Датчики расстояния типа ToF (Time of Flight Distance Sensor) обычно имеют узкий угол охвата зоны действия. Модуль Polou 3680 уникален в этом отношении – он обеспечивает угол обзора до 180 градусов на расстоянии 1 м.
Модуль представляет собой 3-х канальный датчик расстояния на базе микросхемы OPT3101 производства Texas Instruments. В отличие от обычных инфракрасных датчиков, которые используют интенсивность отраженного света для оценки расстояния до объекта, модуль излучает инфракрасный свет с длиной волны 940 нм с частотой 10 МГц, а затем измеряет фазу (задержку) отраженного сигнала, что соответствует определяемому расстоянию.
Плата имеет 3 канала, передающие инфракрасный луч, каждый из которых охватывает около 50…60°, давая датчику широкое поле зрения (FOV). При благоприятных условиях датчик может измерять объекты на расстоянии до 1 м. Измерения расстояния доступны через интерфейс I2C, который также используется для настройки. Плата может питаться напряжением от 2,5 В до 5,5 В.
Характеристики Polou 3680
- Размеры: 28 мм × 30 мм
- Вес модуля: 2,7 г
- Рабочее напряжение: от 2,5 В до 5,5 В
- Сенсорные каналы: 3 (каждый 50–60°, общий угол 180°)
- Ток питания: 130 мА (от 3,3 В)
- Расстояние: до 1 м, зависит от объекта.
Для использования платы OPT3101 необходимы четыре соединения: GND, VIN, SDA и SCL. Контакт VIN должен быть подключен к источнику питания с напряжением от 2,5 до 5,5 В, а GND к 0 вольт. Выводы I²C платы (SCL и SDA) подключены к шине I²C, работающей на том же логическом уровне, что и VIN.
Схема подключения OPT3101
Каждая плата включает 256-байтовую EEPROM, в которой хранится индивидуальная заводская калибровка. Чип OPT3101 автоматически загружает калибровку при запуске. Эта калибровка определяет расстояние в 100 мм, соответствующее объекту находящемуся на расстоянии 100 мм от края платы.
Основные параметры конфигурации, которые можно выбрать для OPT3101, — канал, яркость и частота дискретизации. Эти параметры устанавливаются через щину I²C, и допускается менять их между сэмплами.
Настройка канала определяет, какая пара ИК-светодиодов будет включаться, таким образом определяет направление, в котором датчик будет наиболее чувствителен к объектам. Есть три канала: TX0 (левый), TX1 (средний) и TX2 (правый).
Для ИК-светодиодов доступны две настройки яркости: низкая и высокая (также известные как HDR0 и HDR1). Режим низкой яркости хорошо работает только для близлежащих объектов (до 20 см). Режим высокой яркости для больших расстояний, но объекты, которые слишком сильно отражают или находятся слишком близко, могут вызвать насыщение датчика, что означает, что он не сможет измерить расстояние. Можно настроить OPT3101 на использование одной из этих яркостей или заставить его применить адаптивный режим, в котором он автоматически выбирает между низкой или высокой яркостью.
