概述

VL53L8CX是一款8x8多區(qū)域ToF測距傳感器，它在環(huán)境光下能夠在降低功耗的同時增強性能。該傳感器基于意法半導(dǎo)體的FlightSense技術(shù)設(shè)計，能夠提供最高400 cm的精確測距，并具有65°對角線視場。
VL53L8CX集成了功能強大的新一代VCSEL，以及兩個先進的超表面鏡頭。硬件封裝在創(chuàng)新的“一體化”模塊中。這使得它能夠適用于更廣泛的高性能應(yīng)用場景，如低功耗系統(tǒng)激活、手勢識別、機器人SLAM、液位監(jiān)控等多種用途。
VL53L8CX采用意法半導(dǎo)體的專利算法，可以檢測和跟蹤視場內(nèi)的多個目標(biāo)，具有64區(qū)域深度測量能力。意法半導(dǎo)體的直方圖確保蓋片玻璃串?dāng)_抗擾度超過60 cm。
與所有基于意法半導(dǎo)體FlightSense技術(shù)的ToF傳感器一樣，VL53L8CX能夠測量絕對距離，不受目標(biāo)顏色和反射率的影響。
VL53L8CX支持SPI和I2C接口，確保高頻幀率和短啟動時間。
VL53L8CX的VCSEL發(fā)射940 nm的完全不可見紅外光。這種VCSEL具有1級認證，對眼睛是安全的。使用VL53L8CP可以進行場景瀏覽和多區(qū)域檢測。這歸因于軟件可定制的檢測陣列。它能快速且低功耗地檢測到人體存在。此類檢測被稱為微深度圖。

視頻教學(xué)

https://www.bilibili.com/video/BV1bHzdYCEyD/

樣品申請

https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#

源碼下載

https://download.csdn.net/download/qq_24312945/90425837

主要特點

新一代多區(qū)域飛行時間 (ToF) 傳感器的功耗較低，提高了距離測距性能

• 可以使用4x4或8x8獨立區(qū)域測量功能進行多區(qū)域距離測量
• 自主低功耗模式，通過可編程中斷閾值喚醒主機
• 增強了環(huán)境光條件下的性能，測量距離可達400 cm
• 在每個區(qū)域均可進行多目標(biāo)檢測和測距
• 直方圖處理和算法補償可最大程度減少甚至消除蓋片串?dāng)_的影響
• 每個區(qū)域都配有運動指示器，用于顯示目標(biāo)是否以及如何移動
• 60 Hz幀速率能力

完全集成的微型模塊，具有寬視野 (FoV)

• 新一代大功率發(fā)射器：940 nm不可見光VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器）集成式模擬驅(qū)動器
• 65°對角線方形視場，發(fā)射器和接收器采用衍射光學(xué)元件 (DOE)
• 單光子雪崩二極管 (SPAD) 接收陣列
• 運行固件的低功耗微控制器
• 尺寸：6.4 x 3.0 x 1.75 mm

可輕松集成

• 單回流焊元件
• 需要1.8 V核心電源和3.3 V AVDD電源
• 可選1.2 V或1.8 V IOVDD接口電壓等級
• I2C（可達1 MHz）或SPI（可達3 MHz）接口
• 兼容多種蓋片材料
• 可隱藏在深色蓋片之后

硬件準(zhǔn)備

首先需要準(zhǔn)備一個開發(fā)板，這里我準(zhǔn)備的是自己繪制的開發(fā)板，需要的可以進行申請。
主控為STM32H503CBT6，TOF為VL53L8CX

技術(shù)規(guī)格

系統(tǒng)框圖

應(yīng)用示意圖

IIC模式下應(yīng)用示意圖。

SPI模式下應(yīng)用示意圖。

區(qū)域映射

VL53L8CX支持4x4模式的區(qū)域映射和8x8模式的區(qū)域映射。

下圖顯示了4x4模式下的區(qū)域定義?？偣灿?6個區(qū)域，它們沿著一行遞增，然后再開始新的一行。物理視圖是從設(shè)備頂部朝向鏡頭。如下圖所示，每個區(qū)域的編號對應(yīng)于傳感器返回的ZoneIDs。

下圖顯示了8x8模式下的區(qū)域定義。總共有64個區(qū)域，它們沿著一行遞增，然后再開始新的一行。物理視圖是從設(shè)備頂部朝向鏡頭。如下圖所示，每個區(qū)域的編號對應(yīng)于傳感器返回給主機的ZoneIDs。

參考程序

https://github.com/CoreMaker-lab/VL53L8CX

https://gitee.com/CoreMaker/VL53L8CX

生成STM32CUBEMX

用STM32CUBEMX生成例程，這里使用MCU為STM32H503CB。 配置時鐘樹，配置時鐘為250M。

串口配置

查看原理圖，PA9和PA10設(shè)置為開發(fā)板的串口。

配置串口，速率為921600。

IIC配置

在這個應(yīng)用中，VL53L8CX模塊通過I2C（IIC）接口與主控器通信。具體來說，VL53L8CX模塊的I2C引腳連接到主控器的PB6和PB7兩個IO口。

配置IIC為快速模式，速度為400k。

LPn 設(shè)置

若進行IIC通訊，LPn設(shè)置為高電平狀態(tài)。

這里對應(yīng)管腳為PB0。

X-CUBE-TOF1

本節(jié)介紹在不需要使用樣例應(yīng)用時如何使用STM32CubeMX將X-CUBE-TOF1軟件包添加到項目中。有了這樣的設(shè)置，就只配置了驅(qū)動層。

堆棧設(shè)置

若無法正常運行需要修改優(yōu)化等級。

串口重定向

打開魔術(shù)棒，勾選MicroLIB

代碼配置

在custom_ranging_sensor.c代碼中，有IO口驅(qū)動VL53L8CX進行復(fù)位的代碼，由于沒有配置對應(yīng)的IO，所以需要注釋掉。

Tera Term配置

打開Tera Term并使用以下設(shè)置進行配置。

演示結(jié)果

配置完成侯可以在Tera Term下查看結(jié)果，如下是4*4的顯示。

可以切換到8*8顯示。