ST VL53L3CX Notendahandbók fyrir flugfjarlægðarskynjara

VL53L3CX er flugtímaskynjari (ToF) skynjari.
Tilgangur þessarar notendahandbókar er að lýsa samþættingarlíkaninu og mengi aðgerða sem á að hringja í til að fá sviðsgögn með því að nota VL53L3CX lausa rekilinn.

VL53L3CX kerfi lokiðview

VL53L3CX kerfið er samsett úr VL53L3CX einingunni og rekla sem keyrir á hýsilinn.
Þetta skjal lýsir aðgerðum ökumanns sem gestgjafinn hefur aðgang að, til að stjórna tækinu og fá sviðsgögn fyrir samþættingu við hýsil sem ekki er Linux.

Mynd 1. VL53L3CX kerfi

Athugið:
Þetta skjal lýsir útfærðum og fullgiltum aðgerðum. Ekki ætti að nota neina aðra virkni sem er tiltæk í reklanum ef ekki er lýst í þessu skjali.
Hinn lausi bílstjóri er útfærsla á mengi aðgerða sem þarf til að nota VL53L3CX tækið. Það gerir lágmarksforsendur um samþættingu stýrikerfisins og þjónustu. Sem slík eru raðgreining aðgerða, framkvæmd/þræðingarlíkan, aðlögun vettvangs og úthlutun tækjabygginga ekki hluti af útfærslu ökumanns sem er laus, heldur er samþættingunni opið.
Röðun á símtölum lausra ökumanns verður að fylgja settum reglum, skilgreindar í þessu skjali.

Víðtæk virknilýsing

Þessi hluti lýsir í stuttu máli virknigetu VL53L3CX sviðstækisins.

Rangröð

Tækið er í gangi með handabandi vélbúnaði, byggt á stöðluðu truflunarkerfi.
Eftir hverja bilun aflar gestgjafinn sér bilunargögnin og gerir næstu bilun kleift með því að hreinsa truflunina. Þetta ferli er nefnt handabandi vélbúnaður. Næsta svið er síðan ræst ef núverandi er lokið og ef gestgjafinn hefur hreinsað fyrri truflun í bið.
Truflunarbúnaðurinn gerir hraðari gagnaflutninga kleift, án þess að tapa neinu gildissviði vegna samskipta eða ósamstillingarvandamála. Meðan á handabandi stendur framkvæmir gestgjafinn einhverja gagnavinnslu. Bilunarröðinni er lýst með virkni á myndinni hér að neðan.

Handtakaröð gerir kleift að reikna út innri færibreytur og beita þeim fyrir næsta svið.
Handabandið verður að vera framkvæmt af notanda ber ökumanns. Töfin til að virkja nýtt bil eftir að ný mæling hefur borist er lykillinn að heildarmælingarhraða kerfisins.

Tímasetningar

Tímasetningar eru kynntar á mynd 3. Fjarlægðarröð og tímasetningarmarkmið.
Gestgjafinn getur fengið nýjasta tiltæka bilið á meðan á gildistíma (biltímaáætlun) núverandi bils stendur.
Ef töf á að hreinsa truflunina er kynnt af hýsingaraðilanum, verður næsta bil stöðvað þar til truflunin sem er í bið er hreinsuð.

Athugið: Tímasetningar tilgreindar á mynd 3. Fjarlægðarröð og tímasetningarmarkmið eru dæmigerðar tímasetningar. Gestgjafinn getur breytt sjálfgefnum tímaáætlun með því að nota sérstaka ökumannsaðgerð sem lýst er í kafla 5.1 Tímaáætlun. Gestgjafi getur ákveðið að breyta tímasetningarkostnaði annað hvort til að samstilla á forritinu eða til að auka nákvæmni á bilinu.
Á eftirfarandi mynd varir „Boot“, „SW standby“ og „Init“ í 40 ms. Þessi tími er nauðsynlegur til að framkvæma rétta frumstillingu tækisins og það er óháð vettvangi eða notuðum tímaáætlun. Fyrsta svið, „Range1“, er ekki gilt, þar sem eftirlitið er ekki mögulegt. Þetta þýðir að fyrsta gilda sviðsgildið er „Range2“, fáanlegt eftir 40 ms plús tvöfalda tímaáætlunartíma.

Mynd 3. Fjarlægðarröð og tímasetningarmarkmið

Lýsing á grunnaðgerðum ökumanns

Þessi hluti lýsir símtalsflæði ökumannsaðgerða sem ætti að fylgja til að framkvæma fjarlægðarmælingu
með VL53L3CX.
VL53L3CX bílstjórinn er notaður í tveimur flokkum forrita:

Verksmiðjuforrit notuð við kvörðun tækja, venjulega við framleiðsluprófun lokaafurða (verksmiðjuflæði)

Vettvangsforrit, sem safna öllum notendaforritum með VL53L3CX tækinu (bilflæði)

Bjartur bílstjóri

Verksmiðjuflæði ökumanns er sýnt á eftirfarandi mynd.

Mynd 4. VL53L3CX API sviðsflæði (verksmiðju)

Athugið: Kvörðunarflæðið breytir fjarlægðarstillingunni. Það er skylda að kalla SetDistanceMode() aðgerðina ef þú vilt nota skynjarann rétt eftir kvörðun.
Fjarlægðarflæði ökumanns er sýnt á eftirfarandi mynd.

Mynd 5. VL53L3CX API sviðsflæði (reitur)

Kerfis frumstilling

Eftirfarandi hluti sýnir API aðgerðir sem þarf til að framkvæma frumstillingu kerfisins, áður en mælingar hefjast.

Bíddu eftir ræsingu

VL53LX_WaitDeviceBooted() aðgerðin tryggir að tækið sé ræst og tilbúið. Það er ekki skylda að kalla þessa aðgerð.

Athugið: Þessi aðgerð hindrar framkvæmd hýsilsins. Þessi aðgerð ætti ekki að loka í meira en 4 ms, að því gefnu:

400 kHz I2C tíðni
2 ms leynd á hverja færslu

Gögn init

Kalla verður á VL53LX_DataInit() aðgerðina í hvert sinn sem tækið fer úr „upphaflega ræsingu“ ástandinu. Það framkvæmir frumstillingu tækisins. Eftir að hafa kallað VL53LX_DataInit() aðgerðina þarf að hlaða kvörðunargögnunum með því að nota aðgerðina VL53LX_SetCalibrationData().

Á bilinu með VL53L3CX

Á hýslum sem ekki eru Linux kallar notandi lausu ökumannsröðanna til ökumannsins á þann hátt sem hæfir umsóknarþörfunum, getu vettvangsins og símtalsröð reglna um lausa ökumann.

Byrjaðu mælingu

Kalla verður á VL53LX_StartMeasurement() fallið til að hefja mælingu.

Bíddu eftir niðurstöðu: skoðanakönnun eða truflun

Það eru 3 leiðir til að vita að mæling sé tiltæk. Gestgjafinn getur:

kalla á skoðanakönnun
skoðanakönnun um virkni ökumanns
bíða eftir líkamlegri truflun

Könnun ökumanns til að fá niðurstöðustöðu
Aðgerðin VL53LX_WaitMeasurementDataReady() er að skoða innri stöðu þar til mæling er tilbúin.

Athugið: Þessi aðgerð er að loka, þar sem innri skoðanakönnun er framkvæmd.

Hýstu skoðanakönnun til að fá niðurstöðustöðu
Gestgjafi getur skoðað aðgerðina VL53LX_GetMeasurementDataReady() til að vita hvenær ný mæling er tilbúin. Þessi aðgerð er ekki að loka.

Að nota líkamlega truflun

Önnur og ákjósanleg leið til að fá sviðsstöðuna er að nota líkamlega truflunarúttakið. Sjálfgefið er að GPIO1 lækkar þegar ný mæling er tilbúin.
Þessi pinna er eingöngu úttakspinna, það er enginn inntaksrofspinn á þessu tæki. Hreinsa verður truflun með því að kalla ökumannsaðgerðina VL53LX_ClearInterruptAndStartMeasurement().

Fáðu mælingu

Hægt er að greina marga hluti á hvert bil og mæligögn eru tilkynnt á hvern hlut. VL53LX_GetMultiRangingData() er hægt að nota til að fá fjarlægðargögn þegar margir hlutir eru á sviði view. Þegar hringt er í þessa aðgerð til að fá tækið margar sviðsniðurstöður, er uppbygging sem kallast VL53LX_MultiRangingData_t skilað.

Stöðva mælingu

Í samfelldri stillingu getur gestgjafinn stöðvað mælinguna með því að kalla VL53LX_StopMeasurement() aðgerðina. Ef stöðvunarbeiðnin á sér stað meðan á sviðsmælingu stendur, þá er mælingunni hætt strax.

Fjölbreytt gagnauppbygging

Uppbyggingin sem heitir VL53LX_MultiRangingData_t inniheldur eftirfarandi gögn sem eiga við um öll skotmörk sem fundist hafa:

Tími St.amp: ekki komið til framkvæmda.
Straumfjöldi: þessi 8-bita heiltala gefur upp teljara sem hækkaður er á hverju bili. Gildið byrjar á 0 og hækkar um 1 um 1 upp í 255. Þegar það nær 255 byrjar það aftur frá 128 í 255.
Fjöldi fundna hluta: 8-bita heiltölugildi sem gefur upp fjölda hluta sem fundust.

Sviðsgögn [VL53LX_MAX_RANGE_RESULTS]: töflu yfir uppbyggingu af gerðinni VL53LX_TargetRangeData_t. Hámarksfjöldi skotmarka er gefinn upp af VL53LX_MAX_RANGE_RESULTS og er sjálfgefið jafn 4.
Hefur X tal gildi breyst: 8 bita heiltölugildi sem gefur til kynna hvort krosstalsgildinu hafi verið breytt.

Virkar Spad Rtn Count: 16-bita heiltala sem skilar áhrifaríkri einra ljóseinda snjóflóðadíóða (SPAD) fjölda fyrir straumsviðið. Til að fá raunvirði ætti að deila því með 256.

Ein uppbygging á hvert skotmark sem greint er (allt að 4 sjálfgefið) sem kallast VL53LX_TargetRangeData_t sem inniheldur eftirfarandi sérstakar niðurstöður fyrir hvert mark sem greint er.

RangeMaxMilliMeter: er 16 bita heiltala, sem gefur til kynna stærri greind fjarlægð.
RangeMinMilliMeter: er 16 bita heiltala, sem gefur til kynna minni greind fjarlægð.
SignalRateRtnMegaCps: þetta gildi er afturmerkjahlutfallið í MegaCountPer Second (MCPS), þetta er 16.16 fastpunktsgildi. Til að fá raungildið ætti að deila því með 65536.
AmbientRateRtnMegaCps: þetta gildi er umhverfishraði til baka (í MCPS), þetta er 16.16 fastpunktsgildi, sem er í raun mælikvarði á magn umhverfisljóss sem skynjarinn mælir. Til að fá raungildið ætti að deila því með 65536.
SigmaMilliMeter: þetta 16.16 fastpunktsgildi er mat á staðalfráviki straumsviðsins, gefið upp í millimetrum. Til að fá raungildið ætti að deila því með 65536.
RangeMilliMeter: er 16 bita heiltala sem gefur til kynna fjarlægðina í millimetrum.
Range Status: þetta er 8 bita heiltala sem gefur til kynna sviðsstöðu fyrir núverandi mælingu. Gildi = 0 þýðir að bilið er gilt. Sjá töflu 1. Staða sviðs.
Aukið svið: þetta er 8 bita heiltala sem gefur til kynna hvort sviðið hafi verið tekið upp (aðeins fyrir langar vegalengdir)

Tiltekin hegðun er framkvæmd þegar markmiðið er ekki greint. Ef markið greinist ekki og mælingin er gild eru eftirfarandi gildi tilkynnt í VL53LX_TargetRangeData_t uppbyggingunni:

RangeMaxMilliMeter: þvingaður í 8191.
RangeMinMilliMeter: þvingaður í 8191.
SignalRateRtnMegaCps: þvingað í 0.
AmbientRateRtnMegaCps: gildi umhverfishraða er venjulega reiknað.
SigmaMilliMeter: þvingaður í 0.
RangeMilliMeter: þvingaður í 8191.
RangeStatus: þvingað í 255.
ExtendedRange: þvingað í 0.

Tafla 1. Staða sviðs

Gildi	RangeStatus String	Athugasemd
0	VL53LX_RANGESTATUS_RANGE_VALID	Fjarlægðarmæling er gild
1	VL53LX_RANGESTATUS_SIGMA_FAIL	Hækkað ef ávísun sigma mats er yfir innri skilgreindum þröskuldi. Sigma estimator gefur eigindlegar upplýsingar um merkið.
2	VL53LX_RANGESTATUS_SIGNAL_FAIL	Hækkað þegar merkið er of lágt til að greina skotmark.
4	VL53LX_RANGESTATUS_OUTOFBOUNDS_FAIL	Hækkað þegar sviðsniðurstaða er utan marka
5	VL53LX_RANGESTATUS_HARDWARE_FAIL	Hækkað ef HW eða VCSEL bilun er
6	VL53LX_RANGESTATUS_RANGE_VALID_NO_WR AP_CHECK_FAIL	Engin heildarskoðun hefur verið gerð (þetta er fyrsta svið)
7	VL53LX_RANGESTATUS_WRAP_TARGET_FAIL	Umbrot átti sér stað
8	VL53LX_RANGESTATUS_PROCESSING_FAIL	Innri vinnsluvilla
10	VL53LX_RANGESTATUS_SYNCRONISATION_INT	Hækkað einu sinni eftir init, skal hunsa bilagildi
11	VL53LX_RANGESTATUS_RANGE_VALID_MERGE D_PULSE	Drægni er í lagi, en fjarlægðin sem tilkynnt er um er afleiðing af mörgum skotmörkum sameinuð.
12	VL53LX_RANGESTATUS_TARGET_PRESENT_LA CK_OF_SIGNAL	Gefðu til kynna að það sé skotmark, en merkið er of lágt til að tilkynna um fjarlægð
14	VL53LX_RANGESTATUS_RANGE_INVALID	Gögn um bil eru neikvæð og verður að hunsa þau
255	VL53LX_RANGESTATUS_NONE	Markmið fannst ekki, án viðvörunar eða villu upp

Fyrsta mælingin felur ekki í sér umbúðaskoðun. Hægt er að henda þessari sviðsmælingu.
Athugið: Sviðsstaða 1 stafar oft af hávaðasömum mælingum. Sigma matstækið hefur áhrif á SNR meðhöndlaðra merkja.
Athugið: Sviðsstaða 4 hækkar þegar einhver villa á mælingarviðmiðuninni kemur fram. Þetta getur valdið frávikum sem neikvæðum mælingum eða mjög háum sviðsgildum.

Lýsing á viðbótaraðgerðum ökumanns

Tímasetning fjárhagsáætlun

Tímaáætlun er sá tími sem notandinn úthlutar til að framkvæma eina sviðsmælingu. VL53LX_SetMeasurementTimingBudgetMicroSeconds() er aðgerðin sem á að nota til að stilla tímaáætlun. Sjálfgefið gildi kostnaðarhámarks tímasetningar er 33 ms. Lágmark er 8 ms, hámark er 500 ms.
Til dæmisample, til að stilla tímaáætlunina á 66 ms: status = VL53LX_SetMeasurementTimingBudgetMicroSeconds(&VL53L3Dev, 66000 );
Aðgerðin VL53LX_GetMeasurementTimingBudgetMicroSeconds() skilar forrituðu kostnaðarhámarki tímasetningar.

Fjarlægðarstilling

Aðgerð hefur verið bætt við til að fínstilla innri stillingar eftir því hvaða fjarlægð notandi biður um. Ávinningurinn af því að breyta fjarlægðarstillingunni er lýst í eftirfarandi töflu.

Tafla 2. Fjarlægðarstillingar

Möguleg fjarlægðarstilling	Hagur / athugasemdir
Stutt	Betra friðhelgi umhverfisins
Miðlungs (sjálfgefið)	Hámarksfjarlægð
Langt	Minni orkunotkun

Aðgerðin sem á að nota heitir VL53LX_SetDistanceMode().
Ökumaðurinn getur hjálpað gestgjafanum að velja bestu fjarlægðarstillinguna. Ákveðnu gildi er skilað við hvert svið til að gefa til kynna besta valið, allt eftir umhverfisaðstæðum.
Möguleg gildi eru:

VL53LX_DISTANCE_SHORT
VL53LX_DISTANCE_MEDIUM
VL53LX_DISTANCE_LONG

Stilla færibreytur

Stillingarfæribreytur gera kleift að finna bestu samsvörun milli skynjarans og hýsilnotkunartilviksins. Fyrir hvert notkunartilvik er hægt að skilgreina sett af stillingarbreytum og hlaða í rekilinn.
Flestar stillingarfæribreytur eru stillanleg viðmiðunarmörk, notuð í merkjameðferðaralgríminu. Breyting á þessum breytum gerir reikniritinu kleift að gera tæknilegar skipta á tilteknu notkunartilviki viðskiptavinarins.

Stilltu stillingarbreytu

Aukaaðgerð er til til að hlaða inn stillingarbreytum. Fyrir tiltekin notkunartilvik getur ST mælt með tilteknum breytum sem samanstanda af lykli og gildi.
Listi yfir stillingarfæribreytur og sjálfgefin gildi þeirra er gefinn upp í vl53lx_tuning_parm_defaults.h file. Annaðhvort breyttu stillingarbreytugildi í þessu file og settu kóðann saman aftur, eða notaðu VL53LX_SetTuningParameter() aðgerðina til að hlaða þessari stillingarfæribreytu.
Breyting á stillingarbreytu getur breytt frammistöðu tækisins. ST mælir með því að nota sjálfgefna gildin til að ná sem bestum árangri.

Bæta nákvæmni

Til að bæta nákvæmni tækisins skaltu nota stillingarfæribreytuna sem kallast VL53LX_TUNINGPARM_PHASECAL_PATCH_POWER. Sjálfgefið er að þessi stillingarfæribreyta er ekki notuð (gildið er stillt á 0).
ST mælir með því að stilla gildi kvörðunar og sviðsflæðis á 2 eftir static_init. Í þessu tilviki er tíminn til að framkvæma viðmiðunarmerkjamælinguna aukinn og gefur betri nákvæmni. Með því að stilla þessa færibreytu á 2 eykur tímalengd til að fá fyrstu mælingu um 240 ms.

Bættu leynd og hámarksfjarlægð

Þegar skotmarkið er á hreyfingu gæti VL53L3CX þurft nokkur svið til að bregðast við, allt eftir vettvangi. Leið til að bæta leynd er að stilla VL53LX_TUNINGPARM_RESET_MERGE_THRESHOLD færibreytuna. Sjálfgefið gildi er 15000. Það er hægt að lækka það til að bæta leynd, en hámarksfjarlægð verður fyrir áhrifum.
Ef notandinn eykur gildið er hægt að bæta hámarksfjarlægð, en leynd hefur áhrif.

Hlífðarglerblettugreining

Þverræðið getur orðið fyrir áhrifum af bletti á hlífðarglerinu. VL53L3CX fellur inn aðgerð sem getur greint bletti á flugu og notað nýtt krosstalsleiðréttingargildi. Notandinn getur virkjað/slökkt á þessari aðgerð með því að hringja í VL53LX_SmudgeCorrectionEnable().

Hægt er að stilla eftirfarandi þrjá valkosti með þessari aðgerð:

VL53LX_SMUDGE_CORRECTION_NONE til að slökkva á leiðréttingunni
VL53LX_SMUDGE_CORRECTION_CONTINUOUS til að virkja stöðuga leiðréttingu
VL53LX_SMUDGE_CORRECTION_SINGLE til að virkja eina leiðréttingu eftir að upphafsskipun hefur borist.

Smudge uppgötvun er í gangi á hverju bili. Ef einhverjum skilyrðum er fullnægt (enginn hlutur undir 80 cm, umhverfisljósstig undir viðmiðunarmörkum og yfirtalsgildi yfir 1kcps) er nýtt yfirtalsgildi reiknað.
Ef smudge leiðréttingin er stillt er krosstalsgildið leiðrétt og fáninn HasXtalkValueChanged stilltur. Þessi fáni hreinsast sjálfkrafa á næsta svið.

Athugið: Smudle leiðréttingin er takmörkuð við:

1.2 m með stuttri fjarlægð
1.7 m með miðlungs fjarlægðarstillingu
3.8 m með langlínustillingu.

I2C heimilisfang

Sjálfgefið I2C vistfang VL53L3CX er 0x52. Sum forrit þurfa að stilla annað I2C tæki vistfang. Þetta er raunin, tdample, þegar nokkrir VL53L3CX hlutar deila sömu I2C strætó.

Viðskiptavinurinn ætti að beita eftirfarandi aðferð:

Það þarf að hanna töfluna sem festir VL53L3CX á vandlega. Xshut og GPIO1 (rofa) pinnunum verður að stjórna fyrir sig fyrir hvern VL53L3CX
Gestgjafinn verður að setja í HW biðstöðu, stilla Xshut pinna lágt, allt VL53L3CX.

Gestgjafinn hækkar Xshut pinna á 1 af VL53L3CX
Gestgjafinn kallar aðgerðina VL53LX_SetDeviceAddress()
Gestgjafinn endurtekur seinni þrjú atriðin þar sem öll VL53L3CX vistföngin eru rétt stillt.

Til dæmisample, með því að kalla aðgerðina: status = VL53LX_SetDeviceAddress(&VL53L3Dev, WantedAddress) er gildi WantedAddress stillt sem nýja I2C vistfangið.

Kvörðunaraðgerðir viðskiptavina í verksmiðju

Til að njóta fullrar frammistöðu tækisins inniheldur VL53L3CX rekillinn kvörðunaraðgerðir til að keyra einu sinni í framleiðslulínu viðskiptavina.
Kvörðunaraðferðir verða að vera keyrðar til að bæta upp færibreytur frá hluta til hluta sem geta haft áhrif á frammistöðu tækisins. Kvörðunargögn sem geymd eru í hýslinum verða að vera hlaðin í VL53L3CX við hverja gangsetningu með því að nota sérstaka reklaaðgerð. Þrjár kvörðanir eru nauðsynlegar: refSPAD, crosstalk og offset.

Röðin sem kvörðunaraðgerðirnar eru kallaðar sem hér segir:

refSPAD
krosstal
á móti

Kvörðunaraðgerðirnar þrjár er hægt að framkvæma í röð eða hver fyrir sig. Þegar keyrt er hvert fyrir sig þarf að hlaða fyrri skrefagögnum áður en kvörðun er keyrð.

RefSPAD kvörðun

Fjöldi einnar ljóseinda snjóflóðadíóða (SPAD) er kvarðaður við lokaprófun á ST. Þetta hluta til hluta gildi er geymt í NVM og hlaðið sjálfkrafa inn í tækið við ræsingu.
Þessi kvörðun gerir kleift að stilla fjölda SPADs til að hámarka virkni tækisins.
Hins vegar getur það haft áhrif á þessa kvörðun að bæta hlífðargleri ofan á eininguna. ST mælir með því að viðskiptavinurinn framkvæmi þessa kvörðun aftur í endanlegri vörunotkun. Sama reiknirit sem keyrir á FMT er notað þegar þessi aðgerð er kölluð: reikniritið leitar í gegnum þrjá staði: 1 (1x deyfð SPAD), 2 (5 x dempuð SPAD) og 3 (10 x dempuð SPAD). Fjöldi SPAD valinna er gerður til að forðast mettun merkja.

RefSPAD kvörðunaraðgerð

Eftirfarandi aðgerð er fáanleg fyrir SPAD kvörðun: VL53LX_PerformRefSpadManagement(VL53LX_DEV Dev)

Athugið: Kalla verður á þessa aðgerð fyrst í kvörðunarferlinu.

Aðgerðin getur gefið út eftirfarandi þrjú viðvörunarskilaboð:

VL53LX_WARNING_REF_SPAD_CHAR_NOT_ENOUGH_SPA S Færri en 5 góð SPAD í boði, úttak ógilt
VL53LX_WARNING_REF_SPAD_CHAR_RATE_TOO_HIGH Í lok leitarviðmiðunarhraða > 40.0 Mcps getur jafnvægisstöðugleiki verið skertur.
VL53LX_WARNING_REF_SPAD_CHAR_RATE_TOO_LOW Í lok leitarviðmiðunarhlutfalls < 10.0 Mcps. Stöðugleiki á móti getur verið skertur.

RefSPAD kvörðunaraðferð

Ekki þarf að fylgja neinum sérstökum skilyrðum fyrir þessa kvörðun, nema að ekkert skotmark ætti að vera sett ofan á tækið.
Tími til að framkvæma þessa kvörðun er aðeins nokkrar millisekúndur.
Kalla þarf þessa aðgerð eftir að VL53LX_DataInit() aðgerðin er kölluð.

Að fá refSPAD kvörðunarniðurstöður

Fallið VL53LX_GetCalibrationData() skilar öllum kvörðunargögnum. Skipulagið sem skilað er VL53LX_CalibrationData_t inniheldur aðra uppbyggingu sem kallast VL53LX_customer_nvm_managed_t, sem inniheldur átta refSPAD kvörðunarfæribreytur:

ref_spad_man__num_requested_ref_spads: þetta gildi er á milli 5 og 44. Það gefur upp fjölda SPAD sem valin eru

ref_spad_man__ref_location: þetta gildi getur verið 1, 2 eða 3. Það gefur upp staðsetningu SPADs á viðmiðunarsvæðinu.
sex færibreytur til viðbótar gefa rétta spaðakortin fyrir þann stað sem valinn er:
- global_config__spad_enables_ref_0
- global_config__spad_enables_ref_1
- global_config__spad_enables_ref_2
- global_config__spad_enables_ref_3
- global_config__spad_enables_ref_4
- global_config__spad_enables_ref_5

Stilling refSPAD kvörðunargögn

Við hverja ræsingu, eftir fyrstu ræsingu, getur reitforrit viðskiptavinar hlaðið refSPAD kvörðunargögnum eftir að VL53LX_DataInit() aðgerðin er kölluð, með því að nota VL53LX_SetCalibrationData().
Mælt er með því að fá alla kvörðunaruppbygginguna með því að hringja í VL53LX_GetCalibrationData(). Breyttu átta breytunum sem lýst er í kafla 6.1.3 Að fá refSPAD kvörðunarniðurstöður og hringdu í VL53LX_SetCalibrationData().

Crosstalk kvörðun

Crosstalk (XTalk) er skilgreint sem magn merkis sem er móttekið á endursendingarkerfinu sem er vegna VCSEL ljóssendurkasts inni í hlífðarglugganum (hlífðargler) sem bætt er ofan á eininguna af fagurfræðilegum ástæðum.
Það fer eftir gæðum hlífðarglersins, þetta sníkjumerki getur haft áhrif á frammistöðu tækisins. VL53L3CX er með innbyggða leiðréttingu sem bætir þetta vandamál upp.
Crosstalk kvörðun er notuð til að áætla magn leiðréttingar sem þarf til að bæta upp áhrif hlífðarglers sem bætt er ofan á eininguna.
Úttak kvörðunar kvörðunar inniheldur margar færibreytur sem skilgreina víxlmælingarlíkanið, eins og lýst er í kafla 6.2.3 Að fá niðurstöður kvörðunar kvörðunar.

Crosstalk kvörðunaraðgerð

Eftirfarandi sérstök aðgerð er fáanleg fyrir krosstalkvörðun: VL53LX_PerformXTalkCalibration(&VL53L3Dev);

Athugið: Kalla verður þessa aðgerð í annarri stöðu í kvörðunarferlinu, eftir að refSPAD kvörðun er lokið og áður en offset kvörðun.

Crosstalk kvörðunaraðferð

Til að framkvæma kvörðun kvörðunar þarf að setja skotmark í 600 mm fjarlægð frá tækinu. Kvörðun kvörðunar ætti að fara fram í dimmu umhverfi án IR framlags. Eftir að VL53LX_DataInit() og VL53LX_PerformRefSpadManagement() aðgerðir eru kallaðar þarf að kalla á sérstaka kvörðunaraðgerðina með því að nota: VL53LX_PerformXTalkCalibration(&VL53L3Dev). Þegar þessar aðgerðir eru kallaðar fram er kvörðun yfirtalningar framkvæmd og leiðréttingin er sjálfkrafa beitt.

Að fá niðurstöður kvörðunar kvörðunar

Niðurstöður kvörðunar samanstanda meðal annars af súluriti og færibreytu sem kallast „plane offset“. Plansjöfnunin táknar magn leiðréttingar sem beitt er og súluritið er skipting leiðréttingarinnar á hverri hólf. Fallið VL53LX_GetCalibrationData() skilar öllum kvörðunargögnum. Skipulag sem skilað er VL53LX_CalibrationData_t inniheldur önnur mannvirki. Flugvélajöfnunin er að finna í VL53LX_customer_nvm_managed_t: algo_crosstalk_compensation_plane_offset_kcps er kóðað gildi með föstum punkti 7.9. Það þarf að deila því með 512 til að fá raunverulega tölu.
Tveimur öðrum viðeigandi mannvirkjum er skilað: VL53LX_xtalk_histogram_data_t og algo__xtalk_cpo_HistoMerge_kcps. Það er skylda að geyma þau.

Stilling krosstalkvörðunargagna

Þegar aðgerðin VL53LX_DataInit() hefur verið kölluð getur viðskiptavinurinn hlaðið kvörðunargögnum yfir tala með því að nota: VL53LX_SetCalibrationData()
Það er betra að hringja í VL53LX_GetCalibrationData(), breyta breytunum sem lýst er í fyrri hluta, xtalk_histogram uppbyggingu innifalinn, og kalla VL53LX_SetCalibrationData()

Virkja/slökkva á krossmælingu

Aðgerðin VL53LX_SetXTalkCompensationEnable() virkjar eða slekkur á krosstöluuppbótinni.

Athugið: Krosstalingarbætur eru sjálfgefnar óvirkar. Til að virkja krosstölubætur hringdu í V53LX_SetXTalkCompensationEnable&VL53L3Dev, 1);
Til að slökkva á þverræðuuppbót hringdu í VL53LX_SetXTalkCompensationEnable&VL53L3Dev, 0);
Athugið: Þessi aðgerð framkvæmir enga kvörðun eða hleðslu á gagnaflutningi, hún gerir aðeins bæturnar kleift.
Athugið: Kalla þarf á kvörðun, eða hleðslu á kvörðunargagnaaðgerð, aðskilið frá þessari virkja/slökkva aðgerð (sjá kafla hér að ofan).

Offset kvörðun

Með því að lóða tækið á bretti viðskiptavinarins eða bæta við hlífðargleri getur það komið upp á móti á bilinu. Mæla þarf þessa frávik frá hluta til hluta meðan á kvörðuninni stendur. Offset kvörðun gerir einnig kleift að kvarða dmax gildi, með því að nota sömu kvörðunarskilyrði og offset kvörðun.

Offset kvörðunaraðgerðir

Eftirfarandi tvær aðgerðir eru tiltækar fyrir offset kvörðunina:

VL53LX_PerformOffsetSimpleCalibration(Dev, CalDistanceMilliMeter)
VL53LX_PerformOffsetPerVCSELCalibration(Dev, CalDistanceMilliMeter)

Rök aðgerðanna eru markfjarlægðin í millimetrum. Framkvæma þarf offset kvörðun eftir krossmælingarleiðréttingu.
VL53LX_PerformOffsetPerVCSELCalibration er nákvæmasta aðgerðin, en það tekur lengri tíma að framkvæma kvörðunina (tími margfaldaður með 3).

Offset kvörðunaraðferð
Viðskiptavinir geta valið hvaða speglun korts sem er sem er sett í hvaða fjarlægð sem er (með því að nota sömu uppsetningu og kvörðun kvörðunar). Eina atriðið sem þarf að athuga er að tryggja að merkjahraði sé mældur á milli 2 og 80 MCps með valinni uppsetningu.

Tafla 3. Uppsetning offsetkvörðunar

Myndrit	Fjarlægð	Umhverfisaðstæður	Merkjahlutfall
Hvaða	Hvaða	Dökk (ekkert IR framlag)	2MCps < Merkjahraði <80Mcps

Tveimur viðvörunarskilaboðum er skilað af þessum aðgerðum:

VL53LX_WARNING_OFFSET_CAL_INSUFFICIENT_MM1_SP DS Merkið er of lágt, nákvæmni offsetkvörðunar gæti minnkað.

VL53LX_WARNING_OFFSET_CAL_PRE_RANGE_RATE_TOO_H GH merki er of hátt. Nákvæmni offsetkvörðunar gæti minnkað.

Að fá offset kvörðunarniðurstöður

Fallið VL53LX_GetCalibrationData() skilar öllum kvörðunargögnum. Skipulag sem skilað er VL53LX_CalibrationData_t inniheldur aðra uppbyggingu sem kallast VL53LX_customer_nvm_managed_t sem inniheldur þrjár offset kvörðunarniðurstöður:

algo__part_to_part_range_offset_mm
mm_config__innri_offset_mm
mm_config__ytri_offset_mm

Heildarjöfnunin sem notuð er á tækið er meðaltal tveggja síðustu gilda. Ef perVCSELCalibration er valið inniheldur úttak aðgerðarinnar eftirfarandi gögn:

stutt_a_offset_mm
short_b_offset_mm
miðlungs_a_offset_mm
miðlungs_b_offset_mm
long_a_offset_mm
long_bb_offset_mm

Það fer eftir fjarlægðarstillingunni (VCSEL tímabili) sem valin er, einni af þessum frávikum er beitt sjálfkrafa.

Val á offset leiðréttingarham

Hægt er að stilla offset leiðréttingarham með tveimur valkostum, með því að nota VL53LX_SetOffsetCorrectionMode aðgerðina.

Athugið: VL53LX_OFFSETCORRECTIONMODE_PERVCSEL ætti að vera notað sjálfgefið. Það gerir kleift að auka offset nákvæmni á VCSEL tímabili.

Tafla 4. Möguleikar á móti leiðréttingu

Offset kvörðunaraðgerð kallað	Leiðréttingarhamur valkostur til að nota
FramkvæmaSimpleOffsetCalibration	VL53LX_OFFSETCORRECTIONMODE_STANDARD
FramkvæmaPerVCSELOffsetCalibration	VL53LX_OFFSETCORRECTIONMODE_PERVCSEL

Athugið: Ef aðeins ein offset kvörðunartegund er tiltæk er skylt að stilla offset leiðréttingarham á samsvarandi valmöguleika. Þetta er ekki gert sjálfkrafa.

Stilling offset kvörðunargagna
Viðskiptavinurinn getur hlaðið offsetkvörðunargögnum eftir að VL53LX_DataInit() aðgerðin er kölluð, með því að nota VL53LX_SetCalibrationData().
Það er betra að hringja í VL53LX_GetCalibrationData(), breyta breytunum sem lýst er í fyrri köflum og hringja í VL53LX_SetCalibrationData()

Kvörðun viðgerðarverkstæðis viðskiptavina

Ef kvörðunargildin tapast, vegna breytinga á íhlutum á viðgerðarverkstæði, getur viðskiptavinur beitt sérstakri aðferð þar sem engin sérstök uppsetning (markmið) er nauðsynleg.

Kvörðunin samanstendur af þremur skrefum:

RefSpad
Krosstal
Offset kvörðun

RefSpad og Xtalk eru þau sömu og lýst er í kafla 6.1 RefSPAD kvörðun og kafla 6.2 Crosstalk kvörðun.
Sérstök aðgerð er tiltæk til að framkvæma offset kvörðun: VL53LX_PerformOffsetZeroDistanceCalibration.
Setja þarf skotmark fyrir framan tækið sem snertir hlífðarglerið. Markmiðið getur verið einfalt blað (án þess að þörf sé sérstaklega á endurspeglun pappírs).
Kalla þarf á ofangreinda aðgerð og hægt er að sækja niðurstöðurnar á svipaðan hátt og ferlinu sem lýst er í fyrri köflum.

Bare ökumannsvillur og viðvaranir

Tilkynnt er um ökumannsvillu þegar einhver aðgerð ökumanns er kölluð. Mögulegum gildum fyrir villur í ökumanni er lýst í eftirfarandi töflu. Viðvaranir eru til staðar til að upplýsa notandann um að sumar færibreytur séu ekki fínstilltar. Viðvaranirnar eru ekki að loka fyrir gestgjafann.

Tafla 5. Blár ökumannsvillur og viðvörunarlýsing

Villugildi	API villustrengur	Tilkoma
0	VL53LX_ERROR_NONE	Engin villa
-1	VL53LX_ERROR_CALIBRATION_WARNING	Ógild kvörðunargögn
-4	VL53LX_ERROR_INVALID_PARAMS	Ógild færibreyta er stillt í falli
-5	VL53LX_ERROR_NOT_SUPPORTED	Umbeðin færibreyta er ekki studd í forrituðu uppsetningunni
-6	VL53LX_ERROR_RANGE_ERROR	Staða truflana er röng
-7	VL53LX_ERROR_TIME_OUT	Hætt er við bilun vegna tímaleysis
-8	VL53LX_ERROR_MODE_NOT_SUPPORTED	Umbeðin stilling er ekki studd
-10	VL53LX_ERROR_COMMS_BUFFER_TOO_SMALL	Meðfylgjandi biðminni er stærri en I2C styður
-13	VL53LX_ERROR_CONTROL_INTERFACE	Villa tilkynnt frá IO aðgerð
-14	VL53LX_ERROR_INVALID_COMMAND	Skipun er ógild
-16	VL53LX_ERROR_REF_SPAD_INIT	Villa kom upp við kvörðun tilvísunar SPAD
-17	VL53LX_ERROR_GPH_SYNC_CHECK_FAIL	Bílstjóri ekki samstilltur við tæki. Stöðva/ræsa eða endurræsa gæti þurft
-18	VL53LX_ERROR_STREAM_COUNT_CHECK_FAIL
-19	VL53LX_ERROR_GPH_ID_CHECK_FAIL
-20	VL53LX_ERROR_ZONE_STREAM_COUNT_CHEC K_FAIL
-21	VL53LX_ERROR_ZONE_GPH_ID_CHECK_FAIL
-22	VL53LX_ERROR_XTALK_EXTRACTION_FAIL	Engin árangursrík samples þegar allt fylkið er notað til að sample krosstalan. Í þessu tilviki eru ekki nægar upplýsingar til að búa til nýtt krosstalsgildi. Aðgerðin hættir og skilur núverandi krossmælingarfæribreytur óbreyttar
-23	VL53LX_ERROR_XTALK_EXTRACTION_SIGMA_L IMIT_FAIL	Meðaltal sigma áætlunar um víxlmælingu sample er > en leyfileg hámarksmörk. Í þessu tilviki er krosstalan sample er of hávær til að mæla. Aðgerðin hættir og skilur núverandi krossmælingarfæribreytur óbreyttar
-24	VL53LX_ERROR_OFFSET_CAL_NO_SAMPLE_FA IL	Villa kom upp við offset kvörðun. Athugaðu að uppsetningin sé í samræmi við ráðleggingar ST.
-25	VL53LX_ERROR_OFFSET_CAL_NO_SPADS_ENA BLED_FAIL
-28	VL53LX_WARNING_REF_SPAD_CHAR_NOT_EN OUGH_SPADS	Viðvörun: fjöldi spaða sem fannst er of lítill til að fá nákvæma refSpadManagement kvörðun. Gakktu úr skugga um að uppsetningin sé í samræmi við ráðleggingar ST.
-29	VL53LX_WARNING_REF_SPAD_CHAR_RATE_TO O_HIGH	Viðvörun: merkjahraði fannst of lágt til að fá nákvæma refSpadManagement kvörðun. Gakktu úr skugga um að uppsetningin sé í samræmi við ráðleggingar ST.
-30	VL53LX_WARNING_REF_SPAD_CHAR_RATE_TO O_LOW	Viðvörun: Fjöldi spaða fannst of lítill til að ná nákvæmri offsetkvörðun. Gakktu úr skugga um að uppsetningin sé í samræmi við ráðleggingar ST.
-31	VL53LX_WARNING_OFFSET_CAL_MISSING_SA MPLES	Viðvörun átti sér stað við kvörðun offset. Gakktu úr skugga um að uppsetningin sé í samræmi við ráðleggingar ST.
-32	VL53LX_WARNING_OFFSET_CAL_SIGMA_TOO_ HÁTT
-33	VL53LX_WARNING_OFFSET_CAL_RATE_TOO_HI GH
-34	VL53LX_WARNING_OFFSET_CAL_SPAD_COUNT_TOO_LOW
-38	VL53LX_WARNING_XTALK_MISSING_SAMPLES	Viðvörun kom við kvörðun yfirtals. Gakktu úr skugga um að uppsetningin sé í samræmi við ráðleggingar ST.
-41	VL53LX_ERROR_NOT_IMPLEMENTED	Aðgerð sem kallast er ekki útfærð

Endurskoðunarsaga

Dagsetning	Útgáfa	Breytingar
28. september 2020	1	Upphafleg útgáfa
02-des-2021	2	Uppfærði mannvirkin sem skilað var í kafla 6.2.3 Að fá niðurstöður kvörðunar kvörðunar
03-júní-2022	3	Kafli 3.1 Ber ökumaður: bætti við athugasemd varðandi kvörðun.

MIKILVÆG TILKYNNING - LESIÐU VARLEGA

STMicroelectronics NV og dótturfélög þess („ST“) áskilja sér rétt til að gera breytingar, leiðréttingar, endurbætur, breytingar og endurbætur á ST vörum og/eða þessu skjali hvenær sem er án fyrirvara. Kaupendur ættu að fá nýjustu viðeigandi upplýsingar um ST vörur áður en þeir leggja inn pantanir. ST vörur eru seldar í samræmi við söluskilmála ST sem eru í gildi þegar pöntun er staðfest.

Kaupendur bera einir ábyrgð á vali, vali og notkun ST vara og ST tekur enga ábyrgð á umsóknaraðstoð eða hönnun vöru kaupenda.

Ekkert leyfi, óbeint eða óbeint, til nokkurs hugverkaréttar er veitt af ST hér.

Endursala á ST vörum með öðrum ákvæðum en upplýsingarnar sem settar eru fram hér ógilda alla ábyrgð sem ST veitir fyrir slíka vöru. ST og ST merkið eru vörumerki ST. Fyrir frekari upplýsingar um ST vörumerki, sjá www.st.com/trademarks. Öll önnur vöru- eða þjónustuheiti eru eign viðkomandi eigenda.
Upplýsingar í þessu skjali koma í stað og koma í stað upplýsinga sem áður hafa verið gefnar í fyrri útgáfum þessa skjals. © 2022 STMicroelectronics – Allur réttur áskilinn

Skjöl / auðlindir

ST VL53L3CX Fjarlægðarskynjari fyrir flugtíma [pdfNotendahandbók
VL53L3CX Fjarlægðarskynjari í flugi, VL53L3CX, Fjarlægðarskynjari fyrir flugtíma, Fjarlægðarskynjari, Fjarlægðarskynjari

Heimildir

Notendahandbók

Inngangur