Сенсор приближения и освещённости VL6180 — нанотехнологии для Arduino. Железки Амперки

Опубликовано 11 ноября 2016, 14:28

Лазерный датчик приближения и освещённости VL6180 — amperka.ru/product/troyka-prox...

Датчики приближения или бесконтактные сенсоры используются и в промышленной автоматизации, и в бытовой электронике. Самые простые отслеживают наличие объектов в поле зрения, посложнее — вычисляют расстояние до него.

Часто — это простые ультразвуковые дальномеры, например тот же HC-SR04. Они неплохо работают на дистанциях до 4 метров, но большие размеры, мёртвая зона и погрешность измерений в несколько сантиметров сильно ограничивают область их применения.

Наш новый датчик приближения основан на лазерном модуле VL6180. Он способен определять расстояние до объектов на расстоянии от 0 до 100 мм с миллиметровой точностью.

Причём точность измерений практически не зависит от освещённости, цвета или материала препятствия.

Лазерный диод VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser — поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором) посылает короткий импульс в ближнем инфракрасном диапазоне, который отражается от препятствия и возвращается на SPAD-приемник (англ. single-photon avalanche diode — однофотонный лавинный диод). Зная время, между отправкой импульса и получением отражённого сигнала, мы можем рассчитать расстояние до объекта. Всё как в ультразвуковом сенсоре, только в тысячи и тысячи раз быстрее.

Разумеется, работать на таких скоростях Arduino не может. Поэтому процессор, таймер и прочая электроника собраны в самом измерительном модуле.
Микроконтроллер получает уже обработанные результаты измерений по I2C-интерфейсу. А обвязка модуля позволяет ему работать с напряжениями 3,3 и 5 В — на точность измерений это не повлияет.

В модуль входит дополнительный датчик освещённости. Его данные используются процессором модуля для корректировки результатов измерений. А кроме того, данные датчика доступны через библиотеку, что даёт точно определять освещённость в диапазоне от 1 до 100 000 люкс.

Модули на базе VL6180 используются в мобильных телефонах, применяются в системах автофокусировки цифровых фотоаппаратов, в промышленной автоматизации и 3D-принтерах.

Ставьте эти датчики на роботы и манипуляторы — для контроля «мёртвых зон», используйте как датчики уровня жидкостей и концевые выключатели, интегрируйте в системы высокоточного контроля светового потока в фото- и телестудиях.

В ролике использовались:

• лазерный датчик приближения и освещённости VL6180 — amperka.ru/product/troyka-prox...

• набор «Йодо» — amperka.ru/product/yodo?utm_so...

• контроллер Arduino Uno — amperka.ru/product/arduino-uno...
• контроллер Iskra Neo — amperka.ru/product/iskra-neo?u...

• ультразвуковой дальномер HC-SR04 amperka.ru/product/hc-sr04-ult...
• инфракрасный датчик препятствий — amperka.ru/product/infrared-se...
• лазерный датчик приближения VLC6180 — amperka.ru/product/troyka-prox...

• четырёхразрядный индикатор (Troyka-модуль) — amperka.ru/product/troyka-quad...
• плата расширений Troyka Slot Shield — amperka.ru/product/arduino-tro...

Страница модуля VLC6180 на wiki — wiki.amperka.ru/%D0%BF%D1%80%D...

Создавайте свои проекты и делитесь ими в наших группах:
• vk — vk.com/amperkaru
• facebook — facebook.com/amperka.ru
• twitter — twitter.com/amperka
• instagram — instagram.com/amperkaru