VL53L8CX andurimoodul
Kasutusjuhend

Sissejuhatus

Selle kasutusjuhendi eesmärk on selgitada, kuidas käsitseda VL53L8X lennuajaandurit (ToF), kasutades ultra lite draiveri (ULD) API-d. See kirjeldab seadme programmeerimise põhifunktsioone, kalibreerimisi ja väljundtulemusi.
ST FlightSense tehnoloogial põhinev VL53L8CX sisaldab laserkiirgurile paigutatud tõhusat metapinna objektiivi (DOE), mis võimaldab stseenile projitseerida 45° x 45° ruudukujulist FoV-d.
Selle mitmetsooniline võime tagab 8 × 8 tsooni (64 tsooni) maatriksi ja suudab töötada suurel kiirusel (60 Hz) kuni 400 cm.
Tänu autonoomsele režiimile koos programmeeritava kauguslävega sobib VL53L8CX suurepäraselt iga rakenduse jaoks, mis nõuab vähese energiatarbega kasutaja tuvastamist. ST patenteeritud algoritmid ja uuenduslik mooduli konstruktsioon võimaldavad VL53L8CX-l tuvastada igas tsoonis mitu objekti FoV-s sügavuse mõistmisega. ST histogrammi algoritmid tagavad katteklaasi läbirääkimiskindluse üle 60 cm.
Nagu kõik ST FlightSense tehnoloogial põhinevad lennuaja (ToF) andurid, salvestab VL53L8CX igas tsoonis absoluutse vahemaa, olenemata sihtvärvist ja peegelduvusest.
Miniatuurses uuesti voolavas pakendis, mis sisaldab SPAD-massiivi, saavutab VL53L8CX parima jõudluse erinevates ümbritseva valgustuse tingimustes ja paljude katteklaasi materjalide puhul.
Kõik ST ToF andurid sisaldavad VCSEL-i, mis kiirgab täielikult nähtamatut 940 nm IR-valgust, mis on silmadele täiesti ohutu (1. klassi sertifikaat).

Akronüümid ja lühendid

Akronüüm/lühend	Definitsioon
DOE	difraktiivne optiline element
FoV	valdkonnas view
I2C	integraallülitus (jadasiin)
Kcps/SPAD	Kiloarv sekundis spadi kohta (ühik, mida kasutatakse selle kvantifitseerimiseks footonite arv SPAD-massiivis)
RAM	muutmälu
SCL	jadakella rida
SDA	jadaandmed
SPAD	ühe footoni laviini diood
ToF	Lennuaeg
ULD	ultra lite draiver
VCSEL	vertikaalse õõnsuse pinna kiirgav diood
Xtalk	läbirääkimine

Funktsionaalne kirjeldus

2.1 Süsteem läbiview
Süsteem VL53L8CX koosneb riistvaramoodulist ja ülilihtsast draiveritarkvarast (VL53L8CX ULD), mis töötab hostis (vt joonist allpool). Riistvaramoodul sisaldab ToF-andurit. STMicroelectronics pakub tarkvaradraiverit, mida selles dokumendis nimetatakse "draiveriks". See dokument kirjeldab draiveri funktsioone, mis on hostile juurdepääsetavad. Need funktsioonid juhivad andurit ja hangivad kaugusandmeid.

2.2 Tõhus orientatsioon
Moodul sisaldab objektiivi üle RX-ava, mis pöörab (horisontaalselt ja vertikaalselt) sihtmärgi jäädvustatud kujutist. Järelikult valgustatakse tsoonina 0 määratletud tsooni SPAD-massiivi alumises vasakus nurgas stseeni paremas ülanurgas asuv sihtmärk.

2.3 Skeemid ja I2C/SPI konfiguratsioon
Draiveri ja püsivara vahelist sidet haldab I2C või SPI. I2C maksimaalne võimekus on 1 MHz ja SPI maksimaalne võimekus on 20 MHz. Iga sideprotokolli rakendamine nõuab ülestõmbeid, nagu on kirjeldatud VL53L8CX andmelehel.
Seadmel VL53L8CX on I2C vaikeaadress 0x52. Siiski on võimalik muuta vaikeaadressi, et vältida konflikte teiste seadmetega või hõlbustada mitme VL53L8CX mooduli lisamist süsteemi suurema süsteemi FoV jaoks. I2C-aadressi saab muuta funktsiooni vl53l8cx_set_i2c_address() abil. SPI kasutamiseks ühendatakse multisensor sõltumatu alamkonfiguratsiooniga (NCS viik).

Seadme I2C-aadressi muutmise võimaldamiseks ilma teisi I2C siini kasutajaid mõjutamata on oluline
keelake muutmata seadmete I2C-side. Menetlus on järgmine:

1. Lülitage süsteem sisse nagu tavaliselt.
2. Tõmmake alla seadme LPn-tihvt, mille aadressi ei muudeta.
3. Tõmmake üles seadme LPn-viik, mille I2C-aadress on muudetud.
4. Programmeerige seadmele I2C-aadress funktsiooni set_i2c_address() abil.
5. Tõmmake üles ümberprogrammeerimata seadme LPn-tihvt.
   Kõik seadmed peaksid nüüd olema I2C siinis saadaval. Korrake ülaltoodud samme kõigi süsteemi seadmete puhul, mis vajavad uut I2C-aadressi.

Paketi sisu ja andmevoog

3.1 Draiveri arhitektuur ja sisu
Pakett VL53L8CX ULD koosneb neljast kaustast. Draiver asub kaustas /VL53L8CX_ULD_API.
Juht koosneb kohustuslikest ja valikulistest files. Valikuline files on plugins kasutatakse ULD funktsioonide laiendamiseks.
Iga pistikprogramm algab sõnaga "vl53l8cx_plugin" (nt vl53l8cx_plugin_xtalk.h). Kui kasutaja pakutavat ei soovi plugins, saab neid eemaldada ilma draiveri muid funktsioone mõjutamata. Järgmine joonis näitab kohustuslikku files ja valikuline plugins.

Märkus.
Samuti peab kasutaja rakendama kahte files asub kaustas /Platform. Kavandatud platvorm on tühi kest ja see peab olema täidetud spetsiaalsete funktsioonidega.
Platvorm.h file sisaldab ULD kasutamiseks kohustuslikke makrosid. Kõik file sisu on ULD korrektseks kasutamiseks kohustuslik.

3.2 Kalibreerimisvoog
Crosstalk (Xtalk) on määratletud kui SPAD-massiivil vastuvõetud signaali hulk, mis on tingitud VCSEL-i valguse peegeldusest mooduli peale lisatud kaitseakna sees (katteklaas). Moodul VL53L8CX on isekalibreeritud ja seda saab kasutada ilma täiendava kalibreerimiseta.
Kui moodul on katteklaasiga kaitstud, võib olla vajalik Xtalk kalibreerimine. VL53L8CX on tänu histogrammi algoritmile immuunne Xtalki suhtes üle 60 cm. Kuid lühikestel vahemaadel alla 60 cm võib Xtalk olla tegelikust tagastatavast signaalist suurem. See annab vale sihtmärgi näidu või paneb sihtmärgid tunduma lähemal, kui nad tegelikult on. Kõik Xtalki kalibreerimisfunktsioonid sisalduvad Xtalki pistikprogrammis (valikuline). Kasutaja peab kasutama file 'vl53l8cx_plugin_xtalk'.
Xtalki saab kalibreerida üks kord ja andmeid saab salvestada, et neid hiljem uuesti kasutada. Vajalik on sihtmärk kindlal kaugusel ja teadaoleva peegeldusvõimega. Minimaalne nõutav kaugus on 600 mm ja sihtmärk peab katma kogu FoV. Olenevalt seadistusest saab kasutaja Xtalki kalibreerimise kohandamiseks sätteid muuta, nagu on soovitatud järgmises tabelis.

Tabel 1. Kalibreerimiseks saadaolevad sätted

Seadistamine	Min	Pakkunud STMikroelektroonika	Max
Kaugus [mm]	600	600	3000
Side arvamples	1	4	16
Peegeldus [%]	1	3	99

Märkus.
Side arvu suurendamineamples suurendab täpsust, kuid pikendab ka kalibreerimiseks kuluvat aega. Aeg s-de arvu suhtesamples on lineaarne ja väärtused järgivad ligikaudset ajalõpu:

• 1 sample ≈ 1 sekund
• 4 sampvähem ≈ 2.5 sekundit
• 16 sampvähem ≈ 8.5 sekundit
  Kalibreerimine toimub funktsiooni vl53l8cx_calibrate_xtalk() abil. Seda funktsiooni saab kasutada igal ajal.
  Andur tuleb siiski esmalt lähtestada. Järgmine joonis kujutab xtalk kalibreerimisvoogu.

Joonis 7. Xtalki kalibreerimisvoog

3.3 Voolu ulatus
Järgmine joonis kujutab mõõtmiste saamiseks kasutatud vahemiku voolu. Enne kaugusmõõtmise seansi alustamist tuleb kasutada Xtalki kalibreerimist ja valikulisi funktsioonikutseid. Funktsioone get/set ei saa kauguse määramise seansi ajal kasutada ja lennu ajal programmeerimist ei toetata.

Saadaolevad funktsioonid

VL53L8CX ULD API sisaldab mitmeid funktsioone, mis võimaldavad kasutajal sõltuvalt kasutusjuhtumist sensorit häälestada. Kõik juhi jaoks saadaolevad funktsioonid on kirjeldatud järgmistes osades.
4.1 Initsialiseerimine
Enne anduri VL53L8CX kasutamist tuleb lähtestada. See toiming nõuab, et kasutaja:

1. Lülitage andur sisse (VDDIO, AVDD, CORE_1V8 ja LPn kontaktid on seatud kõrgele
2. Kutsuge funktsioon vl53l8cx_init(). Funktsioon kopeerib püsivara (~84 Kbytes) moodulisse. Selleks laaditakse kood üle I2C/SPI liidese ja sooritatakse alglaadimise lõpuleviimiseks alglaadimisrutiin.

4.2 Anduri lähtestamise haldus
Seadme lähtestamiseks tuleb järgmised tihvtid ümber lülitada:

1. Seadke kontaktid VDDIO, AVDD ja CORE_1V8 madalale tasemele.
2. Oodake 10 ms.
3. Seadke kontaktid VDDIO, AVDD ja CORE_1V8 kõrgele.

Märkus.
Ainult I2C_RST viigu ümberlülitamine lähtestab I2C-side.
4.3 Lahutusvõime
Eraldusvõime vastab saadaolevate tsoonide arvule. VL53L8CX sensoril on kaks võimalikku eraldusvõimet: 4×4 (16 tsooni) ja 8×8 (64 tsooni). Vaikimisi on andur programmeeritud 4×4.
Funktsioon vl53l8cx_set_resolution() võimaldab kasutajal eraldusvõimet muuta. Kuna vahemiku sagedus sõltub eraldusvõimest, tuleb seda funktsiooni kasutada enne vahemiku sageduse värskendamist. Lisaks suurendab eraldusvõime muutmine tulemuste lugemisel ka I2C/SPI siini liiklust.
4.4 Vahemiku sagedus
Vahemiku sagedust saab kasutada mõõtmissageduse muutmiseks. Kuna maksimaalne sagedus on 4×4 ja 8×8 eraldusvõime vahel erinev, tuleb seda funktsiooni kasutada pärast eraldusvõime valimist. Lubatud minimaalsed ja maksimaalsed väärtused on loetletud järgmises tabelis.

Tabel 2. Minimaalsed ja maksimaalsed levisagedused

Resolutsioon	Minimaalne ulatussagedus [Hz]	Maksimaalne ulatussagedus [Hz]
4 × 4	1	60
8 × 8	1	15

Vahemiku sagedust saab värskendada funktsiooni vl53l8cx_set_ranging_frequency_hz() abil. Vaikimisi on vahemiku sageduseks seatud 1 Hz.

4.5 Vahemaa määramise režiim
Vahemiku režiim võimaldab kasutajal valida suure jõudluse või väikese energiatarbimise vahel.
Pakutud on kaks režiimi:

• Pidev: seade haarab pidevalt kasutaja määratud sagedusega kaadreid. VCSEL on lubatud kogu ulatuse ajal, seega on maksimaalne kaugus ja ümbritseva keskkonna häirekindlus paremad. Seda režiimi soovitatakse kiirete mõõtmiste või suure jõudluse jaoks.
• Autonoomne: See on vaikerežiim. Seade haarab pidevalt kasutaja määratud sagedusega kaadreid. VCSEL on lubatud kasutaja määratud perioodi jooksul, kasutades funktsiooni vl53l8cx_set_integration_time_ms(). Kuna VCSEL ei ole alati lubatud, väheneb energiatarve. Eelised on ilmsemad vähendatud levisageduse korral. See režiim on soovitatav väikese energiatarbega rakenduste jaoks.
  Vahemiku režiimi saab muuta funktsiooni vl53l8cx_set_ranging_mode() abil.

4.6 Integratsiooniaeg
Integreerimisaeg on funktsioon, mis on saadaval ainult autonoomse kauguse määramise režiimi korral (vt jaotist 4.5 Vahemaa määramise režiim).
See võimaldab kasutajal muuta kellaaega, kui VCSEL on lubatud. Integreerimisaja muutmine, kui vahemiku režiimiks on seatud pidev, ei mõjuta. Integratsiooni vaikeajaks on seatud 5 ms.
Integreerimisaja mõju on 4×4 ja 8×8 eraldusvõime puhul erinev. Eraldusvõime 4 × 4 koosneb ühest integreerimisajast ja eraldusvõime 8 × 8 koosneb neljast integreerimisajast. Järgmised arvud näitavad mõlema eraldusvõime VCSEL-i emissiooni.

Kõikide integreerimisaegade summa + 1 ms lisakulu peab olema väiksem kui mõõtmisperiood. Vastasel juhul pikeneb vahemiku periood automaatselt.

4.7 Toiterežiimid
Toiterežiime saab kasutada energiatarbimise vähendamiseks, kui seadet ei kasutata. VL53L8CX saab töötada ühes järgmistest toiterežiimidest:

• Äratus: seade on seatud HP jõudeolekusse (suur võimsus) ja ootab juhiseid.
• Unerežiim: seade on seatud väikese energiatarbega olekusse LP (väike võimsus). Seadet ei saa kasutada enne, kui see on äratusrežiimis. See režiim säilitab püsivara ja konfiguratsiooni.
  Toiterežiimi saab muuta funktsiooni vl53l8cx_set_power_mode() abil. Vaikerežiim on äratus.
  Märkus.
  Kui kasutaja soovib toiterežiimi muuta, ei tohi seade olla vahemiku määramise olekus.

4.8 teritaja
Sihtmärgilt tagastatav signaal ei ole teravate servadega puhas impulss. Servad kalduvad eemale ja võivad mõjutada külgnevates tsoonides esitatud vahemaid. Teritaja abil eemaldatakse osa või kogu signaal, mis on põhjustatud loorivalgusest.
EndineampJärgmisel joonisel kujutatud le kujutab lähedal asuvat sihtmärki 100 mm kaugusel FoV keskpunktist ja teist sihtmärki, mis asub kaugemal 500 mm kaugusel. Sõltuvalt teritaja väärtusest võib lähedane sihtmärk ilmuda tegelikust rohkemates tsoonides.

Joonis 11. Exampstseenist, kasutades mitmeid teravustamisväärtusi

Teritajat saab muuta funktsiooni vl53l8cx_set_sharpener_percent() abil. Lubatud väärtused on vahemikus 0 % kuni 99 %. Vaikeväärtus on 5%.

4.9 Sihtjärjestus
VL53L8CX suudab mõõta mitut sihtmärki tsooni kohta. Tänu histogrammi töötlemisele saab host valida teatatud sihtmärkide järjekorra. On kaks võimalust.

• Lähim: lähim sihtmärk on esimene teatatud
• Tugevaim: tugevaim sihtmärk on esimene, millest teatatakse
  Sihtjärjestust saab muuta funktsiooni vl53l8cx_set_target_order() abil. Vaikimisi järjestus on Strongest.
  Endineample kujutab järgmisel joonisel kahe sihtmärgi tuvastamist. Üks 100 mm madala peegeldusvõimega ja teine ​​700 mm kõrge peegeldusvõimega.

4.10 Mitu sihtmärki tsooni kohta
VL53L8CX suudab mõõta kuni nelja sihtmärki tsooni kohta. Kasutaja saab seadistada anduri poolt tagastatavate sihtmärkide arvu.
Märkus.
Kahe tuvastatava sihtmärgi vaheline minimaalne kaugus on 600 mm.
Juhilt ei ole võimalik valida; seda tuleb teha platvormil 'platform.h' file. Makro
VL53L8CX_NB_ TARGET_PER_ZONE tuleb määrata väärtusele vahemikus 1 kuni 4. Jaotises 4.9 kirjeldatud sihtjärjestus mõjutab otseselt tuvastatud sihtmärgi järjekorda. Vaikimisi väljastab andur maksimaalselt ühe sihtmärgi tsooni kohta.
Märkus.
Suurenenud sihtmärkide arv tsooni kohta suurendab vajalikku RAM-i mahtu.
4.11 Xtalki marginaal
Xtalki veeris on lisafunktsioon, mis on saadaval ainult pistikprogrammi Xtalk abil. .c ja .f files 'vl53l8cx_plugin_xtalk' tuleb kasutada.
Veerist kasutatakse tuvastusläve muutmiseks, kui anduri ülaosas on katteklaas. Pärast Xtalki kalibreerimisandmete seadistamist saab läve suurendada tagamaks, et katteklaasi kunagi ei tuvastata.
NäiteksampNii saab kasutaja käivitada Xtalki kalibreerimise ühes seadmes ja kasutada samu kalibreerimisandmeid kõigi teiste seadmete jaoks. Xtalki veerist saab kasutada Xtalki paranduse häälestamiseks. Allolev joonis kujutab Xtalki marginaali.

Joonis 13. Xtalki veeris

4.12 Tuvastamisläved
Lisaks tavalistele kauguse määramise võimalustele saab anduri programmeerida tuvastama objekti teatud eelnevalt määratletud kriteeriumide alusel. See funktsioon on saadaval pistikprogrammi „tuvastusläved” abil, mis pole API-s vaikimisi lisatud. The filetuleb kasutada s nimega 'vl53l8cx_plugin_detection_thresholds'.
Seda funktsiooni saab kasutada viigu A1 (INT) katkestuse käivitamiseks, kui kasutaja määratud tingimused on täidetud. Võimalikud on kolm konfiguratsiooni:

• Eraldusvõime 4 × 4: 1 läve kasutamine tsooni kohta (kokku 16 läve)
• Eraldusvõime 4 × 4: kasutades 2 läve tsooni kohta (kokku 32 läve)
• Eraldusvõime 8 × 8: 1 läve kasutamine tsooni kohta (kokku 64 läve)
  Olenemata kasutatavast konfiguratsioonist on lävede loomise protseduur ja RAM-i suurus samad. Iga läve kombinatsiooni jaoks tuleb täita mitu välja:
• Tsooni ID: valitud tsooni ID (vt jaotist 2.2 Tõhus orientatsioon)
• Mõõtmine: püüdmise mõõtmine (kaugus, signaal, SPADide arv, …)
• Tüüp: mõõtaknad (akendes, akendest väljas, allpool madalat läve, …)
• Madal lävi: päästiku madala läve kasutaja. Kasutaja ei pea vormingut määrama, seda haldab automaatselt API.
• Kõrge lävi: päästiku kõrge läve kasutaja. Kasutaja ei pea vormingut määrama, seda haldab automaatselt API.
• Matemaatiline tehe: kasutatakse ainult 4 × 4 – 2 läve kombinatsioonide jaoks tsooni kohta. Kasutaja saab määrata kombinatsiooni, kasutades ühes tsoonis mitut läve.

4.13 Autostop katkestamine
Katkestamise automaatse peatamise funktsiooni kasutatakse kauguse määramise seansi katkestamiseks mõõtmise ajal. Vaikimisi ei saa andurit mõõtmise ajal peatada, sest kaadri mõõtmised tuleb lõpetada. Autostopi kasutamisel katkestatakse aga kaadri mõõtmised katkestuse käivitamisel.
Autostop funktsioon on kasulik, kui see on kombineeritud tuvastuslävega. Kui sihtmärk tuvastatakse, katkestatakse praegune mõõtmine automaatselt. Autostopi saab kasutada kliendi olekumasinas, et lülituda kiiresti teisele andurikonfiguratsioonile.
Katkestuse automaatse peatamise funktsiooni saab lubada funktsiooni vl53l8cx_set_detection_threshold_auto_stop() abil.
Pärast mõõtmise katkestamist on soovitatav andur peatada funktsiooni vl53l8cx_stop_ranging() abil.
4.14 Liikumisnäidik
Anduril VL53L8CX on sisseehitatud püsivara funktsioon, mis võimaldab stseenis liikumist tuvastada. Liikumisnäidik arvutatakse järjestikuste kaadrite vahel. See valik on saadaval pistikprogrammi 'vl53l8cx_plugin_motion_indicator' abil.
Liikumisnäidik lähtestatakse funktsiooni vl53l8cx_motion_indicator_init() abil. Kui kasutaja soovib anduri eraldusvõimet muuta, peab ta liikumisindikaatori eraldusvõimet värskendama spetsiaalse funktsiooni abil: vl53l8cx_motion_indicator_set_resolution().
Kasutaja võib liikumise tuvastamiseks muuta ka minimaalset ja maksimaalset kaugust. Minimaalse ja maksimaalse kauguse erinevus ei tohi olla suurem kui 1500 mm. Vaikimisi lähtestatakse kaugused väärtustega vahemikus 400 mm kuni 1500 mm.
Tulemused salvestatakse väljale 'motion_indicator'. Sellel väljal annab massiiv 'motion' väärtuse, mis sisaldab liikumise intensiivsust tsooni kohta. Kõrge väärtus näitab suurt liikumisvariatsiooni kaadrite vahel. Tüüpiline liikumine annab väärtuse vahemikus 100 kuni 500. See tundlikkus sõltub integreerimisajast, sihtmärgi kaugusest ja sihtmärgi peegeldusest.
Ideaalne kombinatsioon väikese energiatarbega rakenduste jaoks on liikumisindikaatori kasutamine koos autonoomse kauguse määramise režiimiga ja liikumisele programmeeritud tuvastusläved. See võimaldab minimaalse energiatarbimisega tuvastada FoV liikumise variatsioone.

4.15 Väline sünkroonimisnõel
Hangete sünkroonimiseks saab kasutada välist päästikuallikat. Kui väline sünkroonimine on lubatud, ootab VL53L8CX SYNC viigu katkestust, et alustada järgmist hankimist. Selle funktsiooni kasutamiseks tuleb SYNC-tihvt (B1) ühendada nii, nagu on kirjeldatud toote andmelehel.
Välise sünkroonimise kasutamiseks pole erinõudeid. Siiski peaks VL53L8CX vahemiku sagedus olema kõrgem kui välise signaali sagedus.
Välise sünkroonimise saab lubada või keelata funktsiooni vl53l8cx_set_external_sync_pin_enable() abil. Vahemaa määramist saab alustada nagu tavaliselt, kasutades funktsiooni vl53l8cx_start_ranging(). Kui kasutaja soovib anduri peatada, on soovitatav VL53L8CX püsivara peatamiseks lülitada SYNC tihvt.
Välise sünkroonimistihvti kasutamise aktuaalne voog on näidatud allpool jaotises 4.15.

Joonis 14. Väline sünkroonimisvoog

Range tulemused

5.1 Saadaolevad andmed
Ulatuslik siht- ja keskkonnaandmete loend võidakse väljastada kaugustegevuse käigus. Järgmine tabel kirjeldab kasutajale saadaolevaid parameetreid.
Tabel 3. Saadaval väljund VL53L8CX anduri abil

Element	Nb baiti (RAM)	Üksus	Kirjeldus
Ambient / SPAD	256	Kcps/SPAD	Ümbritseva sageduse mõõtmine SPAD-massiivil ilma aktiivse footonite emissioonita, et mõõta mürast tingitud ümbritseva signaali kiirust.
Tuvastatud sihtmärkide arv	64	Mitte ühtegi	Praeguses tsoonis tuvastatud sihtmärkide arv. See väärtus peaks olema esimene, mis kontrollib mõõtmise kehtivust.
Lubatud SPAD-ide arv	256	Mitte ühtegi	Praeguse mõõtmise jaoks lubatud SPAD-de arv. Kaugel või madalal peegelduv sihtmärk aktiveerib rohkem SPAD-sid.
Signaal SPAD kohta	Programmeeritud 256 x nb sihtmärki	Kcps/SPAD	VCSEL-i ajal mõõdetud footonite kogus pulss.
Vahemiku sigma	Programmeeritud 128 x nb sihtmärki	Millimeeter	Sigma hindaja müra jaoks teatatud sihtkaugusel.
Kaugus	Programmeeritud 128 x nb sihtmärki	Millimeeter	Sihtkaugus
Sihtseisund	Programmeeritud 64 x nb sihtmärki	Mitte ühtegi	Mõõtmiste kehtivus. Lisateabe saamiseks vaadake jaotist 5.5 Tulemuste tõlgendamine.
Peegeldus	64 x arv sihtmärke programmeeritud	protsenti	Hinnanguline sihtpeegeldus protsentides
Liikumisnäidik	140	Mitte ühtegi	Liikumisindikaatori tulemusi sisaldav struktuur. Väli 'liikumine' sisaldab liikumise intensiivsust.

Märkus.
Mitme elemendi (signaal per spad, sigma, …) puhul on juurdepääs andmetele erinev, kui kasutaja on programmeerinud rohkem kui ühe sihtmärgi tsooni kohta (vt jaotist 1 Mitu sihtmärki tsooni kohta). Vaata ntample koodid lisateabe saamiseks.

5.2 Kohanda väljundi valikut
Vaikimisi on kõik VL53L8CX väljundid lubatud. Vajadusel saab kasutaja mõne anduri väljundi keelata.
Mõõtmiste keelamine pole juhil saadaval; see tuleb sooritada platvormil 'platform.h' file. Kasutaja saab väljundite keelamiseks deklareerida järgmised makrod:
#define VL53L8CX _DISABLE_AMBIENT_PER_SPAD
#define VL53L8CX _DISABLE_NB_SPADS_ENABLED
#define VL53L8CX _DISABLE_NB_TARGET_DETECTED
#define VL53L8CX _DISABLE_SIGNAL_PER_SPAD
#define VL53L8CX _DISABLE_RANGE_SIGMA_MM
#define VL53L8CX _DISABLE_DISTANCE_MM
#define VL53L8CX _DISABLE_TARGET_STATUS
#define VL53L8CX _DISABLE_REFLECTANCE_PERCENT
#define VL53L8CX _DISABLE_MOTION_INDICATOR
Järelikult ei deklareerita välju tulemuste struktuuris ja andmeid ei edastata hostile.
RAM-i suurust ja I2C/SPI suurust vähendatakse.
Andmete järjepidevuse tagamiseks soovitab ST alati 'tuvastatud sihtmärkide arv' ja 'sihtmärgi olek' sisse lülitatud jätta. See võimaldab filtreerida mõõtmisi sõltuvalt sihtmärgi staatusest (vt jaotist 5.5 Tulemuste tõlgendamine).

5.3 Kaugustulemuste saamine
Vahemaa määramise seansi ajal on kaks võimalust teada saada, kas uued vahemikuandmed on saadaval.

• Pollimisrežiim: kasutab pidevalt funktsiooni vl53l8cx_check_data_ready(). See tuvastab anduri tagastatud uue voogude arvu.
• Katkestusrežiim: ootab kontakti A1 (INT) tõstetud katkestust. Katkestus kustutatakse automaatselt ~100 μs pärast.
  Kui uued andmed on valmis, saab tulemusi lugeda funktsiooni vl53l8cx_get_ranging_data() abil. See tagastab värskendatud struktuuri, mis sisaldab kogu valitud väljundit. Kuna seade on asünkroonne, pole kauguse määramise seansi jätkamiseks vaja katkestada.
  See funktsioon on saadaval nii pideva kui ka autonoomse kauguse määramise režiimide jaoks.

5.4 Toores püsivara vormingu kasutamine
Pärast vahemikuandmete ülekandmist I2C/SPI kaudu toimub püsivara vormingu ja hostivormingu vaheline teisendus. Seda toimingut tehakse tavaliselt selleks, et anduri vaikeväljundiks oleks kaugus millimeetrites. Kui kasutaja soovib kasutada püsivara vormingut, tuleb platvormil määratleda järgmine makro file:
VL53L8CX#define VL53L8CX _USE_RAW_FORMAT
5.5 Tulemuste tõlgendamine
VL53L8CX tagastatud andmeid saab sihtseisundi arvessevõtmiseks filtreerida. Olek näitab mõõtmise kehtivust. Täielikku olekuloendit kirjeldatakse järgmises tabelis.

Tabel 4. Saadaolevate sihtmärkide olekute loend

Sihtseisund	Kirjeldus
0	Vahemikuandmeid ei värskendata
1	Signaalikiirus liiga madal SPAD-massiivis
2	Sihtfaasis
3	Sigma hindaja on liiga kõrge
4	Eesmärgi järjepidevus ebaõnnestus
5	Vahemik kehtib
6	Mähkimist ei teostatud (tavaliselt esimene vahemik)
7	Hinda järjepidevus ebaõnnestus
8	Signaalikiirus on praeguse eesmärgi jaoks liiga madal
9	Vahemik, mis kehtib suure impulsi korral (võib olla tingitud liidetud sihtmärgist)
10	Vahemik on kehtiv, kuid eelmises vahemikus sihtmärki ei tuvastatud
11	Mõõtmise järjepidevus ebaõnnestus
12	Sihtmärk on teritaja tõttu teise poolt hägune
13	Sihtmärk tuvastati, kuid andmed on vastuolulised. See juhtub sageli sekundaarsete sihtmärkide puhul.
255	Sihtmärki ei tuvastatud (ainult siis, kui tuvastatud sihtmärkide arv on lubatud)

Ühtsete andmete saamiseks peab kasutaja kehtetu sihtmärgi oleku filtreerima. Usaldushinnangu andmiseks loetakse olekuga 5 sihtmärk 100% kehtivaks. Olekut 6 või 9 võib kaaluda usaldusväärtusega 50%. Kõik muud olekud on alla 50% usaldustaseme.

5.6 Juhi vead
Kui anduri VL53L8CX kasutamisel ilmneb tõrge, tagastab draiver konkreetse vea. Järgmises tabelis on loetletud võimalikud vead.

Tabel 5. Draiveri kasutamisel saadaolevate vigade loend

Sihtseisund	Kirjeldus
0	Pole viga
127	Kasutaja programmeeris vale seadistuse (tundmatu eraldusvõime, vahemiku sagedus liiga kõrge, …)
255	Peamine viga. Tavaliselt on aegumisviga I2C/SPI vea tõttu.
muud	Mitme eespool kirjeldatud vea kombinatsioon

Märkus.
Host saab platvormi kasutades rakendada rohkem veakoode files.

Tabel 6. Dokumendi redaktsioonide ajalugu

Kuupäev	Versioon	Muudatused
13. jaanuar 23	1	Esialgne vabastamine

TÄHTIS MÄRKUS – LUGEGE HOOLIKAS
STMicroelectronics NV ja selle tütarettevõtted („ST”) jätavad endale õiguse teha ST-toodetes ja/või selles dokumendis igal ajal ette teatamata muudatusi, parandusi, täiendusi, modifikatsioone ja täiendusi. Ostjad peaksid enne tellimuste esitamist hankima uusima asjakohase teabe ST-toodete kohta. ST tooteid müüakse vastavalt ST müügitingimustele, mis kehtisid tellimuse kinnitamise ajal.
Ostjad vastutavad ainuisikuliselt ST-toodete valiku, valiku ja kasutamise eest ning ST ei vastuta rakendusabi ega ostjate toodete disaini eest.
ST ei anna siinkohal mingit otsest ega kaudset litsentsi ühelegi intellektuaalomandi õigusele.
ST-toodete edasimüük, mille sätted erinevad siin esitatud teabest, tühistab ST-i antud tootele antud garantii.
ST ja ST logo on ST kaubamärgid. ST-kaubamärkide kohta lisateabe saamiseks vaadake www.st.com/trademarks. Kõik muud toote- või teenusenimed kuuluvad nende vastavatele omanikele.
Selles dokumendis sisalduv teave asendab ja asendab selle dokumendi varasemates versioonides esitatud teabe.

© 2023 STMicroelectronics – kõik õigused kaitstud

Dokumendid / Ressursid

ST VL53L8CX andurimoodul [pdfKasutusjuhend UM3109, VL53L8CX andurimoodul, VL53L8CX, andurimoodul, moodul

Viited

• Kasutusjuhend