Еще одна статья из цикла «что я нашел у себя в хламе».
Несколько лет назад одному моему другу нужно было сделать быструю фокусировку камеры. Обычный метод — подкрутить объектив и оценить программно контрастность картинки, не катил по быстродействию. Он обнаружил датчики, которые только начинали выпускаться — VL53L1X: маленькие, экономичные, точность и измеряемое расстояние (до 4м) для него были достаточны и попросил меня разобраться с ними. Датчики были свежие, информации о них было немного и готовых библиотек еще не было. Спустя несколько лет я обнаружил на Али более дешевую версию такого датчика, с меньшей дистанцией. За давностию лет уже не помню, какая мне идея в голову пришла, но я заказал этот датчик. Пока он пришел из Китая, идея уже была забыта, а сам датчик куда-то завалился. И на прошлой неделе, выковыривая пыль из уголков рабочего места, я выковырял и этот датчик.
За прошедшее время он заинтересовал ардуинщиков, появилась библиотеки и теперь, чтобы запустить этот датчик в работу, требуется всего несколько минут. Что и было немедленно сделано. Ну и решил рассказать вам про него — по какой-то причине эти датчики не пользуются такой большой популярностью, как ультразвуковые.
— А это что такое?!
— Фотонный отражатель, товарищ генерал!
— Сам вижу, что фотонный отражатель. Я спрашиваю, почему не покрашен?!
Принцип работы прост, как мыло — почти как ультразвуковой датчик, только используется инфракрасный луч 940 nm.
В корпусе датчика размещен лазер, массив лавинных светодиодов (ultra-fast SPAD Single Photon Avalanche Diodes) и мелкоконтроллер, управляющий всеми этими делами — а куда же без него нынче?
Верхняя сторона платы — сам датчик:
Нижняя сторона — LDO и преобразователи уровня:
Размер датчика по сравнению с ультразвуковым:
Вообще говоря, этот сенсор полагается калибровать с учетом того, что он наверняка расположен в каком-нибудь корпусе с окошечком, но если точность не критична, то можно этот этап опустить.
Датчик VL53L1X хорошо подходит для лидаров пылесосов с картопостроителем, у VL53L0X измеряемая дистанция маловата, он больше подходит для всяких игрушек-роботов, торговых автоматов и бытовой техники типа диспенсеров мыла и тому подобного.
Точностью измерения датчик не отличается, но она не всегда требуется.
Итак, подключаем 4 проводка от Ардуино к платке — I2C и питание.
I2C адрес программируемый, поэтому при желании двумя проводками можно подключить несколько датчиков.
Загружаем библиотеку:
И используем готовый пример для измерения расстояния:
Результат:
Игрушка хорошая и недорогая, рекомендую.
Фототехника имеет фазовый автофокус, даже в смартфонах именно он. И управляет этим делом низкоуровневый софт. При чем тут контрастность? Может проблема таки в кривых руках, а не скорости автофокуса?..
Ну тоесть препятствие на расстоянии 10 см, показания вот — на скрине (плюс что изменяет на 10 мм и 1 м).
Но даже на столе в хороших условиях он «шумит» в пределах 2см
Вроде он умеет работать из-за стекла, + в баке темно. По идее идеальный кандидат, вот только готовых реализаций не видел.
Конкретно по поводу инфракрасного датчика еще должен вставать вопрос о прозрачности топлива.
Пы.сы. Именно так все устроено в современных бензобаках.
только съём показаний всегда обычный
В одном корейском Киа он совсем даже хитроделанный прямоугольник. Когда первый раз увидел очень удивился.
На одном форд мустанге бензобак такой сложной формы, что поплавок тупо не помещается и там таки да стоит ультрозвукой датчик уровня.
А вы говорите все давно придумано.
И сколько ест? Интересно применить её как нижний датчик для квадрокоптера.
Очень даже применяют.
«лет я обнаружил обнаружил на Али»
еще
«и мелкоконтроллер, управляющий» — или так и надо?
но почему-то предполагал что оно не для фокусировки, а как датчик приближения к ушам например.
когда-то давно писал либу для ультразвукового HC-SR04 с компенсацией температуры окружающего воздуха и медианным фильтром для повышения точности и стабильности показаний.
пы.сы. странно, вроде заявлен лазер, а на солнце начинает врать. лазерам обычно на это все равно, они даже через туман и звеси пробивают. похоже лазер то не настоящий! ©
т.е. в теории понятно, что они должны луч отражать, но в какой степени и что будет отражать этот ик — момент не очевидный.
Попытка сколхозить защитное окно (двух-трех-зонное) обречено на провал. Здесь нужно или нормальное производство, или купить нормальный. Видел на али, но всего 1-2 позиции и совершенно невменяемой ценой. Увы, из-за эого пришлось отказаться… хотя столько железа/софта было написано, что Очень обидно.
Ремарк — редакции *0 и *1 отличаются 'принципиально', из одного, другую библиотеку не сделаешь.
А так… не забывайте, что у любого датчика есть еще две характеристики — «шум» и «быстродействие». Для этих датчиков — или «шум» или «быстродействие».
сразу ТБ2.
зана эти регистры. Работать-то, оно работает, но я бы поостерёгся использовать такое в промышленных изделиях.