STMicroelectronics X-NUCLEO-53L4A3擴(kuò)展板是一款基于VL53L4ED（用于STM32 Nucleo）的飛行時(shí)間（ToF）高精度接近傳感器擴(kuò)展板。該擴(kuò)展板支持使用具有擴(kuò)展溫度能力的VL53L4ED ToF高精度接近傳感器學(xué)習(xí)、評(píng)估和開發(fā)各種應(yīng)用。X-NUCLEO-53L4A3板配有一個(gè)蓋板玻璃支架，可在蓋板玻璃下方容納0.25mm、0.5mm和1mm的三種墊片，以模擬各種氣隙。還包括一個(gè)安裝傳感器的小型橢圓蓋板玻璃。該擴(kuò)展板配有Arduino^?^ UNO R3連接器。X-NUCLEO-53L4A3擴(kuò)展板可在-40°C至105°C的有效傳感器溫度范圍內(nèi)工作。X-NUCLEO-53L4A3板符合RoHS指令、CE標(biāo)準(zhǔn)、UKCA標(biāo)準(zhǔn)和中國RoHS指令。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics X-NUCLEO-53L4A3擴(kuò)展板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• VL53L4ED飛行時(shí)間 (ToF) 高精度接近傳感器，具有擴(kuò)展溫度能力
• 準(zhǔn)確的絕對(duì)距離測(cè)量，且無需考慮目標(biāo)反射率的大小
• 兩種不同的蓋板玻璃，可保護(hù)傳感器免受灰塵的影響
• 兼容STM32核開發(fā)板
• 提供完備的系統(tǒng)軟件，包括代碼示例和圖形用戶界面

連接到SATEL-VL53L4ED擴(kuò)展板的X-NUCLEO-53L4A3分線板

X-NUCLEO-53L4A3飛行時(shí)間傳感器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心特性

?X-NUCLEO-53L4A3?是STMicroelectronics推出的一款基于VL53L4ED芯片的高精度飛行時(shí)間（Time-of-Flight）接近傳感器擴(kuò)展板，專門設(shè)計(jì)用于STM32 Nucleo開發(fā)板生態(tài)系統(tǒng)。該擴(kuò)展板為工程師提供了一個(gè)完整的評(píng)估套件，便于學(xué)習(xí)、評(píng)估和開發(fā)高精度接近傳感應(yīng)用。

?核心產(chǎn)品特性?：

• 搭載?VL53L4ED?飛行時(shí)間傳感器，具備擴(kuò)展溫度工作能力
• 精確的絕對(duì)測(cè)距距離，不受目標(biāo)反射率影響
• 有效傳感器溫度范圍：?**-40°C至105°C**?
• 配備0.25mm、0.5mm和1mm三種厚度的墊片，用于模擬不同氣隙
• 提供兩種不同的保護(hù)蓋玻片，保護(hù)傳感器免受灰塵影響
• 完全兼容STM32 Nucleo開發(fā)板，配備Arduino? UNO R3連接器

二、硬件架構(gòu)與接口設(shè)計(jì)

2.1 主要硬件組件

該擴(kuò)展板的核心是基于VL53L4ED傳感器的精??測(cè)量系統(tǒng)，其硬件架構(gòu)主要包括：

?傳感器模塊?：
VL53L4ED集成了激光發(fā)射器和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，在符合IEC 60825-1:2014（第三版）標(biāo)準(zhǔn)的前提下，確保激光輸出始終保持在Class 1激光安全限值內(nèi)。

?連接接口?：

• ?Arduino UNO R3連接器?：提供與STM32 Nucleo開發(fā)板的兼容連接
• ?衛(wèi)星板連接器?：通過兩個(gè)六針連接器（J4_Left和J4_Right）支持遠(yuǎn)程傳感器連接
• ?可選顯示連接器?：支持SSD1306 I2C OLED顯示輸出

2.2 電氣特性與安全考慮

?激光安全注意事項(xiàng)?：

• 激光輸出設(shè)計(jì)在所有合理可預(yù)見條件下（包括單一故障）都保持在Class 1激光安全限值內(nèi)
• 必須使用STMicroelectronics推薦的設(shè)備設(shè)置，并遵循數(shù)據(jù)手冊(cè)中規(guī)定的操作條件
• 禁止增加激光輸出功率，不得使用任何光學(xué)器件聚焦激光束

三、應(yīng)用場(chǎng)景與開發(fā)優(yōu)勢(shì)

3.1 目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域

該擴(kuò)展板特別適用于以下應(yīng)用場(chǎng)景：

• ?工業(yè)機(jī)器人?：精確的接近檢測(cè)和避障功能
• 自動(dòng)化控制系統(tǒng)
• 精密測(cè)量設(shè)備
• 智能傳感應(yīng)用

3.2 軟件開發(fā)支持

完整的系統(tǒng)軟件支持包括：

• ?STM32Cube軟件擴(kuò)展?：X-CUBE-TOF1
• 代碼示例和圖形用戶界面
• 豐富的應(yīng)用文檔和技術(shù)資料

四、擴(kuò)展能力與系統(tǒng)集成

4.1 多板堆疊能力

通過Arduino連接器可以堆疊多個(gè)ST擴(kuò)展板，例如開發(fā)帶有藍(lán)牙或WiFi接口的VL53L4ED應(yīng)用，為復(fù)雜系統(tǒng)的構(gòu)建提供了極大便利。

4.2 可選配件支持

?SATEL-VL53L4ED分線板?：

• 專為遠(yuǎn)程連接SATEL-VL53L4ED傳感器而設(shè)計(jì)
• 可連接到任何類型的電子控制器
• 支持直接插入擴(kuò)展板或通過飛線連接

五、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

5.1 操作環(huán)境限制

評(píng)估板應(yīng)在正常溫度條件下進(jìn)行測(cè)試，該板不適用于高溫操作環(huán)境。

5.2 安裝注意事項(xiàng)

VL53L4ED交付時(shí)帶有襯墊，用于防止在組裝過程中潛在的外來材料刺穿模塊孔，使用前需移除該襯墊。