UM3038 Lidojuma laika daudzzonu diapazona sensors
Lietotāja rokasgrāmata

UM3038 Lietotāja rokasgrāmata
Rokasgrāmata VL53L7CX lidojuma laika daudzzonu diapazona sensora lietošanai ar 90° FoV

Ievads

Šīs lietotāja rokasgrāmatas mērķis ir izskaidrot, kā rīkoties ar VL53L7CX lidojuma laika (ToF) sensoru, izmantojot ultra Lite draivera (ULD) API. Tajā ir aprakstītas galvenās ierīces programmēšanas funkcijas, kalibrēšana un izvades rezultāti.
VL53L7CX lidojuma laika sensors, kas īpaši izstrādāts lietojumiem, kuriem nepieciešams īpaši plats FoV, piedāvā 90° diagonālo FoV. Pamatojoties uz ST FlightSense tehnoloģiju, VL53L7CX ietver efektīvu metavirsmas objektīvu (DOE), kas novietots uz lāzera emitētāja, kas ļauj projicēt 60° x 60° kvadrātveida FoV uz ainu.
Tā daudzzonu iespēja nodrošina 8 × 8 zonu matricu (64 zonas) un var strādāt ar lielu ātrumu (60 Hz) līdz 350 cm.
Pateicoties autonomajam režīmam ar programmējamu attāluma slieksni, kas apvienots ar īpaši platu FoV, VL53L7CX ir lieliski piemērots jebkurai lietojumprogrammai, kurai nepieciešama mazjaudas lietotāja noteikšana. ST patentētie algoritmi un novatoriskā moduļu konstrukcija ļauj VL53L7CX katrā zonā noteikt vairākus objektus FoV, izprotot dziļumu. ST histogrammas algoritmi nodrošina vāka stikla šķērsrunas noturību, kas pārsniedz 60 cm.
Atvasināts no VL53L5CX, abu sensoru kontaktdakšas un draiveri ir saderīgi, kas nodrošina vienkāršu pāreju no viena sensora uz otru.
Tāpat kā visi lidojuma laika (ToF) sensori, kuru pamatā ir ST FlightSense tehnoloģija, arī VL53L7CX katrā zonā reģistrē absolūtu attālumu neatkarīgi no mērķa krāsas un atstarošanas.
Ievietots miniatūrā atkārtoti plūstošā iepakojumā, kurā ir integrēts SPAD masīvs, VL53L7CX nodrošina vislabāko veiktspēju dažādos apkārtējā apgaismojuma apstākļos un plašam pārklājuma stikla materiālu klāstam.
Visos ST ToF sensoros ir integrēts VCSEL, kas izstaro pilnībā neredzamu 940 nm IR gaismu, kas ir pilnīgi droša acīm (1. klases sertifikācija).
VL53L7CX ir ideāls sensors jebkurai lietojumprogrammai, kurai nepieciešams īpaši plašs FoV, piemēram, robotika, viedie skaļruņi, videoprojektori, satura pārvaldība. Daudzzonu iespējas un 90° FoV kombinācija var uzlabot jaunus lietošanas gadījumus, piemēram, žestu atpazīšanu, SLAM robotikai un mazjaudas sistēmas aktivizēšanu viedai ēkai.
1. attēls. VL53L7CX sensora modulis
Atsauces
VL53L7CX datu lapa (DS13865).

Akronīmi un saīsinājumi

Akronīms/saīsinājums	Definīcija
DOE	difrakcijas optiskais elements
FoV	jomā view
I2C	savstarpēji integrētā shēma (seriālā kopne)
Kcps/SPAD	Kilo skaits sekundē uz lāpstiņu (vienība, ko izmanto, lai kvantitatīvi noteiktu fotonu skaitu SPAD masīvā)
RAM	brīvpiekļuves atmiņa
SCL	sērijas pulksteņa līnija
SDA	sērijas dati
SPAD	viena fotona lavīnas diode
ToF	Lidojuma laiks
ULD	ultra viegls draiveris
VCSEL	vertikālās dobuma virsmas izstarojošā diode
Xtalk	šķērsruna

Funkcionālais apraksts

2.1 Sistēma beigusiesview
Sistēma VL53L7CX sastāv no aparatūras moduļa un ultra Lite draivera programmatūras (VL53L7CX ULD), kas darbojas resursdatorā (skatiet attēlu zemāk). Aparatūras modulis satur ToF sensoru. ST piegādā programmatūras draiveri, kas šajā dokumentā tiek saukts par “draiveri”. Šajā dokumentā ir aprakstītas draivera funkcijas, kas ir pieejamas resursdatoram. Šīs funkcijas kontrolē sensoru un iegūst diapazona datus.
2. attēls. VL53L7CX sistēma beigusiesview
2.2. Efektīva orientācija
Modulis ietver objektīvu virs RX apertūras, kas pagriež (horizontāli un vertikāli) uzņemto mērķa attēlu. Rezultātā zona, kas SPAD masīva apakšējā kreisajā stūrī ir identificēta kā zona 0, tiek apgaismota ar mērķi, kas atrodas ainas augšējā labajā pusē.
3. attēls. VL53L7CX efektīvā orientācija

2.3. Shēmas un I2C konfigurācija
Saziņu starp draiveri un programmaparatūru nodrošina I2C, kas spēj darboties līdz 1 MHz. Īstenošanai nepieciešama SCL un SDA līniju pievilkšana. Lai iegūtu papildinformāciju, lūdzu, skatiet VL53L7CX datu lapu.
Ierīcei VL53L7CX ir noklusējuma I2C adrese 0x52. Tomēr ir iespējams mainīt noklusējuma adresi, lai izvairītos no konfliktiem ar citām ierīcēm, vai atvieglot vairāku VL53L7CX moduļu pievienošanu sistēmai, lai nodrošinātu lielāku sistēmas FoV. I2C adresi var mainīt, izmantojot funkciju vl53l7cx_set_i2c_address().
4. attēls. Vairāki sensori I2C kopnē
Lai ļautu ierīcei mainīt I2C adresi, neietekmējot citus I2C kopnēs, ir svarīgi atspējot to ierīču I2C saziņu, kuras netiek mainītas. Procedūra ir šāda:

1. Ieslēdziet sistēmu kā parasti.
2. Novelciet uz leju ierīces LPn tapu, kuras adrese netiks mainīta.
3. Pavelciet uz augšu ierīces LPn tapu, kurai ir mainīta I2C adrese.
4. Ieprogrammējiet I2C adresi ierīcei, izmantojot funkciju set_i2c_address() funkciju.
5. Pavelciet uz augšu ierīces, kas netiek pārprogrammēta, LPn tapu.

Tagad visām ierīcēm jābūt pieejamām I2C kopnē. Atkārtojiet iepriekš minētās darbības visām sistēmas VL53L7CX ierīcēm, kurām nepieciešama jauna I2C adrese.

Pakotnes saturs un datu plūsma

3.1 Draivera arhitektūra un saturs
VL53L7CX ULD pakotne sastāv no četrām mapēm. Draiveris atrodas mapē / VL53L7CX_ULD_API.
Vadītājs sastāv no obligātajām un izvēles files. Neobligāti files ir plugins izmanto, lai paplašinātu ULD funkcijas. Katrs spraudnis sākas ar vārdu “vl53l7cx_plugin” (piemēram, vl53l7cx_plugin_xtalk.h). Ja lietotājs nevēlas piedāvāto plugins, tos var noņemt, neietekmējot citas draivera funkcijas. Nākamais skaitlis parāda obligāto files un izvēles plugins.
5. attēls. Draivera arhitektūra
Lietotājam ir jāievieš arī divi files atrodas mapē /Platform. Piedāvātā platforma ir tukša čaula, un tā ir jāaizpilda ar īpašām funkcijām.
Piezīme: Platforma h file satur obligātus makro, lai izmantotu ULD. Visi file saturs ir obligāts, lai pareizi izmantotu ULD.
3.2. Kalibrēšanas plūsma
Piezīme: Šķērsruna (xtalk) ir definēta kā signāla daudzums, kas saņemts SPAD masīvā, ko izraisa VCSEL gaismas atstarošana aizsarglodziņā (pārsegstikls), kas pievienots moduļa augšpusē. VL53L7CX modulis ir paškalibrēts, un to var izmantot bez papildu kalibrēšanas.
Xtalk kalibrēšana var būt nepieciešama, ja modulis ir aizsargāts ar vāka stiklu. Pateicoties histogrammas algoritmam, kamera VL53L7CX ir imūna pret xtalk, kas pārsniedz 60 cm, taču nelielos attālumos zem 60 cm xtalk var būt lielāks par faktisko atgriezto signālu, radot nepatiesu mērķa nolasījumu vai liekot mērķiem izskatīties tuvāk, nekā tie ir patiesībā. Visas xtalk kalibrēšanas funkcijas ir iekļautas xtalk spraudnī (pēc izvēles). Lietotājam ir jāizmanto file `vl53l7cx_plugin_xtalk'.
Xtalk var kalibrēt vienu reizi, un datus var saglabāt, lai tos izmantotu vēlāk. Nepieciešams mērķis fiksētā attālumā ar zināmu atstarošanas koeficientu. Minimālais nepieciešamais attālums ir 600 mm, un mērķim ir jāaptver viss FoV. Atkarībā no iestatījuma lietotājs var mainīt iestatījumus, lai pielāgotu Xtalk kalibrēšanu, kā ieteikts nākamajā tabulā.
1. tabula. Pieejamie kalibrēšanas iestatījumi

Iestatījums	Min	Ierosina ST	Maks
Attālums [mm]	600	600	3000
S skaitsamples	1	4	16
Atspīdums [%]	1	3	99

Piezīme Palielinot s skaituamples palielina precizitāti, bet arī palielina kalibrēšanas laiku. Laiks attiecībā pret s skaituamples ir lineārs, un vērtības seko aptuvenajam taimautam:

• 1 samp1 sekundi
• 4 sampmazāk 2.5 sekundes
• 16 sampmazāk 8.5 sekundes

Kalibrēšana tiek veikta, izmantojot funkciju vl53l7cx_calibrate_xtalk(). Šo funkciju var izmantot jebkurā laikā. Tomēr sensors vispirms ir jāinicializē. Nākamajā attēlā ir attēlota Xtalk kalibrēšanas plūsma.
6. attēls. Xtalk kalibrēšanas plūsma

3.3. Plūsmas diapazons
Nākamajā attēlā parādīta diapazona plūsma, kas izmantota mērījumu iegūšanai. Pirms attāluma noteikšanas sesijas sākšanas ir jāizmanto Xtalk kalibrēšana un papildu funkciju izsaukumi. Iegūt/iestatīt funkcijas nevar izmantot diapazona sesijas laikā, un lidojuma laikā programmēšana netiek atbalstīta.
7. attēls. Plūsmas diapazona noteikšana, izmantojot VL53L7CX

Pieejamās funkcijas

VL53L7CX ULD API ietver vairākas funkcijas, kas ļauj lietotājam pielāgot sensoru atkarībā no lietošanas gadījuma. Visas vadītājam pieejamās funkcijas ir aprakstītas turpmākajās sadaļās.
4.1 Inicializācija
Pirms sensora VL53L7CX lietošanas ir jāveic inicializācija. Šī darbība prasa, lai lietotājs:

1. Ieslēdziet sensoru (VDDIO, AVDD, LPn tapas ir iestatītas uz High, un tapas I2C_RST ir iestatītas uz 0)
2. Izsauciet funkciju vl53l7cx_init(). Funkcija kopē programmaparatūru (~84 kbaitus) modulī, ielādējot kodu pa I2C interfeisu un veicot sāknēšanas procedūru, lai pabeigtu inicializāciju.

4.2 Sensoru atiestatīšanas pārvaldība
Lai atiestatītu ierīci, ir jāpārslēdz šādas tapas:

1. Iestatiet kontaktus VDDIO, AVDD un LPn uz zemu.
2. Pagaidiet 10 ms.
3. Iestatiet VDDIO, AVDD un LPn tapas uz augstu. Pārslēdzot tikai I2C_RST tapu, tiek atiestatīta I2C komunikācija.

4.3. Izšķirtspēja
Izšķirtspēja atbilst pieejamo zonu skaitam. Sensoram VL53L7CX ir divas iespējamās izšķirtspējas: 4×4 (16 zonas) un 8×8 (64 zonas). Pēc noklusējuma sensors ir ieprogrammēts 4 × 4.
Funkcija vl53l7cx_set_resolution() ļauj lietotājam mainīt izšķirtspēju. Tā kā diapazona frekvence ir atkarīga no izšķirtspējas, šī funkcija ir jāizmanto pirms diapazona frekvences atjaunināšanas. Turklāt izšķirtspējas maiņa palielina arī trafika lielumu I2C kopnē, kad tiek nolasīti rezultāti.
4.4 Diapazona frekvence
Diapazona frekvenci var izmantot, lai mainītu mērījumu frekvenci. Tā kā maksimālā frekvence atšķiras no 4×4 un 8×8 izšķirtspējas, šī funkcija ir jāizmanto pēc izšķirtspējas izvēles. Minimālās un maksimālās pieļaujamās vērtības ir norādītas nākamajā tabulā.
2. tabula. Minimālās un maksimālās diapazona frekvences

Izšķirtspēja	Minimālā diapazona frekvence [Hz]	Maksimālā diapazona frekvence [Hz]
4 × 4	1	60
8 × 8	1	15

Diapazona frekvenci var atjaunināt, izmantojot funkciju vl53l7cx_set_ranging_frequency_hz(). Pēc noklusējuma diapazona frekvence ir iestatīta uz 1 Hz.
4.5 Attāluma noteikšanas režīms
Diapazona režīms ļauj lietotājam izvēlēties starp augstu veiktspēju vai zemu enerģijas patēriņu.
Tiek piedāvāti divi režīmi:

• Nepārtraukts: ierīce nepārtraukti uztver kadrus ar lietotāja noteiktu diapazona frekvenci. VCSEL ir iespējots visu diapazonu laikā, tāpēc maksimālais attālums un apkārtējās vides imunitāte ir labāki. Šis režīms ir ieteicams ātriem mērījumiem vai augstai veiktspējai.
• Autonoms: šis ir noklusējuma režīms. Ierīce nepārtraukti uztver kadrus ar lietotāja noteiktu diapazona frekvenci. VCSEL ir iespējots lietotāja noteiktā laika posmā, izmantojot funkciju vl53l7cx_set_integration_time_ms(). Tā kā VCSEL ne vienmēr ir iespējots, enerģijas patēriņš ir samazināts. Ieguvumi ir acīmredzamāki ar samazinātu diapazona frekvenci. Šis režīms ir ieteicams mazjaudas lietojumiem.

Diapazona režīmu var mainīt, izmantojot funkciju vl53l7cx_set_ranging_mode().
4.6. Integrācijas laiks
Integrācijas laiks ir funkcija, kas pieejama tikai, izmantojot autonomo attāluma noteikšanas režīmu (skatiet sadaļu 4.5. Attāluma noteikšanas režīms). Tas ļauj lietotājam mainīt laiku, kamēr VCSEL ir iespējots. Integrācijas laika maiņa, ja diapazona režīms ir iestatīts uz nepārtrauktu, neietekmē. Noklusējuma integrācijas laiks ir iestatīts uz 5 ms.
Integrācijas laika ietekme ir atšķirīga 4 × 4 un 8 × 8 izšķirtspējai. Izšķirtspēja 4 × 4 sastāv no viena integrācijas laika, un 8 × 8 izšķirtspēja sastāv no četriem integrācijas laikiem. Sekojošie skaitļi parāda VCSEL emisiju abām izšķirtspējām.
8. attēls. Integrācijas laiks 4×4 autonomai

Visu integrācijas laiku + 1 ms pieskaitāmajai summai ir jābūt mazākai par mērīšanas periodu. Pretējā gadījumā diapazona periods tiek automātiski palielināts, lai tas atbilstu integrācijas laika vērtībai.
4.7 Jaudas režīmi
Strāvas režīmus var izmantot, lai samazinātu enerģijas patēriņu, kad ierīce netiek lietota. VL53L7CX var darboties vienā no šiem jaudas režīmiem:

• Modināšana: ierīce ir iestatīta HP dīkstāvē (lieljauda), gaidot norādījumus.
• Miega režīms: ierīce ir iestatīta LP dīkstāvē (zema jauda), mazjaudas stāvoklī. Ierīci nevar izmantot, kamēr tā nav iestatīta modināšanas režīmā. Šajā režīmā tiek saglabāta programmaparatūra un konfigurācija.

Jaudas režīmu var mainīt, izmantojot funkciju vl53l7cx_set_power_mode(). Noklusējuma režīms ir Wake-up.
Piezīme Ja lietotājs vēlas mainīt barošanas režīmu, ierīce nedrīkst būt diapazona noteikšanas stāvoklī.
4.8 Asinātājs
Signāls, kas tiek atgriezts no mērķa, nav tīrs impulss ar asām malām. Apmales ir slīpas un var ietekmēt blakus zonās norādītos attālumus. Asināmais tiek izmantots, lai noņemtu daļu vai visu signālu, ko izraisa aizsegs atspīdums. Bijušaisample parādīts nākamajā attēlā, attēlo tuvu mērķi 100 mm attālumā, kas centrēts FoV, un citu mērķi, kas atrodas tālāk 500 mm attālumā. Atkarībā no asinātāja vērtības tuvais mērķis var parādīties vairākās zonās nekā īstais.
10. attēls. Piemampsižetu, izmantojot vairākas asinātāja vērtības
Asinātāju var mainīt, izmantojot funkciju vl53l7cx_set_sharpener_percent(). Atļautās vērtības ir no 0 % līdz 99 %. Noklusējuma vērtība ir 5%.
4.9. Mērķa pasūtījums
VL53L7CX var izmērīt vairākus mērķus katrā zonā. Pateicoties histogrammas apstrādei, saimniekdators var izvēlēties ziņoto mērķu secību. Ir divas iespējas:

• Tuvākais: tuvākais mērķis ir pirmais ziņotais
• Spēcīgākais: spēcīgākais mērķis ir pirmais, par kuru ziņots

Mērķa secību var mainīt, izmantojot funkciju vl53l7cx_set_target_order(). Noklusējuma secība ir Strongest.
Bijušaisample nākamajā attēlā attēlo divu mērķu noteikšanu. Viens 100 mm ar zemu atstarošanas spēju un otrs 700 mm ar augstu atstarošanas spēju.
11. attēls. Piemample histogrammas ar 2 mērķiem

4.10. Vairāki mērķi vienā zonā
VL53L7CX var izmērīt līdz četriem mērķiem katrā zonā. Lietotājs var konfigurēt sensora atgriezto mērķu skaitu.
Piezīme Minimālais attālums starp diviem nosakāmajiem objektiem ir 600 mm. Izvēle nav iespējama no vadītāja; tas ir jādara platformā.h file. Makro VL53L7CX_NB_ TARGET_PER_ZONE ir jāiestata uz vērtību no 1 līdz 4. Mērķa secība, kas aprakstīta 4.9. sadaļā Mērķa secība, tieši ietekmē noteikto mērķa secību. Pēc noklusējuma sensors izvada ne vairāk kā vienu mērķi katrā zonā.
Piezīme  Palielināts mērķu skaits zonā palielina nepieciešamo RAM lielumu.
4.11 Xtalk rezerve
Xtalk piemale ir papildu funkcija, kas pieejama tikai, izmantojot spraudni Xtalk. .c un .f files 'vl53l7cx_plugin_xtalk' ir jāizmanto.
Piemale tiek izmantota, lai mainītu noteikšanas slieksni, ja sensora augšpusē ir vāks. Pēc X talk kalibrēšanas datu iestatīšanas slieksni var palielināt, lai nodrošinātu, ka pārsegs nekad netiek atklāts. Piemēram,ampTādējādi lietotājs var veikt Xwalk kalibrēšanu vienā ierīcē un atkārtoti izmantot tos pašus kalibrēšanas datus visām pārējām ierīcēm. X sarunu malu var izmantot, lai noregulētu X sarunu korekciju. Zemāk redzamajā attēlā ir parādīta Xwalk robeža.
12. attēls. X sarunu mala
4.12. Atklāšanas sliekšņi
Papildus parastajām diapazona noteikšanas iespējām sensoru var ieprogrammēt tā, lai tas noteiktu objektu saskaņā ar noteiktiem iepriekš noteiktiem kritērijiem. Šī funkcija ir pieejama, izmantojot spraudni “atklāšanas sliekšņi”, kas ir opcija, kas API nav iekļauta pēc noklusējuma. The files, ko sauc par `vl53l7cx_plugin_detection_thresholds', ir jāizmanto. Funkciju var izmantot, lai aktivizētu A3 kontakta (INT) pārtraukumu, ja ir izpildīti lietotāja noteiktie nosacījumi. Ir trīs iespējamās konfigurācijas:

• Izšķirtspēja 4 × 4: izmantojot 1 slieksni katrā zonā (kopā 16 sliekšņi)
• Izšķirtspēja 4 × 4: izmantojot 2 sliekšņus katrā zonā (kopā 32 sliekšņi)
• Izšķirtspēja 8 × 8: izmantojot 1 slieksni katrā zonā (kopā 64 sliekšņi)

Neatkarīgi no izmantotās konfigurācijas sliekšņu izveides procedūra un RAM lielums ir vienādi.
Katrai sliekšņa kombinācijai ir jāaizpilda vairāki lauki:

• Zonas id: atlasītās zonas id (skatiet 2.2. sadaļu “Faktiskā orientācija”)
• Mērīšana: mērīšana, lai noķertu (attālums, signāls, SPAD skaits, …)
• Tips: mērījumu logi (logos, ārpus logiem, zem zemā sliekšņa, …)
• Zems slieksnis: zema sliekšņa lietotājs aktivizētājam. Lietotājam nav jāiestata formāts, to automātiski apstrādā API.
• Augsts slieksnis: augsta sliekšņa lietotājs, lai aktivizētu. Lietotājam nav jāiestata formāts, to automātiski apstrādā API.
• Matemātiskā darbība: izmanto tikai 4 × 4 2 sliekšņa kombinācijām katrā zonā. Lietotājs var iestatīt kombināciju, izmantojot vairākus sliekšņus vienā zonā.

4.13 Kustības indikators
Sensoram VL53L7CX ir iegulta programmaparatūras funkcija, kas ļauj noteikt kustību ainā. Kustības indikators tiek aprēķināts starp secīgiem kadriem. Šī opcija ir pieejama, izmantojot spraudni `vl53l7cx_plugin_motion_indicator'.
Kustības indikators tiek inicializēts, izmantojot funkciju vl53l7cx_motion_indicator_init(). Ja lietotājs vēlas mainīt sensora izšķirtspēju, viņam ir jāatjaunina kustības indikatora izšķirtspēja, izmantojot speciālo funkciju: vl53l7cx_motion_indicator_set_resolution().
Lietotājs var arī mainīt minimālo un maksimālo attālumu kustības noteikšanai. Atšķirība starp minimālo un maksimālo attālumu nedrīkst būt lielāka par 1500 mm. Pēc noklusējuma attālumi tiek inicializēti ar vērtībām no 400 mm līdz 1500 mm.
Rezultāti tiek saglabāti laukā "kustības indikators". Šajā laukā masīvs "motion" dod vērtību, kas satur kustības intensitāti katrā zonā. Augsta vērtība norāda uz lielu kustības variāciju starp kadriem. Tipiska kustība dod vērtību no 100 līdz 500. Šī jutība ir atkarīga no integrācijas laika, mērķa attāluma un mērķa atstarošanas.
Ideāla kombinācija mazjaudas lietojumiem ir kustības indikatora izmantošana ar autonomo diapazona noteikšanas režīmu un kustībai ieprogrammēti noteikšanas sliekšņi. Tas ļauj noteikt kustības izmaiņas FoV ar minimālu enerģijas patēriņu.

Rādīšanas rezultāti

5.1. Pieejamie dati
Displeja darbības laikā var tikt izvadīts plašs mērķa un vides datu saraksts. Nākamajā tabulā ir aprakstīti lietotājam pieejamie parametri.
3. tabula. Pieejamā izeja, izmantojot sensoru VL53L7CX

Elements	Nb baiti (RAM)	Vienība	Apraksts
Ambient pēc SPAD	256	Kcps/SPAD	Apkārtējā ātruma mērījums, kas veikts SPAD masīvā bez aktīvas fotonu emisijas, lai izmērītu apkārtējā signāla ātrumu trokšņa dēļ.
Atklāto mērķu skaits	64	Nav	Noteikto mērķu skaits pašreizējā zonā. Šai vērtībai ir jābūt pirmajai, kas jāpārbauda, ​​lai uzzinātu mērījuma derīgumu.
Iespējoto SPAD skaits	256	Nav	Pašreizējam mērījumam iespējoto SPAD skaits. Tālu vai zemu atstarojošs mērķis aktivizēs vairāk SPAD.
Signāls uz SPAD	256 x nb mērķi ieprogrammēti	Kcps/SPAD	VCSEL impulsa laikā izmērītais fotonu daudzums.
Diapazona sigma	128 x nb mērķi ieprogrammēti	Milimetru	Sigma novērtētājs ziņojumā norādītajam trokšņam mērķa attālums.
Attālums	128 x nb mērķi ieprogrammēti	Milimetru	Mērķa attālums
Mērķa statuss	64 x nb mērķi ieprogrammēti	Nav	Mērījumu derīgums. Papildinformāciju skatiet sadaļā 5.5. Rezultātu interpretācija.
Atspīdums	Ieprogrammēti 64 x mērķi	Procenti	Paredzamā mērķa atstarošana procentos
Kustības indikators	140	Nav	Struktūra, kas satur kustības indikatora rezultātus. Laukā “kustība” ir norādīta kustības intensitāte.

Piezīme: vairākiem elementiem (signāls uz ātrumu, sigma, …) piekļuve datiem ir atšķirīga, ja lietotājs ir ieprogrammējis vairāk nekā 1 mērķi vienā zonā (skatiet 4.10. Sadaļu Vairāki mērķi vienā zonā). Skatīt example kodiem, lai iegūtu vairāk informācijas.
5.2 Pielāgot izvades izvēli
Pēc noklusējuma visas VL53L7CX izejas ir iespējotas. Ja nepieciešams, lietotājs var atspējot kādu sensora izvadi. Mērījumu atspējošana vadītājam nav pieejama; tas ir jāveic 'platformā' file. Lietotājs var deklarēt šādus makro, lai atspējotu izejas:
#define VL53L7CX_DISABLE_AMBIENT_PER_SPAD
#define VL53L7CX_DISABLE_NB_SPADS_ENABLED
#define VL53L7CX_DISABLE_NB_TARGET_DETECTED
#define VL53L7CX_DISABLE_SIGNAL_PER_SPAD
#define VL53L7CX_DISABLE_RANGE_SIGMA_MM
#define VL53L7CX_DISABLE_DISTANCE_MM
#define VL53L7CX_DISABLE_TARGET_STATUS
#define VL53L7CX_DISABLE_REFLECTANCE_PERCENT
#define VL53L7CX_DISABLE_MOTION_INDICATOR
Līdz ar to lauki netiek deklarēti rezultātu struktūrā, un dati netiek pārsūtīti uz resursdatoru. RAM un I2C lielums ir samazināts. Lai nodrošinātu datu konsekvenci, ST iesaka vienmēr paturēt iespējotus “atklāto mērķa skaitu” un “mērķa statusu”. Tas ļauj filtrēt mērījumus atkarībā no mērķa statusa (skatiet sadaļu 5.5. Rezultātu interpretācija).
5.3. Novērtēšanas rezultātu iegūšana
Diapazona sesijas laikā ir divi veidi, kā uzzināt, vai ir pieejami jauni diapazona dati.

• Aptaujas režīms: nepārtraukti izmanto funkciju vl53l7cx_check_data_ready(). Tas nosaka jaunu straumju skaitu, ko atgriež sensors.
• Pārtraukšanas režīms: gaida, līdz tiek parādīts pārtraukums uz tapas A3 (GPIO1). Pārtraukums tiek automātiski notīrīts pēc ~ 100 s.

Kad jauni dati ir gatavi, rezultātus var nolasīt, izmantojot funkciju vl53l7cx_get_ranging_data(). Tas atgriež atjauninātu struktūru, kurā ir visa atlasītā izvade. Tā kā ierīce ir asinhrona, lai turpinātu diapazona sesiju, nav jādzēš pārtraukumi.
Šī funkcija ir pieejama gan nepārtrauktas, gan autonomas diapazona noteikšanas režīmiem.
5.4 Neapstrādāta programmaparatūras formāta izmantošana
Pēc diapazona datu pārsūtīšanas, izmantojot I2C, notiek konvertēšana starp programmaparatūras formātu un resursdatora formātu. Šo darbību parasti veic, lai kā sensora noklusējuma izvade būtu diapazona attālums milimetros. Ja lietotājs vēlas izmantot programmaparatūras formātu, platformā ir jādefinē šāds makro file:
#define VL53L7CX_USE_RAW_FORMAT
5.5. Rezultātu interpretācija
VL53L7CX atgrieztos datus var filtrēt, lai ņemtu vērā mērķa statusu. Statuss norāda mērījuma derīgumu. Pilns statusu saraksts ir aprakstīts nākamajā tabulā.

Mērķa statuss	Apraksts
0	Diapazona dati netiek atjaunināti
1	Signāla ātrums ir pārāk zems SPAD masīvā
2	Mērķa fāze
3	Sigma aprēķinātājs ir pārāk augsts
4	Mērķa konsekvence neizdevās
5	Diapazons derīgs
6	Aptīšana nav veikta (parasti pirmais diapazons)
7	Likmes konsekvence neizdevās
8	Signāla ātrums ir pārāk zems pašreizējam mērķim
9	Diapazons derīgs ar lielu impulsu (var būt saistīts ar apvienotu mērķi)
10	Diapazons ir derīgs, taču iepriekšējā diapazonā nav konstatēts neviens mērķis
11	Mērījumu konsekvence neizdevās
12	Asinātāja dēļ mērķis ir aizmiglots ar citu
13	Mērķis ir atklāts, taču dati ir pretrunīgi. Bieži notiek ar sekundāriem mērķiem.
255	Mērķis nav noteikts (tikai tad, ja ir iespējots atklāto mērķu skaits)

Lai iegūtu konsekventus datus, lietotājam ir jāfiltrē nederīgs mērķa statuss. Lai sniegtu ticamības novērtējumu, mērķis ar statusu 5 tiek uzskatīts par 100 % derīgu. Statusu 6 vai 9 var uzskatīt ar ticamības vērtību 50 %. Visi pārējie statusi ir zem 50% ticamības līmeņa.
5.6 Vadītāja kļūdas
Ja, izmantojot sensoru VL53L7CX, rodas kļūda, draiveris atgriež īpašu kļūdu. Nākamajā tabulā ir norādītas iespējamās kļūdas.
5. tabula. Izmantojot draiveri pieejamo kļūdu saraksts

Mērķa statuss	Apraksts
0	Nav kļūdu
127	Lietotājs ieprogrammēja nepareizu iestatījumu (nezināma izšķirtspēja, diapazona frekvence ir pārāk augsta, …)
255	Būtiska kļūda. Parasti taimauta kļūda I2C kļūdas dēļ.
cits	Vairāku iepriekš aprakstīto kļūdu kombinācija

Piezīme Izmantojot platformu, saimniekdators var ieviest vairāk kļūdu kodu files.
Pārskatīšanas vēsture
6. tabula. Dokumentu pārskatīšanas vēsture

Datums	Versija	Izmaiņas
2.-22. augusts	1	Sākotnējā izlaišana
2-septembris-22	2	Atjaunināta sadaļa Ievads Pievienota piezīme par minimālo attālumu starp mērķiem 4.10. sadaļai Vairāki mērķi vienā zonā

SVARĪGS PAZIŅOJUMS UZMANĪGI IZLASIET
STMicroelectronics NV un tā meitasuzņēmumi (“ST”) patur tiesības jebkurā laikā bez brīdinājuma veikt izmaiņas, labojumus, uzlabojumus, modifikācijas un uzlabojumus ST izstrādājumos un/vai šajā dokumentā. Pirms pasūtījuma veikšanas pircējiem jāiegūst jaunākā atbilstošā informācija par ST produktiem. ST produkti tiek pārdoti saskaņā ar ST pārdošanas noteikumiem un nosacījumiem, kas ir spēkā pasūtījuma apstiprināšanas brīdī.
Pircēji ir pilnībā atbildīgi par ST produktu izvēli, izvēli un lietošanu, un ST neuzņemas nekādu atbildību par palīdzību pielietošanā vai pircēja produktu dizainu. ST šeit nepiešķir nekādas tiešas vai netiešas licences jebkādām intelektuālā īpašuma tiesībām. ST produktu tālākpārdošana ar noteikumiem, kas atšķiras no šeit norādītās informācijas, anulē jebkādu ST piešķirto garantiju šādam produktam. ST un ST logotips ir ST preču zīmes. Papildinformāciju par ST preču zīmēm skatiet  www.st.com/trademarks.
Visi pārējie produktu vai pakalpojumu nosaukumi ir to attiecīgo īpašnieku īpašums. Informācija šajā dokumentā aizstāj un aizstāj informāciju, kas iepriekš sniegta jebkurās iepriekšējās šī dokumenta versijās.
© 2022 STMicroelectronics Visas tiesības aizsargātas

Dokumenti / Resursi

ST UM3038 Lidojuma laika daudzzonu diapazona sensors [pdfLietotāja rokasgrāmata UM3038 Lidojuma laika daudzzonu diapazona sensors, UM3038, Lidojuma laika daudzzonu diapazona sensors, Lidojuma laika daudzzonu, Lidojuma daudzzonu attāluma sensors, Daudzzonu attāluma sensors, Lidojuma attāluma sensors, attāluma sensors, UM3038 sensors

Atsauces

• Lietotāja rokasgrāmata