) sareng Widang Iluminasi (FoI)
Unsur emitor sareng panarima tina sénsor laser ngabentuk bentuk kerucut. Widang emitor katerangan (FoI) nyaéta 23 °, sareng médan panempoan visi (FoV) nyaéta 55 °. Sénsor LaserPING ngan ukur ngaraosan objék dina FoI, tapi tiasa ngirangan sensitipitas nalika objék caang aya dina FoV. Bacaan ogé bisa jadi teu akurat lamun beungeut kaca spion dina FoI paburencay lampu ka objék séjén dina FoI atawa FoV.
Nalika ngukur jarak anu jauh, sénsor kedah cukup tebih tina lantai, témbok atanapi siling sakurilingna pikeun mastikeun yén éta henteu janten udagan anu teu dihaja, dina FoI. Dina jarak 200 cm ti modul LaserPING, FoI mangrupikeun disk diaméterna 81.4 cm. Élévasi luhureun hiji permukaan bisa mangaruhan rentang sensing praktis, sabab sababaraha surfaces bakal ngagambarkeun tinimbang deflect:
Katerangan Pin
| Pin | Tipe | Fungsi |
| GND | taneuh | Common Ground (suplai 0 V) |
| VIN | Kakuatan | modul bakal beroperasi antara 3.3V mun 5V DC. VIN voltage ogé nangtukeun vol tingkat logika-luhurtage pikeun pin SIG. |
| SIG | Kuring/O* | PWM atanapi serial data input / output |
* Nalika dina modeu PWM, pin SIG beroperasi salaku input collector kabuka, kalawan 55 k-ohm pull-handap résistor, iwal pulsa respon, nu disetir ka VIN. Nalika dina modeu serial, pin SIG beroperasi salaku kaluaran push-tarik.
Aksés-pamaké ahir tina pad test, saluareun ngarobah mode standar nalika ngamimitian ti PWM ka Serial, teu dirojong.
| Pad | Tipe | Fungsi |
| DBG | Buka kolektor | Pin programming coprocessor (PC1) |
| Scuk | Buka kolektor | Pin programming coprocessor (PB5) |
| SCL | Buka kolektor | Sensor laser jam I2C kalawan 3.9K pull-up ka 3V |
| RESET | Buka kolektor | Pin programming coprocessor (PC6) |
| SDA | Buka kolektor | sensor laser I2C data serial kalawan 3.9K pull-up ka 3V |
| Batu mosa | Buka kolektor | Pin programming coprocessor (PB3) |
| INTD | Push Pull (aktip low) | Data sénsor laser Siap Ngaganggu
Biasana logika luhur, pin ieu ngajalankeun low lamun nilai anyar geus sadia, sarta reverts ka luhur sakali nilai dibaca. |
| Mano | Buka kolektor | Pin programming coprocessor (PB4) |
Panutup Kaca Pamilihan Guide
Modul LaserPING ngabogaan liang ningkatna diposisikan pikeun simplify pas hiji kaca panutup pilihan. Ieu tiasa dianggo pikeun ngajagi sensor dina aplikasi anu tangtu, atanapi pikeun ékspérimén sareng dampak tina bahan anu béda-béda anu janten saringan dina lampu laser infra red. Pikeun kéngingkeun pagelaran anu pangsaéna, aturan di handap ieu kedah dipertimbangkeun pikeun kaca panutup:
- Bahan: PMMA, Acrylic
- Transmisi spéktral: T< 5% pikeun λ< 770 nm, T> 90% pikeun λ > 820 nm
- celah hawa: 100 µm
- Kandelna: < 1mm (leuwih ipis, leuwih alus)
- Diménsi: leuwih badag batan 6 x 8 mm
Ukuran PCB
Riwayat révisi
Vérsi 1.0: release aslina. Diundeur ti Arrow.com.
Dokumén / Sumberdaya
 |
PARALLAX Nyarita 28041 LaserPING Rangefinder Module [pdf] Pituduh pamaké 28041, LaserPING Rangefinder Module, 28041 LaserPING Rangefinder Module, Rangefinder Module, Module |
