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反射率に関係なく1mm単位での測定可能な高精度ToFセンサ "VL6180X"

反射率に依存せずに絶対距離を測定できるToFセンサ VL6180X の特長

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ToFセンサ VL6180X

VL6180X はSTMicroelectronics社が提供しているToFセンサです。

ST Microelectronics社の特許取得済み技術「FlightSense2」を搭載しています。

そのため、光が最も近い対象物に届くまでの時間と反射光が戻るまでの時間(Time-of-Flight)を正確に計測することができる測距センサです。

VL6180Xには以下のような特長があります。

1. 小型モジュールなので狭小スペースに最適

面実装パッケージ 12-SMDモジュール(4.4mm×2.8mm×1.0mm)なので、小型ながら、赤外線発光機、距離センサ、周辺光測定の3つの光機能を備えています。

2. 正確で高速に測定

測定には990nmのレーザを使用しているため、高速で測定することができます。また、分解能は1mmと高精度での測定が可能です。測定範囲は0~10cmまで対応しています。

3. 低照度(1lux~)の周辺光も測定可能

L6180Xは距離の測定だけでなく、1lux〜100kluxまでの周辺光を16bit出力で測定することができます。

4. ジェスチャ認識にも対応

手をかざすことで、システムをスリープモードから立ち上げるといったことも可能です。後述する評価パック P-NUCLEO-6180X1 のデモ機能をつかって評価することができます。

5. マイコンに接続しやすいI2C インタフェース

VL6180XはI2Cインターフェイスを備えているため、お使いのマイコンと簡単に通信を行うことが可能です。また、APIも用意されています。

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VL6180X ブロック図

ToFセンサを簡単に導入できる評価パック P-NUCLEO-6180X1

P-NUCLEO-6180X1はセンサ「VL6180X」を迅速に評価し、開発期間を短縮することができる評価パックです。

この評価パックには以下のものが付属しています。

1. VL6180X拡張ボード

3個のVL6180Xセンサが付属しており、それぞれ距離測定、周辺光測定、ジェスチャ認識の評価が行えるようになっています。

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VL6180X 拡張ボード

2. NUCLEO-F401RE ボード

STM32マイコン(STM32F401RE)が搭載されています。STM32 マイコンは Arm® Cortex® -M4が搭載された高機能なマイコンです。

そのため、センサの評価だけでなく、これ1台でSTM32マイコンの評価、開発を行うこともできます。

開発に必要なソフトウェアはST Microelectronics社のWEBサイトから無償ダウンロード可能です。

サンプルプログラムをベースに開発を行う場合はArm® Cortex® -M4をサポートした統合開発環境(IDE)が必要です。

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NUCLEO-F401RE ボード

上記の拡張ボードとマイコンボード組み合わることで、VL6180Xセンサの評価をすぐに行うことができます。

この評価パックを使って以下のことが行えます。

1. アプリケーションに合わせたプロトタイプの作成が可能

この評価パックにはSTM32マイコン(STM32F401RE)が搭載されており、ユーザーが考えるアプリケーションの開発が行えます。

2. VL6180Xセンサの距離測定、周辺光測定、ジェスチャ認識をすぐに評価

付属のデモ用のソフトウェアを利用することで、VL6180Xセンサの機能をすぐに評価できるようになっています。

もちろん、APIも用意されているので、マイコンからの機能のカスタマイズも行えます。

P-NUCLEO-6180X1を使用してすぐに評価を行う方法

P-NUCLEO-6180X1 は、3つのステップで評価を開始することができます。

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接続例

ステップ1 必要な機材を準備し、接続

  • VL6180X拡張ボード
  • STM32マイコンボード(NUCLEO-F401RE )
  • PC1台
  • USBケーブル

ステップ2  必要なソフトウェアをインストール

  • TSW-LINK009:ST-LINKV2-1 USBドライバ
  • STSW-LINK007:ST-LINKV2-1ファームウェアのアップグレード
  • X-CUBE-6180XA1:ドキュメント、APIドライバ、ライブラリ、サンプルプロジェクト
  • STSW-IMG004:GUIのアプリケーションソフト、測定結果等の表示が可能

※いずれも、STMicroelectronics社のサイトからダウンロード可能です。

ステップ3 サンプルプログラムで評価を開始

PCから評価ボードにサンプルプログラムをドラック&ドロップすることですぐに評価を行うことができます。

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サンプルプログラムをドラック&ドロップ

計測した値は評価ボードの7セグメントに表示されます。

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評価ボードの7セグメントに表示

アプリケーション例

  • 自動手洗い器
  • ロボット掃除機
  • スマートフォン
  • タブレット
  • ゲーム機器
  • ポータブル機器
  • 自動ドア
  • コンベアの物体検出
  • 家電
  • 産業機器

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アプリケーション例

製品概要

型  名 VL6180X(ToFセンサ)P-NUCLEO-6180X1評価パック

※評価パックには以下のボードが含まれています。
  • VL6180X拡張ボード
  • NUCLEO-F401RE(マイコンボード)
特  長 VL6180X(ToFセンサ)
  • 最低動作電圧:2.7 V
  • 最大動作電圧:5.5 V
  • 測定範囲:0 mm から 100 mm(分解能は1mm)
  • 消費電流:5 mA
  • 面実装パッケージ 12-SMDモジュール
  • 距離、周辺光の測定、ジェスチャ認識が可能
  • I2Cインターフェイス
  • GPIO 2本

VL6180X拡張ボード
  • VL6180X × 3個
  • 7セグメント表示器
  • NUCLEO-F401REボードへ接続して使用

NUCLEO-F401RE(マイコンボード)
  • Arm® Cortex® -M4マイコン「STM32F401RE」搭載
  • 32.768 kHz LSE水晶発振器
  • 電源:ST-LINK USB VBUS or 外部から供給
  • デバッガ/プログラマはオンボードに実装済み
  • 開発統合開発環境(IDE)Keil、IAR等サポート


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