ماژول فاصله‌سنج VL53L0X یک سنسور اپتیکی برای اندازه‌گیری فاصله بدون تماس است که از فناوری Time-of-Flight یا ToF استفاده می‌کند. در این روش، سنسور پالس‌های مادون‌قرمز را به سمت هدف ارسال کرده و با تحلیل زمان رفت و برگشت نور، فاصله جسم را محاسبه می‌کند. هسته اصلی این ماژول، سنسور VL53L0X ساخت STMicroelectronics است. این سنسور به فرستنده VCSEL با طول موج 940nm، آشکارسازهای SPAD، مدار درایور لیزر و پردازشگر داخلی اندازه‌گیری مجهز است. پردازش اصلی فاصله در خود VL53L0X انجام می‌شود و میکروکنترلر میزبان نتیجه را از طریق رابط دیجیتال I2C دریافت می‌کند. این ویژگی پیاده‌سازی فاصله‌سنج را در پروژه‌های میکروکنترلری ساده‌تر می‌کند.  VL53L0X قادر است در شرایط مناسب فاصله‌هایی تا حدود 2m را اندازه‌گیری کند. البته حداکثر فاصله عملی به شرایط محیط، شدت نور مادون‌قرمز، میزان بازتاب سطح هدف و تنظیمات نرم‌افزاری سنسور وابسته است. به همین دلیل مقدار 2m را باید حداکثر قابلیت سنسور در شرایط مناسب در نظر گرفت، نه برد تضمین‌شده برای تمام محیط‌ها و سطوح.

ارتباط با سنسور از طریق I2C انجام می‌شود و VL53L0X از سرعت باس تا 400kHz پشتیبانی می‌کند. روی برد ارائه‌شده نیز چهار اتصال اصلی VIN، GND، SCL و SDA در دسترس هستند؛ بنابراین اتصال آن به بردهای توسعه و سیستم‌های میکروکنترلری دارای I2C ساده است. یکی دیگر از مزیت‌های این سنسور، امکان انتخاب شیوه اندازه‌گیری متناسب با نوع پروژه است. VL53L0X از اندازه‌گیری تکی Single Ranging، اندازه‌گیری پیوسته Continuous Ranging و حالت زمان‌بندی‌شده Timed Ranging پشتیبانی می‌کند. در API سازنده نیز پروفایل‌هایی برای اولویت‌دادن به سرعت، دقت یا برد در نظر گرفته شده است.

• مدل تراشه: VL53L0X
• سازنده تراشه: STMicroelectronics
• نوع سنسور: فاصله‌سنج نوری Time-of-Flight
• روش اندازه‌گیری: ToF
• نوع فرستنده: VCSEL
• طول موج فرستنده: 940nm
• رابط ارتباطی: I2C / IIC
• حداکثر فرکانس باس I2C: 400kHz
• آدرس I2C ذکرشده در دیتاشیت: 0x52 در قالب آدرس 8 بیتی
• حداکثر برد سنسور: تا حدود 2m در شرایط مناسب
• میدان دید سنسور (FoV): 25°
• ولتاژ کاری خود تراشه: 2.6 تا 3.5V
• ولتاژ نامی تراشه: 2.8V
• ولتاژ ورودی برد: 2.8 تا 5V
• سازگاری منطقی برد: 3 تا 5V
• جریان متوسط تراشه هنگام اندازه‌گیری فعال: حدود 19mA Typical در شرایط دیتاشیت
• حداکثر جریان لحظه‌ای تراشه هنگام اندازه‌گیری: تا حدود 40mA
• دمای کاری تراشه: -20 تا +70°C
• حالت‌های اندازه‌گیری: Single، Continuous، Timed Continuous
• پروفایل‌های نمونه: Default، High Speed، High Accuracy، Long Range
• ایمنی لیزر: Class 1 مطابق IEC 60825-1:2014
• ابعاد خود تراشه VL53L0X: 4.4 × 2.4 × 1mm
• ابعاد برد: 10.5 × 13.3mm
• پایه‌های قابل مشاهده روی برد: VIN، GND، SCL، SDA

کاربردها 

ماژول VL53L0X برای مهندسان الکترونیک، دانشجویان، سازندگان ربات، توسعه‌دهندگان سیستم‌های هوشمند و کاربران پروژه‌های DIY مناسب است. زمانی که پروژه باید فاصله یک جسم را بدون تماس اندازه‌گیری کند یا نزدیک‌شدن جسم را تشخیص دهد، این سنسور می‌تواند اطلاعات فاصله را مستقیماً به میکروکنترلر منتقل کند. ابعاد کوچک، رابط I2C و پردازش داخلی فاصله باعث می‌شود این ماژول برای پروژه‌هایی که فضای محدود یا طراحی ساده‌تری دارند ارزشمند باشد. STMicroelectronics کاربردهایی مانند جلوگیری از برخورد در رباتیک، دنبال‌کردن دیوار، تشخیص لبه، تشخیص حضور، اتوماسیون خانگی، مدیریت موجودی و پایش سطح مایعات را برای VL53L0X ذکر کرده است.

• تشخیص مانع در ربات‌های متحرک
• کنترل فاصله ربات از دیوار یا جسم
• تشخیص حضور و نزدیک‌شدن اشیا
• سیستم‌های اتوماسیون و تجهیزات هوشمند
• اندازه‌گیری سطح مایعات با طراحی مکانیکی مناسب
• اندازه‌گیری موقعیت یا جابه‌جایی مکانیزم‌ها
• تجهیزات آموزشی اندازه‌گیری فاصله
• تشخیص لبه یا سقوط در ربات‌ها با جانمایی مناسب سنسور