VL53L1X - Laufzeitmessung

Seit Jahrzehnten hat uns die menschliche Fantasie an Orte in der Zukunft geführt, an denen Menschen nichtmenschliche Objekte erschaffen, die tägliche Aufgaben ausführen. Wir können beispielsweise bis ins Jahr 1900 zurückgehen, als in der Erzählung „Der Zauberer von Oz“ ein Bäume fällender Blechmann auftrat. Oder wir können von dort aus in die 1960er-Jahre mit den Jetsons, eine Familie des Weltraumzeitalters, springen, der ständig Roboterwesen zu Diensten waren. Und vergessen wir nicht die berühmte Star Wars-Saga, die in den 1970er-Jahren mit den Roboterstars C-3PO und R2-D2 die Bühne betrat.

Heute ist diese „Zukunft“ bereits nichts weniger als Realität. Wir leben jetzt in einer Welt, in der autonome Geräte ebenso normal wie Staubsauger oder Mikrowellen sind. Wir Menschen sind mit der angeborenen Fähigkeit ausgestattet, die Welt um uns herum zu erfassen. Wir können sie sehen, schmecken, berühren, riechen und hören. Ein „Roboter“ muss dies auch können, wenn er in unserer Welt richtig funktionieren soll. Es wurden viele Sensoren konstruiert, die unsere Fähigkeit, die Welt zu erfassen, nachbilden sollen. Diese vielen Sensoren bieten viele Möglichkeiten, einem Gerät das „Sehvermögen“ beizubringen.

Eine der wichtigsten „Seh“-Technologien ist die Laufzeitmessung (Time of Flight, TOF). Bei dieser Technologie wird eine vom Gerät ausgesendete Welle genutzt, z. B. Ton oder Licht. Die Zeit, die diese Welle benötigt, um zum Empfänger desselben Geräts zurückzukehren, wird ermittelt und ergibt die „Laufzeit“. STMicroelectronics hat mit seinem neuesten Produkt, dem VL53L1 (497-17764-1-ND), einen Fortschritt in dieser Technologie erzielt.

Beim VL53L1-Chip wird eine zu messende Welle mit einem unsichtbaren Laser (Klasse 1) ausgesendet und mit einer SPAD (Single Photon Avalanche Diode) empfangen. Dies bietet eine hohe Abtastfrequenz im Bereich von 50 Hz in einem Umkreis von bis zu 4 m. Der Chip ist vollständig integriert und kann einfach an die Erweiterungsplatine P-NUCLEO-53L1A1 (497-17766-ND) angeschlossen werden, die eine STM32-Evaluierungsplatine NUCLEO-F401RE (497-14360-ND) umfasst. Der Chip kann einfach mithilfe der von STMicroelectronics speziell für ihre Geräte mit Laufzeitmessung entwickelten Grafischen Benutzeroberfläche (Graphical User Interface, GUI) getestet werden.

Die am weitesten verbreiteten Anwendungen für dieses Produkt sind UAVs (Drohnen), aber die Möglichkeiten sind unbegrenzt. Es könnte potenziell als Näherungssensor, für autonome Fahrzeuge, für Freisprecheinrichtungen und vieles mehr verwendet werden. Weitere Informationen finden Sie unter digikey.com. Wenn Sie Fragen haben, wenden Sie sich bitte an das TechForum von Digi-Key Electronics.