STMicroelectronics VL53L7CX飛行時(shí)間多區(qū)測(cè)距傳感器設(shè)計(jì)用于需要超寬FoV的應(yīng)用。STMicroelectronics VL53L7CX飛行時(shí)間傳感器提供90° 對(duì)角線FoV。該器件基于ST的FlightSense技術(shù)。包含一個(gè)位于激光發(fā)射器上的高效元表面鏡頭 (DOE)，可以將60° x60° 方FoV投影到場(chǎng)景中。它具有多區(qū)域能力，提供8x8區(qū)（64區(qū)）矩陣，運(yùn)行速度高達(dá)60Hz (350cm)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics VL53L7CX飛行時(shí)間多區(qū)域測(cè)距傳感器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 快速準(zhǔn)確的多區(qū)測(cè)距傳感器，具有90°寬FoV
  • 60°x60°方形視場(chǎng) (FoV)（90°對(duì)角線）
  • 多區(qū)域測(cè)距輸出，具有4x4或8x8獨(dú)立區(qū)域
  • 自主低功耗模式，具有可編程中斷閾值，可喚醒主機(jī)
  • 測(cè)距：高達(dá)350cm
  • 每個(gè)區(qū)域多目標(biāo)檢測(cè)和距離測(cè)量
  • 60Hz幀速率能力
  • 直方圖處理和算法補(bǔ)償可最大限度地減少或消除蓋玻片串?dāng)_的影響
  • 每個(gè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)指示燈，用于顯示目標(biāo)是否移動(dòng)以及如何移動(dòng)
• 完全集成的微型模塊
  • 發(fā)射器：940nm不可見(jiàn)光垂直腔面發(fā)射激光器 (VCSEL) 和集成模擬驅(qū)動(dòng)器
  • 發(fā)射器和接收器上擴(kuò)散光學(xué)元件 (DOE)，支持方形FoV
  • 接收單光子雪崩二極管 (SPAD) 陣列
  • 運(yùn)行固件的低功耗微控制器
  • 尺寸：6.4mm x 3.0mm x 1.6mm
• 易于集成
  • 可回焊單元件
  • 靈活的電源選項(xiàng)，3.3V或2.8V單操作，或3.3V或2.8V AVDD與1.8VIOVDD的組合
  • 兼容各種多種玻璃罩材料。

框圖

?ST VL53L7CX 飛行時(shí)間傳感器技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

一、核心特性與技術(shù)創(chuàng)新

?1. 突破性的多區(qū)域測(cè)距能力?

• ?8×8多區(qū)域矩陣?：64個(gè)獨(dú)立測(cè)距分區(qū)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)空間感知
• ?90°對(duì)角視場(chǎng)角?：60°×60°方形視野，覆蓋范圍較前代提升50%
• ?雙分辨率模式?：支持4×4（16區(qū)）和8×8（64區(qū)）動(dòng)態(tài)切換
• ?350cm最大測(cè)距?：在低反射率目標(biāo)（17%灰）下仍可實(shí)現(xiàn)140cm有效探測(cè)

?2. 智能低功耗架構(gòu)?

• ?自主模式?：可編程距離閾值喚醒主機(jī)，功耗低至5.4mW@1Hz
• ?運(yùn)動(dòng)指示器?：逐區(qū)監(jiān)測(cè)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與方向
• ?60Hz刷新率?：滿足動(dòng)態(tài)場(chǎng)景實(shí)時(shí)追蹤需求

二、硬件設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

?1. 精密光學(xué)系統(tǒng)集成?

• ?發(fā)射端?：940nm垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）+衍射光學(xué)元件（DOE）
• ?接收端?：?jiǎn)喂庾友┍蓝O管（SPAD）陣列
• ?微型封裝?：6.4×3.0×1.6mm尺寸適合嵌入式設(shè)備
• ?覆蓋玻璃兼容性?：直方圖算法有效消除串?dāng)_影響

?2. 靈活電源管理方案?

• ?多電壓組合?：AVDD(2.8V/3.3V) + IOVDD(1.8V/2.8V/3.3V）
• ?典型應(yīng)用電路?：
  • 電源引腳就近部署100nF陶瓷電容
  • I2C總線需2.2kΩ上拉電阻

三、性能參數(shù)深度分析

?1. 測(cè)距精度表現(xiàn)?

• ?4×4模式@30Hz?：
  • 暗環(huán)境：±9mm（20-200mm），±3%（200-4000mm）
  • 強(qiáng)光環(huán)境(5klux)：±7mm（20-200mm），±7%（200-4000mm）

?2. 工作模式對(duì)比?

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)施方案

?1. 機(jī)器人導(dǎo)航與避障?

• ?SLAM建圖?：三顆傳感器組合實(shí)現(xiàn)180°×60°覆蓋
• ?懸崖檢測(cè)?：多區(qū)域同步監(jiān)測(cè)確保安全

?2. 智能家居交互?

• ?手勢(shì)識(shí)別?：寬視場(chǎng)支持多角度動(dòng)態(tài)捕捉
• ?用戶檢測(cè)?：超低功耗喚醒智能設(shè)備

?3. 工業(yè)視覺(jué)增強(qiáng)?

• ?內(nèi)容管理?：貨車裝載檢測(cè)、料位監(jiān)控
• ?AR/VR輔助?：多區(qū)域深度測(cè)量提升沉浸體驗(yàn)

五、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)與優(yōu)化建議

?1. 供電時(shí)序關(guān)鍵要求?

• ?上電順序?：AVDD先于或同步IOVDD
• ?斷電順序?：AVDD晚于或同步IOVDD
• ?最小壓擺率?：AVDD 0.001V/μs，IOVDD 0.012V/μs

?2. 熱管理解決方案?

• ?散熱焊盤?：必須連接到地平面
• ?溫度補(bǔ)償?：自動(dòng)校準(zhǔn)減少漂移（0.15mm/℃）