VL53L8CX सेंसर मॉड्यूल
उपयोगकर्ता पुस्तिका

परिचय

इस उपयोगकर्ता पुस्तिका का उद्देश्य यह बताना है कि अल्ट्रा लाइट ड्राइवर (ULD) API का उपयोग करके VL53L8X Time-of-Flight (ToF) सेंसर को कैसे संभालना है। यह डिवाइस, अंशांकन और आउटपुट परिणामों को प्रोग्राम करने के मुख्य कार्यों का वर्णन करता है।
ST की फ़्लाइटसेंस तकनीक पर आधारित, VL53L8CX में लेज़र उत्सर्जक पर रखा गया एक कुशल मेटासर्फ़ेस लेंस (DOE) शामिल है, जो दृश्य पर 45° x 45° वर्ग FoV के प्रक्षेपण को सक्षम करता है।
इसकी मल्टीज़ोन क्षमता 8×8 ज़ोन (64 ज़ोन) का मैट्रिक्स प्रदान करती है और 60 सेमी तक तेज गति (400 हर्ट्ज) पर काम कर सकती है।
प्रोग्रामेबल डिस्टेंस थ्रेशोल्ड के साथ स्वायत्त मोड के लिए धन्यवाद, VL53L8CX कम-पावर उपयोगकर्ता पहचान की आवश्यकता वाले किसी भी एप्लिकेशन के लिए एकदम सही है। ST के पेटेंट किए गए एल्गोरिदम और अभिनव मॉड्यूल निर्माण VL53L8CX को गहराई से समझ के साथ प्रत्येक क्षेत्र में, FoV के भीतर कई वस्तुओं का पता लगाने की अनुमति देते हैं। एसटी हिस्टोग्राम एल्गोरिदम 60 सेमी से परे कवर ग्लास क्रॉसस्टॉक इम्युनिटी सुनिश्चित करता है।
एसटी की फ्लाइटसेंस तकनीक पर आधारित सभी टाइम-ऑफ-फ्लाइट (टीओएफ) सेंसर की तरह, वीएल53एल8सीएक्स प्रत्येक क्षेत्र में लक्ष्य रंग और प्रतिबिंब की परवाह किए बिना एक पूर्ण दूरी रिकॉर्ड करता है।
एसपीएडी सरणी को एकीकृत करने वाले एक लघु रिफ्लोएबल पैकेज में रखा गया, वीएल53एल8सीएक्स विभिन्न परिवेश प्रकाश स्थितियों में और कवर ग्लास सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए सर्वश्रेष्ठ श्रेणी का प्रदर्शन प्राप्त करता है।
एसटी के सभी टीओएफ सेंसर एक वीसीएसईएल को एकीकृत करते हैं जो पूरी तरह से अदृश्य 940 एनएम आईआर प्रकाश का उत्सर्जन करता है, जो आंखों के लिए पूरी तरह से सुरक्षित है (श्रेणी 1 प्रमाणन)।

आदिवर्णिक और संक्षिप्त शब्द

परिवर्णी/संक्षिप्त रूप	परिभाषा
डीओई	विवर्तनिक ऑप्टिकल तत्व
एफओवी	का क्षेत्र view
आई2सी	इंटर-इंटीग्रेटेड सर्किट (सीरियल बस)
केसीपीएस/एसपीएडी	किलो-गिनती प्रति सेकंड प्रति स्पैड (मात्रा निर्धारित करने के लिए उपयोग की जाने वाली इकाई SPAD सरणी में फोटॉनों की संख्या)
टक्कर मारना	रैंडम एक्सेस मेमोरी
एससीएल	धारावाहिक घड़ी रेखा
एसडीए	सीरियल डेटा
एसपीएडी	एकल फोटॉन हिमस्खलन डायोड
टीओएफ	उड़ान का समय
यूएलडी	अल्ट्रा लाइट ड्राइवर
वीसीएसईएल	ऊर्ध्वाधर गुहा सतह उत्सर्जक डायोड
एक्सटॉक	क्रॉसटॉक

कार्यात्मक विवरण

2.1 सिस्टम खत्मview
VL53L8CX सिस्टम एक हार्डवेयर मॉड्यूल और एक होस्ट पर चलने वाले अल्ट्रा लाइट ड्राइवर सॉफ़्टवेयर (VL53L8CX ULD) से बना है (नीचे चित्र देखें)। हार्डवेयर मॉड्यूल में ToF सेंसर होता है। STMicroelectronics सॉफ़्टवेयर ड्राइवर प्रदान करता है, जिसे इस दस्तावेज़ में "ड्राइवर" के रूप में संदर्भित किया गया है। यह दस्तावेज़ ड्राइवर के कार्यों का वर्णन करता है, जो होस्ट के लिए सुलभ हैं। ये कार्य सेंसर को नियंत्रित करते हैं और रेंजिंग डेटा प्राप्त करते हैं।

2.2 प्रभावी अभिविन्यास
मॉड्यूल में आरएक्स एपर्चर पर एक लेंस शामिल है, जो लक्ष्य की कैप्चर की गई छवि को फ़्लिप (क्षैतिज और लंबवत) करता है। नतीजतन, SPAD सरणी के निचले बाएँ में ज़ोन 0 के रूप में पहचाने जाने वाले ज़ोन को दृश्य के शीर्ष दाईं ओर स्थित एक लक्ष्य द्वारा प्रकाशित किया जाता है।

2.3 स्कैमैटिक्स और I2C/SPI कॉन्फ़िगरेशन
ड्राइवर और फ़र्मवेयर के बीच संचार I2C या SPI द्वारा नियंत्रित किया जाता है। I2C की अधिकतम क्षमता 1 MHz है, और SPI की अधिकतम क्षमता 20 MHz है। VL53L8CX डेटाशीट में वर्णित प्रत्येक संचार प्रोटोकॉल के कार्यान्वयन के लिए पुल अप की आवश्यकता होती है।
VL53L8CX डिवाइस में 2x0 का डिफ़ॉल्ट I52C पता है। हालांकि, अन्य उपकरणों के साथ टकराव से बचने के लिए या अधिक सिस्टम FoV के लिए सिस्टम में कई VL53L8CX मॉड्यूल जोड़ने की सुविधा के लिए डिफ़ॉल्ट पता बदलना संभव है। I2C पता vl53l8cx_set_i2c_address() फ़ंक्शन का उपयोग करके बदला जा सकता है। एसपीआई का उपयोग करने के लिए, मल्टीसेंसर को एक स्वतंत्र स्लेव कॉन्फ़िगरेशन (एनसीएस पिन) का उपयोग करके तारित किया जाता है।

किसी उपकरण को I2C बस में दूसरों को प्रभावित किए बिना उसका I2C पता बदलने की अनुमति देने के लिए, यह महत्वपूर्ण है
नहीं बदले जा रहे उपकरणों के I2C संचार को अक्षम करें। प्रक्रिया निम्नलिखित है:

1. सिस्टम को सामान्य रूप से चालू करें।
2. उस डिवाइस का LPn पिन नीचे खींच लें जिसका पता नहीं बदला जाएगा।
3. उस उपकरण का LPn पिन ऊपर खींचिए जिसका I2C पता बदल गया है।
4. फ़ंक्शन set_i2c_address() फ़ंक्शन का उपयोग करके डिवाइस को I2C पता प्रोग्राम करें।
5. डिवाइस के LPn पिन को दोबारा प्रोग्राम नहीं किया जा रहा है।
   सभी उपकरण अब I2C बस में उपलब्ध होने चाहिए। सिस्टम में उन सभी उपकरणों के लिए उपरोक्त चरणों को दोहराएं जिनके लिए नए I2C पते की आवश्यकता होती है।

पैकेज सामग्री और डेटा प्रवाह

3.1 चालक वास्तुकला और सामग्री
VL53L8CX ULD पैकेज चार फ़ोल्डरों से बना है। ड्राइवर /VL53L8CX_ULD_API फ़ोल्डर में स्थित है।
ड्राइवर अनिवार्य और वैकल्पिक से बना है fileएस। वैकल्पिक fileएस हैं plugins ULD सुविधाओं का विस्तार करने के लिए उपयोग किया जाता है।
प्रत्येक प्लगइन शब्द "vl53l8cx_plugin" (जैसे vl53l8cx_plugin_xtalk.h) से शुरू होता है। यदि उपयोगकर्ता प्रस्तावित नहीं चाहता है plugins, उन्हें अन्य ड्राइवर सुविधाओं को प्रभावित किए बिना हटाया जा सकता है। निम्नलिखित आंकड़ा अनिवार्य का प्रतिनिधित्व करता है fileएस और वैकल्पिक plugins.

टिप्पणी:
उपयोगकर्ता को भी दो लागू करने की जरूरत है file/प्लेटफ़ॉर्म फ़ोल्डर में स्थित है। प्रस्तावित प्लेटफॉर्म एक खाली शेल है, और इसे समर्पित कार्यों से भरा होना चाहिए।
प्लेटफार्म एच file यूएलडी का उपयोग करने के लिए अनिवार्य मैक्रो शामिल हैं। सब file यूएलडी का सही उपयोग करने के लिए सामग्री अनिवार्य है।

3.2 अंशांकन प्रवाह
क्रॉसस्टॉक (एक्सटॉक) को एसपीएडी सरणी पर प्राप्त सिग्नल की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है, जो मॉड्यूल के शीर्ष पर जोड़े गए सुरक्षात्मक विंडो (कवर ग्लास) के अंदर वीसीएसईएल प्रकाश प्रतिबिंब के कारण है। VL53L8CX मॉड्यूल स्व-कैलिब्रेट किया गया है, और बिना किसी अतिरिक्त अंशांकन के इसका उपयोग किया जा सकता है।
यदि मॉड्यूल को कवर ग्लास द्वारा संरक्षित किया जाता है तो एक्सटॉक अंशांकन की आवश्यकता हो सकती है। VL53L8CX एक हिस्टोग्राम एल्गोरिथम के कारण 60 सेमी से अधिक Xtalk के प्रति प्रतिरक्षित है। हालांकि, 60 सेंटीमीटर से कम दूरी पर, एक्सटॉक वास्तविक रिटर्न सिग्नल से बड़ा हो सकता है। यह गलत लक्ष्य पढ़ने देता है या लक्ष्यों को वास्तव में जितना करीब होता है उससे अधिक निकट दिखाई देता है। सभी एक्सटॉक अंशांकन कार्य एक एक्सटॉक प्लगइन (वैकल्पिक) में शामिल हैं। उपयोगकर्ता को उपयोग करने की आवश्यकता है file 'vl53l8cx_plugin_xtalk'।
Xtalk को एक बार कैलिब्रेट किया जा सकता है, और डेटा को सहेजा जा सकता है ताकि इसे बाद में फिर से उपयोग किया जा सके। ज्ञात परावर्तकता के साथ निश्चित दूरी पर एक लक्ष्य की आवश्यकता होती है। आवश्यक न्यूनतम दूरी 600 मिमी है, और लक्ष्य को पूरे FoV को कवर करना चाहिए। सेटअप के आधार पर, उपयोगकर्ता Xtalk अंशांकन को अनुकूलित करने के लिए सेटिंग्स को संशोधित कर सकता है, जैसा कि निम्न तालिका में प्रस्तावित है।

तालिका 1. अंशांकन के लिए उपलब्ध सेटिंग्स

सेटिंग	मिन	प्रस्तावना एसटीमाइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स	अधिकतम
दूरी [मिमी]	600	600	3000
एस की संख्याampलेस	1	4	16
प्रतिबिंब [%]	1	3	99

टिप्पणी:
एस की संख्या में वृद्धिampलेस सटीकता बढ़ाता है, लेकिन यह अंशांकन के लिए समय भी बढ़ाता है। s . की संख्या के सापेक्ष समयampलेस रैखिक है, और मान अनुमानित टाइमआउट का पालन करते हैं:

• 1 सेकंडampले ≈ 1 सेकंड
• 4 सेकंडampलेस ≈ 2.5 सेकंड
• 16 सेकंडampलेस ≈ 8.5 सेकंड
  अंशांकन समारोह vl53l8cx_calibrate_xtalk () का उपयोग करके किया जाता है। इस फ़ंक्शन का उपयोग किसी भी समय किया जा सकता है।
  हालाँकि, सेंसर को पहले इनिशियलाइज़ किया जाना चाहिए। निम्नलिखित आंकड़ा xtalk अंशांकन प्रवाह का प्रतिनिधित्व करता है।

चित्रा 7. Xtalk अंशांकन प्रवाह

3.3 रेंजिंग फ्लो
निम्नलिखित आंकड़ा माप प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रेंजिंग प्रवाह का प्रतिनिधित्व करता है। रेंजिंग सत्र शुरू करने से पहले एक्सटॉक अंशांकन और वैकल्पिक फ़ंक्शन कॉल का उपयोग किया जाना चाहिए। गेट/सेट फ़ंक्शंस का उपयोग रेंजिंग सत्र के दौरान नहीं किया जा सकता है, और 'ऑन-दि-फ्लाई' प्रोग्रामिंग समर्थित नहीं है।

उपलब्ध सुविधाएँ

VL53L8CX ULD API में कई फ़ंक्शन शामिल हैं, जो उपयोग के मामले के आधार पर उपयोगकर्ता को सेंसर को ट्यून करने की अनुमति देते हैं। ड्राइवर के लिए उपलब्ध सभी प्रकार्य निम्नलिखित अनुभागों में दिए गए हैं।
4.1 आरंभीकरण
VL53L8CX सेंसर का उपयोग करने से पहले आरंभीकरण किया जाना चाहिए। इस ऑपरेशन के लिए उपयोगकर्ता की आवश्यकता है:

1. सेंसर चालू करें (VDDIO, AVDD, CORE_1V8, और LPn पिन उच्च पर सेट
2. फ़ंक्शन को कॉल करें vl53l8cx_init ()। फ़ंक्शन फ़र्मवेयर (~84 Kbytes) को मॉड्यूल में कॉपी करता है। यह I2C/SPI इंटरफ़ेस पर कोड लोड करके और आरंभीकरण को पूरा करने के लिए बूट रूटीन निष्पादित करके किया जाता है।

4.2 सेंसर रीसेट प्रबंधन
डिवाइस को रीसेट करने के लिए, निम्नलिखित पिनों को टॉगल करना होगा:

1. VDDIO, AVDD, और CORE_1V8 पिन को कम पर सेट करें।
2. 10 मि.से. प्रतीक्षा करें।
3. पिन VDDIO, AVDD, और CORE_1V8 पिन को उच्च पर सेट करें।

टिप्पणी:
केवल I2C_RST पिन को टॉगल करना I2C संचार को रीसेट करता है।
4.3 संकल्प
रिज़ॉल्यूशन उपलब्ध ज़ोन की संख्या से मेल खाता है। VL53L8CX सेंसर के दो संभावित रिज़ॉल्यूशन हैं: 4×4 (16 ज़ोन) और 8×8 (64 ज़ोन)। डिफ़ॉल्ट रूप से सेंसर को 4×4 में प्रोग्राम किया जाता है।
फ़ंक्शन vl53l8cx_set_Resolution () उपयोगकर्ता को रिज़ॉल्यूशन बदलने की अनुमति देता है। चूँकि रेंजिंग फ़्रीक्वेंसी रिज़ॉल्यूशन पर निर्भर करती है, इसलिए रेंजिंग फ़्रीक्वेंसी को अपडेट करने से पहले इस फ़ंक्शन का उपयोग किया जाना चाहिए। इसके अलावा, परिणाम पढ़ने पर I2C/SPI बस पर रिज़ॉल्यूशन बदलने से ट्रैफ़िक का आकार भी बढ़ जाता है।
4.4 रेंजिंग फ्रीक्वेंसी
माप आवृत्ति को बदलने के लिए रेंजिंग आवृत्ति का उपयोग किया जा सकता है। चूंकि अधिकतम आवृत्ति 4×4 और 8×8 रिज़ॉल्यूशन के बीच भिन्न होती है, इसलिए रिज़ॉल्यूशन चुनने के बाद इस फ़ंक्शन का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। निम्न तालिका में न्यूनतम और अधिकतम अनुमत मान सूचीबद्ध हैं।

तालिका 2. न्यूनतम और अधिकतम आवृत्तियों

संकल्प	न्यूनतम आवृत्ति [हर्ट्ज]	अधिकतम सीमा आवृत्ति [हर्ट्ज]
4×4	1	60
8×8	1	15

रेंजिंग फ़्रीक्वेंसी को फंक्शन vl53l8cx_set_ranging_फ़्रीक्वेंसी_hz () का उपयोग करके अपडेट किया जा सकता है। डिफ़ॉल्ट रूप से, रेंजिंग आवृत्ति 1 हर्ट्ज पर सेट होती है।

4.5 रेंजिंग मोड
रेंजिंग मोड उपयोगकर्ता को उच्च प्रदर्शन या कम बिजली की खपत के बीच चयन करने की अनुमति देता है।
दो तरीके प्रस्तावित हैं:

• निरंतर: डिवाइस उपयोगकर्ता द्वारा परिभाषित रेंज फ्रीक्वेंसी के साथ फ्रेम को लगातार पकड़ता है। VCSEL सभी रेंजिंग के दौरान सक्षम है, इसलिए अधिकतम रेंजिंग दूरी और परिवेशी प्रतिरक्षा बेहतर है। इस मोड को तेजी से मापने या उच्च प्रदर्शन के लिए सलाह दी जाती है।
• स्वायत्तशासी: यह डिफ़ॉल्ट मोड है। डिवाइस लगातार उपयोगकर्ता द्वारा परिभाषित रेंज फ्रीक्वेंसी के साथ फ्रेम पकड़ता है। VCSEL फ़ंक्शन vl53l8cx_set_integration_time_ms () का उपयोग करके उपयोगकर्ता द्वारा परिभाषित अवधि के दौरान सक्षम है। चूंकि वीसीएसईएल हमेशा सक्षम नहीं होता है, बिजली की खपत कम हो जाती है। कम रेंज वाली आवृत्ति के साथ लाभ अधिक स्पष्ट हैं। यह मोड कम बिजली अनुप्रयोगों के लिए सलाह दी जाती है।
  फ़ंक्शन vl53l8cx_set_ranging_mode() का उपयोग करके रेंजिंग मोड को बदला जा सकता है।

4.6 एकीकरण का समय
एकीकरण समय केवल ऑटोनॉमस रेंजिंग मोड (अनुभाग 4.5 रेंजिंग मोड का संदर्भ लें) का उपयोग करके उपलब्ध एक सुविधा है।
वीसीएसईएल सक्षम होने पर यह उपयोगकर्ता को समय बदलने की अनुमति देता है। यदि रेंजिंग मोड निरंतर पर सेट है तो एकीकरण समय बदलने का कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। डिफ़ॉल्ट एकीकरण समय 5 एमएस पर सेट है।
एकीकरण समय का प्रभाव 4×4 और 8×8 रिज़ॉल्यूशन के लिए अलग-अलग होता है। संकल्प 4×4 एक एकीकरण समय से बना है, और 8×8 संकल्प चार एकीकरण समय से बना है। निम्नलिखित आंकड़े दोनों संकल्पों के लिए वीसीएसईएल उत्सर्जन का प्रतिनिधित्व करते हैं।

सभी एकीकरण समय + 1 एमएस ओवरहेड का योग माप अवधि से कम होना चाहिए। अन्यथा रेंजिंग अवधि स्वतः बढ़ जाती है।

4.7 पावर मोड
डिवाइस का उपयोग नहीं होने पर बिजली की खपत को कम करने के लिए पावर मोड का उपयोग किया जा सकता है। VL53L8CX निम्नलिखित पावर मोड में से एक में काम कर सकता है:

• वेक-अप: डिवाइस एचपी आइडल (हाई पावर) में सेट है, निर्देशों की प्रतीक्षा कर रहा है।
• नींद: डिवाइस एलपी निष्क्रिय (कम पावर), कम पावर स्थिति में सेट है। डिवाइस को वेक-अप मोड में सेट किए जाने तक उपयोग नहीं किया जा सकता है। यह मोड फ़र्मवेयर और कॉन्फ़िगरेशन को बनाए रखता है।
  फ़ंक्शन vl53l8cx_set_power_mode () का उपयोग करके पावर मोड को बदला जा सकता है। डिफ़ॉल्ट मोड वेक-अप है।
  टिप्पणी:
  यदि उपयोगकर्ता पावर मोड बदलना चाहता है, तो डिवाइस को रेंजिंग अवस्था में नहीं होना चाहिए।

4.8 चोखा
लक्ष्य से लौटाया गया संकेत तेज किनारों वाली साफ नाड़ी नहीं है। किनारों का ढलान दूर हो जाता है और आसन्न क्षेत्रों में रिपोर्ट की गई दूरियों को प्रभावित कर सकता है। शार्पनर का उपयोग पर्दा चकाचौंध के कारण होने वाले कुछ या सभी संकेतों को हटाने के लिए किया जाता है।
भूतपूर्वampनिम्नलिखित आंकड़े में दिखाया गया है कि एफओवी में केंद्रित 100 मिमी पर एक करीबी लक्ष्य और 500 मिमी से आगे पीछे एक अन्य लक्ष्य का प्रतिनिधित्व करता है। चोखा मूल्य के आधार पर, वास्तविक लक्ष्य की तुलना में निकट लक्ष्य अधिक क्षेत्रों में दिखाई दे सकता है।

चित्र 11. Exampकई शार्पनर मानों का उपयोग करते हुए दृश्य का दृश्य

शार्पनर को फंक्शन vl53l8cx_set_sharpener_percent() का उपयोग करके बदला जा सकता है। अनुमत मान 0% और 99% के बीच हैं। डिफ़ॉल्ट मान 5% है।

4.9 लक्ष्य क्रम
VL53L8CX प्रति क्षेत्र कई लक्ष्यों को माप सकता है। हिस्टोग्राम प्रसंस्करण के लिए धन्यवाद, मेजबान रिपोर्ट किए गए लक्ष्यों का क्रम चुनने में सक्षम है। दो विकल्प हैं:

• निकटतम: निकटतम लक्ष्य सबसे पहले रिपोर्ट किया गया है
• सबसे मजबूत: सबसे मजबूत लक्ष्य सबसे पहले रिपोर्ट किया जाता है
  फ़ंक्शन vl53l8cx_set_target_order() का उपयोग करके लक्ष्य क्रम को बदला जा सकता है। डिफ़ॉल्ट आदेश सबसे मजबूत है।
  भूतपूर्वampनिम्न आकृति में le दो लक्ष्यों का पता लगाने का प्रतिनिधित्व करता है। एक कम परावर्तन के साथ 100 मिमी पर, और एक उच्च परावर्तन के साथ 700 मिमी पर।

4.10 प्रति क्षेत्र एकाधिक लक्ष्य
VL53L8CX प्रति क्षेत्र चार लक्ष्यों को माप सकता है। उपयोगकर्ता सेंसर द्वारा लौटाए गए लक्ष्यों की संख्या को कॉन्फ़िगर कर सकता है।
टिप्पणी:
पता लगाए जाने वाले दो लक्ष्यों के बीच न्यूनतम दूरी 600 मिमी है।
ड्राइवर से चयन संभव नहीं है; इसे 'प्लेटफ़ॉर्म.एच' में करना होगा file. स्थूल
VL53L8CX_NB_ TARGET_PER_ZONE को 1 और 4 के बीच के मान पर सेट करने की आवश्यकता है। खंड 4.9 में वर्णित लक्ष्य क्रम सीधे पता लगाए गए लक्ष्य के क्रम को प्रभावित करता है। डिफ़ॉल्ट रूप से, सेंसर केवल प्रति क्षेत्र अधिकतम एक लक्ष्य का उत्पादन करता है।
टिप्पणी:
प्रति ज़ोन लक्ष्य की बढ़ी हुई संख्या आवश्यक RAM आकार को बढ़ाती है।
4.11 एक्सटॉक मार्जिन
Xtalk मार्जिन एक अतिरिक्त सुविधा है जो केवल प्लगइन Xtalk का उपयोग करके उपलब्ध है। .c और .f files 'vl53l8cx_plugin_xtalk' का उपयोग करने की आवश्यकता है।
सेंसर के शीर्ष पर एक कवर ग्लास मौजूद होने पर मार्जिन का पता लगाने की सीमा को बदलने के लिए उपयोग किया जाता है। एक्सटॉक अंशांकन डेटा सेट करने के बाद, यह सुनिश्चित करने के लिए सीमा को बढ़ाया जा सकता है कि कवर ग्लास का कभी पता न चले।
उदाहरणार्थampले, उपयोगकर्ता एक एकल उपकरण पर Xtalk अंशांकन चला सकता है, और अन्य सभी उपकरणों के लिए समान अंशांकन डेटा का पुन: उपयोग कर सकता है। Xtalk मार्जिन का उपयोग Xtalk सुधार को ट्यून करने के लिए किया जा सकता है। नीचे दिया गया चित्र Xtalk मार्जिन को दर्शाता है।

चित्र 13. एक्सटॉक मार्जिन

4.12 डिटेक्शन थ्रेसहोल्ड
नियमित रेंजिंग क्षमताओं के अलावा, कुछ पूर्वनिर्धारित मानदंडों के तहत किसी वस्तु का पता लगाने के लिए सेंसर को प्रोग्राम किया जा सकता है। यह सुविधा प्लगइन "डिटेक्शन थ्रेसहोल्ड" का उपयोग करके उपलब्ध है, जो कि एपीआई में डिफ़ॉल्ट रूप से शामिल नहीं है। file'vl53l8cx_plugin_detection_thresholds' नामक s का उपयोग करने की आवश्यकता है।
जब उपयोगकर्ता द्वारा परिभाषित शर्तों को पूरा किया जाता है, तो सुविधा का उपयोग A1 (INT) को पिन करने के लिए एक रुकावट को ट्रिगर करने के लिए किया जा सकता है। तीन संभावित विन्यास हैं:

• रिज़ॉल्यूशन 4×4: प्रति ज़ोन 1 थ्रेशोल्ड का उपयोग करना (कुल 16 थ्रेसहोल्ड)
• रिज़ॉल्यूशन 4×4: प्रति ज़ोन 2 थ्रेसहोल्ड का उपयोग करना (कुल 32 थ्रेसहोल्ड)
• रिज़ॉल्यूशन 8×8: प्रति ज़ोन 1 थ्रेशोल्ड का उपयोग करना (कुल 64 थ्रेसहोल्ड)
  जो भी कॉन्फ़िगरेशन उपयोग किया जाता है, थ्रेसहोल्ड और रैम आकार बनाने की प्रक्रिया समान होती है। प्रत्येक दहलीज संयोजन के लिए, कई क्षेत्रों को भरने की आवश्यकता है:
• जोन आईडी: चयनित क्षेत्र की आईडी (धारा 2.2 प्रभावी अभिविन्यास देखें)
• मापन: पकड़ने के लिए माप (दूरी, संकेत, एसपीएडी की संख्या, ...)
• प्रकार: माप की खिड़कियां (खिड़कियों में, खिड़कियों से बाहर, कम दहलीज के नीचे, ...)
• निम्न सीमा: ट्रिगर के लिए निम्न सीमा उपयोगकर्ता। उपयोगकर्ता को प्रारूप सेट करने की आवश्यकता नहीं है, इसे स्वचालित रूप से एपीआई द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
• उच्च सीमा: ट्रिगर के लिए उच्च सीमा उपयोगकर्ता। उपयोगकर्ता को प्रारूप सेट करने की आवश्यकता नहीं है, इसे स्वचालित रूप से एपीआई द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
• गणितीय ऑपरेशन: केवल 4×4 – 2 थ्रेसहोल्ड संयोजन प्रति क्षेत्र के लिए उपयोग किया जाता है। उपयोगकर्ता एक ज़ोन में कई थ्रेसहोल्ड का उपयोग करके संयोजन सेट कर सकता है।

4.13 इंटरप्ट ऑटोस्टॉप
माप के दौरान रेंजिंग सत्र को निरस्त करने के लिए इंटरप्ट ऑटोस्टॉप सुविधा का उपयोग किया जाता है। डिफ़ॉल्ट रूप से, माप के दौरान सेंसर को रोका नहीं जा सकता, क्योंकि फ़्रेम माप को पूरा करने की आवश्यकता होती है। हालांकि, ऑटोस्टॉप का उपयोग करके, बाधा उत्पन्न होने पर फ्रेम माप निरस्त हो जाते हैं।
ऑटोस्टॉप फीचर तब उपयोगी होता है जब इसे डिटेक्शन थ्रेशोल्ड के साथ जोड़ा जाता है। जब किसी लक्ष्य का पता लगाया जाता है, तो वर्तमान माप स्वचालित रूप से निरस्त हो जाता है। ऑटोस्टॉप का उपयोग ग्राहक राज्य मशीन में दूसरे सेंसर कॉन्फ़िगरेशन पर जल्दी से स्विच करने के लिए किया जा सकता है।
फ़ंक्शन vl53l8cx_set_detection_threshold_auto_stop () का उपयोग करके एक इंटरप्ट ऑटोस्टॉप सुविधा को सक्षम किया जा सकता है।
एक माप निरस्त होने के बाद, vl53l8cx_stop_ranging () फ़ंक्शन का उपयोग करके सेंसर को रोकने की सिफारिश की जाती है।
4.14 मोशन इंडिकेटर
VL53L8CX सेंसर में एक एम्बेडेड फ़र्मवेयर सुविधा है जो एक दृश्य में गति का पता लगाने की अनुमति देती है। मोशन इंडिकेटर की गणना अनुक्रमिक फ़्रेमों के बीच की जाती है। यह विकल्प प्लगइन 'vl53l8cx_plugin_motion_indicator' का उपयोग करके उपलब्ध है।
मोशन इंडिकेटर को vl53l8cx_motion_indicator_init () फ़ंक्शन का उपयोग करके प्रारंभ किया गया है। यदि उपयोगकर्ता सेंसर रिज़ॉल्यूशन को बदलना चाहता है, तो उसे समर्पित फ़ंक्शन का उपयोग करके मोशन इंडिकेटर रिज़ॉल्यूशन को अपडेट करना होगा: vl53l8cx_मोशन_इंडिकेटर_सेट_रिज़ॉल्यूशन ()।
उपयोगकर्ता गति का पता लगाने के लिए न्यूनतम और अधिकतम दूरी भी बदल सकता है। न्यूनतम और अधिकतम दूरी के बीच का अंतर 1500 मिमी से अधिक नहीं हो सकता। डिफ़ॉल्ट रूप से, दूरियों को 400 मिमी और 1500 मिमी के बीच मानों के साथ प्रारंभ किया जाता है।
परिणाम 'मोशन_इंडिकेटर' क्षेत्र में संग्रहीत हैं। इस क्षेत्र में, सरणी 'गति' प्रति क्षेत्र गति तीव्रता युक्त मान देती है। एक उच्च मान फ़्रेम के बीच उच्च गति भिन्नता को इंगित करता है। एक विशिष्ट गति 100 और 500 के बीच का मान देती है। यह संवेदनशीलता एकीकरण समय, लक्ष्य दूरी और लक्ष्य प्रतिबिंब पर निर्भर करती है।
कम बिजली के अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श संयोजन स्वायत्त सीमा मोड के साथ गति संकेतक का उपयोग होता है, और गति पर क्रमादेशित पता लगाने की सीमा होती है। यह कम से कम बिजली की खपत के साथ एफओवी में आंदोलन भिन्नताओं का पता लगाने की अनुमति देता है।

4.15 बाहरी तुल्यकालन पिन
अधिग्रहण को सिंक्रनाइज़ करने के लिए एक बाहरी ट्रिगर स्रोत का उपयोग किया जा सकता है। जब बाहरी तुल्यकालन सक्षम किया जाता है, तो VL53L8CX अगला अधिग्रहण शुरू करने के लिए SYNC पिन पर रुकावट की प्रतीक्षा करता है। इस सुविधा का उपयोग करने के लिए, SYNC पिन (B1) को उत्पाद डेटाशीट में बताए अनुसार कनेक्ट करने की आवश्यकता है।
बाहरी तुल्यकालन का उपयोग करने के लिए कोई विशिष्ट आवश्यकताएँ नहीं हैं। हालाँकि, VL53L8CX की आवृत्ति बाहरी सिग्नल आवृत्ति से अधिक होनी चाहिए।
फ़ंक्शन vl53l8cx_set_external_sync_pin_enable() का उपयोग करके बाहरी सिंक्रनाइज़ेशन को सक्षम या अक्षम किया जा सकता है। फ़ंक्शन vl53l8cx_start_ranging () का उपयोग करके रेंजिंग को हमेशा की तरह शुरू किया जा सकता है। जब कोई उपयोगकर्ता सेंसर को बंद करना चाहता है, तो उसे VL53L8CX फर्मवेयर को रोकने के लिए SYNC पिन को टॉगल करने की अनुशंसा की जाती है।
बाहरी तुल्यकालन पिन का उपयोग करने के लिए एक सामयिक प्रवाह धारा 4.15 में नीचे दिखाया गया है।

आंकड़ा 14. बाहरी तुल्यकालन प्रवाह

परिणाम लेकर

5.1 उपलब्ध डेटा
गतिविधियों के दौरान लक्ष्य और पर्यावरण डेटा की एक विस्तृत सूची आउटपुट हो सकती है। निम्न तालिका उपयोगकर्ता के लिए उपलब्ध मापदंडों का वर्णन करती है।
तालिका 3. VL53L8CX सेंसर का उपयोग कर उपलब्ध आउटपुट

तत्व	नायब बाइट्स (रैम)	इकाई	विवरण
एसपीएडी प्रति परिवेश	256	केसीपीएस/एसपीएडी	शोर के कारण परिवेशी सिग्नल दर को मापने के लिए, बिना किसी सक्रिय फोटॉन उत्सर्जन के, SPAD सरणी पर परिवेशी दर मापन किया गया।
खोजे गए लक्ष्यों की संख्या	64	कोई नहीं	वर्तमान क्षेत्र में खोजे गए लक्ष्यों की संख्या। माप की वैधता जानने के लिए जाँच करने वाला यह मान सबसे पहले होना चाहिए।
सक्षम किए गए SPAD की संख्या	256	कोई नहीं	वर्तमान मापन के लिए सक्षम SPADs की संख्या। एक दूर या निम्न परावर्तक लक्ष्य अधिक SPADs को सक्रिय करेगा।
एसपीएडी प्रति सिग्नल	256 x nb लक्ष्य क्रमादेशित	केसीपीएस/एसपीएडी	वीसीएसईएल के दौरान मापी गई फोटोन की मात्रा पल्स।
रेंज सिग्मा	128 x nb लक्ष्य क्रमादेशित	मिलीमीटर	रिपोर्ट की गई लक्ष्य दूरी में शोर के लिए सिग्मा अनुमानक।
दूरी	128 x nb लक्ष्य क्रमादेशित	मिलीमीटर	लक्ष्य दूरी
लक्ष्य स्थिति	64 x nb लक्ष्य क्रमादेशित	कोई नहीं	माप की वैधता। अधिक जानकारी के लिए खंड 5.5 परिणाम व्याख्या देखें।
परावर्तन	64 x संख्या लक्ष्य क्रमादेशित	प्रतिशत	प्रतिशत में अनुमानित लक्ष्य परावर्तन
गति सूचक	140	कोई नहीं	गति सूचक परिणामों वाली संरचना। क्षेत्र 'गति' में गति की तीव्रता होती है।

टिप्पणी:
कई तत्वों के लिए (सिग्नल प्रति स्पैड, सिग्मा, ...) डेटा तक पहुंच अलग है यदि उपयोगकर्ता ने प्रति क्षेत्र 1 से अधिक लक्ष्य प्रोग्राम किया है (धारा 4.10 एकाधिक लक्ष्य प्रति क्षेत्र देखें)। पूर्व देखेंampअधिक जानकारी के लिए ले कोड।

5.2 आउटपुट चयन को अनुकूलित करें
डिफ़ॉल्ट रूप से, सभी VL53L8CX आउटपुट सक्षम हैं। जरूरत पड़ने पर यूजर कुछ सेंसर आउटपुट को डिसेबल कर सकता है।
चालक पर अक्षम माप उपलब्ध नहीं है; इसे 'प्लेटफ़ॉर्म.एच' में प्रदर्शित किया जाना चाहिए file. उपयोगकर्ता आउटपुट को अक्षम करने के लिए निम्नलिखित मैक्रो घोषित कर सकता है:
#VL53L8CX _DISABLE_AMBIENT_PER_SPAD परिभाषित करें
#VL53L8CX _DISABLE_NB_SPADS_ENABLED परिभाषित करें
#VL53L8CX _DISABLE_NB_TARGET_DETECTED परिभाषित करें
#VL53L8CX _DISABLE_SIGNAL_PER_SPAD परिभाषित करें
#VL53L8CX _DISABLE_RANGE_SIGMA_MM परिभाषित करें
#VL53L8CX _DISABLE_DISTANCE_MM परिभाषित करें
#VL53L8CX _DISABLE_TARGET_STATUS परिभाषित करें
#VL53L8CX _DISABLE_REFLECTANCE_PERCENT परिभाषित करें
#VL53L8CX _DISABLE_MOTION_INDICATOR परिभाषित करें
नतीजतन, परिणाम संरचना में फ़ील्ड घोषित नहीं किए जाते हैं, और डेटा होस्ट को स्थानांतरित नहीं किया जाता है।
RAM आकार और I2C/SPI आकार कम हो गए हैं।
डेटा संगतता सुनिश्चित करने के लिए, एसटी हमेशा 'लक्षित संख्या की पहचान' और 'लक्ष्य स्थिति' को सक्षम रखने की अनुशंसा करता है। यह लक्ष्य स्थिति के आधार पर माप को फ़िल्टर करने की अनुमति देता है (धारा 5.5 परिणाम व्याख्या देखें)।

5.3 परिणाम प्राप्त करना
रेंजिंग सत्र के दौरान, यह जानने के दो तरीके हैं कि क्या नया रेंज डेटा उपलब्ध है:

• मतदान मोड: लगातार vl53l8cx_check_data_ready() फ़ंक्शन का उपयोग करता है। यह सेंसर द्वारा लौटाए गए एक नए स्ट्रीम काउंट का पता लगाता है।
• व्यवधान मोड: पिन A1 (INT) पर उठाए गए व्यवधान की प्रतीक्षा करता है। ~ 100 μs के बाद रुकावट अपने आप साफ हो जाती है।
  जब नया डेटा तैयार हो जाता है, तो फ़ंक्शन vl53l8cx_get_ranging_data() का उपयोग करके परिणामों को पढ़ा जा सकता है। यह एक अद्यतन संरचना देता है जिसमें सभी चयनित आउटपुट होते हैं। चूंकि डिवाइस एसिंक्रोनस है, रेंजिंग सेशन को जारी रखने के लिए क्लियर करने के लिए कोई रुकावट नहीं है।
  यह सुविधा निरंतर और स्वायत्त रेंजिंग मोड दोनों के लिए उपलब्ध है।

5.4 कच्चे फर्मवेयर प्रारूप का उपयोग करना
I2C/SPI के माध्यम से रेंजिंग डेटा स्थानांतरित करने के बाद, फर्मवेयर प्रारूप और होस्ट प्रारूप के बीच रूपांतरण होता है। यह ऑपरेशन आमतौर पर सेंसर के डिफ़ॉल्ट आउटपुट के रूप में मिलीमीटर में दूरी तय करने के लिए किया जाता है। यदि उपयोगकर्ता फर्मवेयर प्रारूप का उपयोग करना चाहता है, तो निम्न मैक्रो को प्लेटफ़ॉर्म में परिभाषित किया जाना चाहिए file:
VL53L8CX # परिभाषित VL53L8CX _USE_RAW_FORMAT
5.5 परिणाम व्याख्या
लक्ष्य स्थिति को ध्यान में रखने के लिए VL53L8CX द्वारा लौटाए गए डेटा को फ़िल्टर किया जा सकता है। स्थिति माप की वैधता को इंगित करती है। पूर्ण स्थिति सूची निम्न तालिका में वर्णित है।

तालिका 4. उपलब्ध लक्ष्य स्थिति की सूची

लक्ष्य स्थिति	विवरण
0	रेंजिंग डेटा अपडेट नहीं किया गया है
1	SPAD सरणी पर सिग्नल दर बहुत कम है
2	लक्ष्य चरण
3	सिग्मा अनुमानक बहुत अधिक है
4	लक्ष्य निरंतरता विफल रही
5	रेंज वैध
6	रैप अराउंड प्रदर्शन नहीं किया गया (आमतौर पर पहली श्रेणी)
7	दर स्थिरता विफल रही
8	वर्तमान लक्ष्य के लिए सिग्नल दर बहुत कम है
9	बड़े पल्स के साथ मान्य रेंज (मर्ज किए गए लक्ष्य के कारण हो सकता है)
10	श्रेणी मान्य है, लेकिन पिछली श्रेणी में कोई लक्ष्य नहीं मिला
11	मापन संगति विफल रही
12	शार्पनर की वजह से लक्ष्य एक दूसरे से धुंधला हो गया
13	लक्ष्य का पता चला लेकिन असंगत डेटा। द्वितीयक लक्ष्यों के लिए अक्सर होता है।
255	कोई लक्ष्य नहीं मिला (केवल तभी पता लगाया गया लक्ष्य की संख्या सक्षम है)

सुसंगत डेटा रखने के लिए, उपयोगकर्ता को अमान्य लक्ष्य स्थिति फ़िल्टर करने की आवश्यकता होती है। कॉन्फिडेंस रेटिंग देने के लिए, स्टेटस 5 वाले टारगेट को 100% वैलिड माना जाता है। 6% के विश्वास मूल्य के साथ 9 या 50 की स्थिति पर विचार किया जा सकता है। अन्य सभी स्थितियाँ 50% विश्वास स्तर से नीचे हैं।

5.6 चालक त्रुटियां
जब VL53L8CX सेंसर का उपयोग करते हुए कोई त्रुटि होती है, तो ड्राइवर एक विशिष्ट त्रुटि देता है। निम्न तालिका संभावित त्रुटियों को सूचीबद्ध करती है।

तालिका 5. ड्राइवर का उपयोग करके उपलब्ध त्रुटियों की सूची

लक्ष्य स्थिति	विवरण
0	कोई त्रुटि नहीं
127	उपयोगकर्ता ने एक गलत सेटिंग प्रोग्राम किया (अज्ञात रिज़ॉल्यूशन, आवृत्ति बहुत अधिक है, ...)
255	प्रमुख त्रुटि। I2C/SPI त्रुटि के कारण आमतौर पर एक टाइमआउट त्रुटि।
अन्य	ऊपर वर्णित कई त्रुटियों का संयोजन

टिप्पणी:
प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करके होस्ट द्वारा अधिक त्रुटि कोड लागू किए जा सकते हैं files.

तालिका 6. दस्तावेज़ संशोधन इतिहास

तारीख	संस्करण	परिवर्तन
13-जनवरी-23	1	प्रारंभिक रिहाई

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दस्तावेज़ / संसाधन

ST VL53L8CX सेंसर मॉड्यूल [पीडीएफ] उपयोगकर्ता पुस्तिका UM3109, VL53L8CX सेंसर मॉड्यूल, VL53L8CX, सेंसर मॉड्यूल, मॉड्यूल

संदर्भ

• उपयोगकर्ता पुस्तिका