任务介绍

本次任务的核心目标是开发一款紧凑的TOF测距模块。选择一款可以检测距离的传感器，可使用任意原理，例如红外、超声波、微波、光流等。我们这次选择的是TOF传感器，这类传感器例如ST厂商有很多相关产品，相关技术也非常成熟了。在接口设计上，数据接口和必要的状态引脚不是不可缺少的。

模块介绍

本次选择的是VL53L1CXV0FY/1来完成本次的任务，VL53L1X作为一款尖端飞行时间(ToF)激光测距传感器，展现了微型ToF技术的卓越性能。其精确测量范围扩展至4米，同时支持高达50 Hz的快速测量频率。该传感器采用紧凑的可回流封装设计，集成了高性能组件，包括SPAD接收阵列、940 nm隐形Class1激光发射器、物理红外滤光片及精密光学元件，确保在各种光照环境下均能实现优异的测距表现。此外，提供多样化的遮盖窗口选项以满足不同应用需求。区别于传统红外传感器，VL53L1X运用先进的STToF技术，实现不受目标颜色与反射率影响的绝对距离测量。其接收阵列支持ROI（感兴趣区域）大小的编程调整，从而灵活控制传感器视场(FoV)大小。关键特性包括：

- 完全集成的微型模块，尺寸为4.9x2.5x1.56 mm。
- 940 nm隐形Class1激光器发射器。
- 配备集成透镜的SPAD（单光子雪崩二极管）接收阵列。
- 低功耗微控制器运行高级数字固件，与VL53LOX FlightSense®测距传感器引脚兼容。
- 支持快速且准确的长距离测距，最大可达400厘米。
- 高达50 Hz的测距频率。
- 典型全视场（FoV）为27°。
- 可编程ROI大小与位置，支持多区域操作控制。
- I2C接口（最高400 kHz），配备关断与中断引脚。

VL53L1CXV0FY/1芯片DigiKey链接：https://www.digikey.cn/zh/products/detail/stmicroelectronics/VL53L1CXV0FY-1/497-17764-1-ND/8276742

原理图和PCB模块介绍

原理图

PCB

3D效果图

模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

管脚定义

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件，方便保存记录各个版本，也可随时查阅，系统里查阅不到的物料也支持手动添加。

物料添加展示图

项目详情图

心得体会

这次设计的模块是一个TOF测距模块，我们尽量选择和3.3V常用电压进行适配的传感器，这样对应的外围电路会比较简单，在简化设计的过程中也是学习的过程。