Sensore Distanza LIDAR Laser Scanner VL53L0X

Sensore di distanza a fascio laser VL53L0X: come funziona?

Questo sensore di distanza integra, in un singolo piccolissimo chip, un emettitore laser e un sensore a infrarossi IR. Per calcolare la distanza il chip misura il tempo trascorso tra l’emissione del fascio laser e la ricezione della luce, invisibile a occhio nudo.

Il laser ha una bassa Potenza di emissione ed è in classe 1.

Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor - potenze di emissione
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor – potenze di emissione
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor - classi di emissione
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor – classi di emissione

E’ un alternativa ai sensori di distanza a ultrasuoni (tipo HC-SR04) o LED IR infrarossi.

Il chip costa circa 2€ per quantità di 5000 pezzi. Si può acquistare anche un solo chip al costo di circa 4€.

Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor - vista ingrandimento
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor – vista ingrandimento
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor - come funziona
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor – come funziona – cono di emissione e cono di ricezione del fascio laser

Come usare sensore di distanza con Arduino?

Il chip comunica la misura di distanza in formato digitale. Si deve utilizzare il protocollo di comunicazione I2C. Il produttore ST fornisce una libreria API da integrare nel Vostro firmware sviluppato con la IDE di Arduino.

Il chip funziona con una tensione di alimentazione continua di 2,8 Volt, pertanto se volete usarlo con schede Arduino UNO o MEGA dovete adattare i segnali digitali da 5V a 3 Volt.

Puoi usare una delle tante piccolo schedine che trovi in commercio. Sono già pronte per essere utilizzate su tutte le versioni delle schede Arduino.

Rimuovi il foglietto di plastica che protegge la parte ottica del sensore.

Se non lo fai avrai degli errori di misura di distanza.

Schema di collegamento

Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor - schema di collegamento con Arduino UNO
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor – schema di collegamento con Arduino UNO

Download delle librerie per Arduino

DOWNLOAD Adafruit_VL53L0X-master

per avere la libreria più aggiornata clicca sul link: https://github.com/adafruit/Adafruit_VL53L0X

Dalla IDE di Arduino Strumenti -> Gestione Librerie, cerca nel filtro “Adafruit_VL53L0X” e clicca su “Installa”.

Programma la tua scheda con la demo che trovi negli esempi della libreria.

Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor - demo Arduino software
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor – demo Arduino software

Verifica con il monitor seriale che cambiando la distanza alla quale hai posizionato un oggetto la misura di distanza varia.

Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor - risultati demo Arduino software
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor – risultati demo Arduino software

 

Precisione misura di distanza con VL53L0X

Ci sono varie versioni di questo sensore di distanza integrato prodotto dalla ST. Il VL53L0X può rilevare oggetti a una distanza massima di 2000 mm, 200 centimetri, oppure 2 metri. Il campo di misura può essere impostato tramite software.

Il campo di misura standard è da 0 a 1200 mm.

Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor - confronto versioni e distanze
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor – confronto versioni e distanze

La precisione nella misura di distanza varia a seconda del colore dell’oggetto posto di fronte al sensore. Il sensore è in grado, con una velocità minima di 33 millisecondi, di rilevare un oggetto ad una distanza di 1200 millimetri con un errore Massimo di 84 millimetri.

Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor - accuratezza di misura
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor – accuratezza di misura

La precisione della misura varia in base alla distanza dell’oggetto posto di fronte al sensore.

Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor - grafico precisione di misura
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor – grafico precisione di misura vs distanza
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor -cono di emissione ricezione
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor -cono di emissione ricezione
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor - grafico confronto sensori vari
Sensore Distanza VL53L0X lidar laser sensor – grafico confronto sensori vari

 

Link e Video sul sensore di distanza VL53L0X a tecnologia laser scanner

Sensore di distanza a tecnologia LASER VL53L0X – ADAFRUIT product

Cos’è e come funziona un LIDAR

DOWNLOAD datasheet vl53l0x laser scanner sensor ST

Mouser al 26-04-19 circa 50’000 pezzi in pronta consegna

Articolo comparazione sensori vari (Francese)

DOWNLOAD libreria Pololu

Autore dell'articolo: Lucio Sciamanna