概述

VL53L8CX是一款8x8多區域ToF測距傳感器，它在環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體的FlightSense技術設計，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用場景，如低功耗系統激活、手勢識別、機器人SLAM、液位監控等多種用途。
VL53L8CX采用意法半導體的專利算法，可以檢測和跟蹤視場內的多個目標，具有64區域深度測量能力。意法半導體的直方圖確保蓋片玻璃串擾抗擾度超過60 cm。
與所有基于意法半導體FlightSense技術的ToF傳感器一樣，VL53L8CX能夠測量絕對距離，不受目標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。

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視頻教學

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樣品申請

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

源碼下載

硬件準備

首先需要準備一個開發板，這里我準備的是自己繪制的開發板，需要的可以進行申請。

主控為STM32H503CBT6，TOF為VL53L8CX

參考程序

https://github.com/CoreMaker-lab/STM32H503_VL53L8

https://gitee.com/CoreMaker/STM32H503_VL53L8

主要特點

新一代多區域飛行時間 (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獨立區域測量功能進行多區域距離測量
• 自主低功耗模式，通過可編程中斷閾值喚醒主機
• 增強了環境光條件下的性能，測量距離可達400 cm
• 在每個區域均可進行多目標檢測和測距
• 直方圖處理和算法補償可最大程度減少甚至消除蓋片串擾的影響
• 每個區域都配有運動指示器，用于顯示目標是否以及如何移動
• 60 Hz幀速率能力

完全集成的微型模塊，具有寬視野 (FoV)

• 新一代大功率發射器：940 nm不可見光VCSEL（垂直腔面發射激光器）集成式模擬驅動器
• 65°對角線方形視場，發射器和接收器采用衍射光學元件 (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

技術規格

系統框圖

應用示意圖

IIC模式下應用示意圖。

SPI模式下應用示意圖。

區域映射

VL53L8CX支持4x4模式的區域映射和8x8模式的區域映射。

下圖顯示了4x4模式下的區域定義。總共有16個區域，它們沿著一行遞增，然后再開始新的一行。物理視圖是從設備頂部朝向鏡頭。如下圖所示，每個區域的編號對應于傳感器返回的ZoneIDs。

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

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設置為開發板的串口。

配置串口。

IIC配置

在這個應用中，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 設置

若進行IIC通訊，LPn設置為高電平狀態。

這里對應管腳為PA8。

配置為PA8。

X-CUBE-TOF1

本節介紹在不需要使用樣例應用時如何使用STM32CubeMX將X-CUBE-TOF1軟件包添加到項目中。有了這樣的設置，就只配置了驅動層。

串口重定向

打開魔術棒，勾選MicroLIB

代碼配置

在custom_ranging_sensor.c代碼中，有IO口驅動VL53L8CX進行復位的代碼，由于沒有配置對應的IO，所以需要注釋掉。

Tera Term配置

打開Tera Term并使用以下設置進行配置。

演示結果

配置完成侯可以在Tera Term下查看結果，如下是4*4的顯示。

可以切換到8*8顯示。

審核編輯 黃宇