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Sensor de distancia Time-of-Flight (ToF) VL53L0X. Mide con precisión milimétrica hasta 2 metros (VL53L0X). Utiliza un láser VCSEL de 940nm invisible y seguro. Ideal para robótica, drones y detección de objetos. Interfaz de comunicación I2C.
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Descripción
El VL53L0X (y su sucesor, el VL53L1X) es un sensor de rango (distancia) de alta precisión basado en la tecnología Time-of-Flight (ToF). A diferencia de los sensores infrarrojos tradicionales, mide el tiempo que tarda un pulso de luz láser en rebotar en un objeto, permitiendo mediciones milimétricas independientes del color o reflectividad del objetivo.
Utiliza un láser VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) de 940 nm, que es invisible al ojo humano y seguro (Clase 1). Se comunica a través de la interfaz I²C (I2C), lo que facilita su integración con microcontroladores como Arduino, ESP32 o Raspberry Pi. Es ideal para aplicaciones de robótica (detección de obstáculos), sistemas de autoenfoque, domótica (detección de presencia) y medición de nivel.
Especificaciones Máximas (Módulo)
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Voltaje de alimentación (VIN) | 3.3 V a 5 V |
| Voltaje lógico (I/O) | 3.3 V (Generalmente 5V tolerante en SCL/SDA) |
| Corriente pico de suministro | ~40 mA |
| Rango de temperatura de operación | -20°C a +70°C |
| Rango de temperatura de almacenamiento | -40°C a +85°C |
Características de Operación (VL53L0X)
| Característica | Valor |
|---|---|
| Interfaz de comunicación | I²C (hasta 400 kHz) |
| Dirección I²C (Default) | 0x29 |
| Consumo (Modo Ranging) | ~20 mA (típico) |
| Consumo (Standby) | ~5 µA |
| Longitud de onda del láser | 940 nm (Clase 1, seguro para los ojos) |
Características de Rendimiento (VL53L0X)
| Característica | Valor |
|---|---|
| Rango de medición máximo (Interior) | Hasta 2000 mm (2 metros) |
| Rango de medición mínimo | ~30 mm |
| Precisión de rango | ±3% (Alta precisión) a ±10% (Largo alcance) |
| Tiempo de medición (Budget) | 20 ms (Rápido) a 200 ms (Alta precisión) |
| Campo de visión (FoV) | ~25° |
| Inmunidad a la luz ambiental | Alta, gracias al láser de 940nm |
Preguntas Frecuentes
¿Cómo funciona exactamente la tecnología ToF (Time-of-Flight)?
El sensor emite un pulso de luz láser invisible. Un detector interno mide el tiempo exacto (en picosegundos) que tarda ese pulso en viajar hasta el objeto, rebotar y regresar al sensor.
Dado que la velocidad de la luz es constante (c ≈ 3 × 108 m/s),
la distancia se calcula con la fórmula:
Distancia = (Velocidad × Tiempo) / 2.
El «2» es porque la luz hace un viaje de ida y vuelta.
¿Cuál es la diferencia entre el VL53L0X y el VL53L1X?
El VL53L1X es el sucesor. Ofrece un rango mayor (hasta 4 metros) y características avanzadas, como un Campo de Visión (FoV) programable (se puede «estrechar» el ángulo de visión por software) y mejor rendimiento en condiciones de luz solar directa.
¿Este sensor puede reemplazar a un sensor ultrasónico como el HC-SR04?
Sí, en muchas aplicaciones. Las ventajas del ToF (VL53L0X) sobre el ultrasónico son: mayor velocidad de medición, mayor precisión (milímetros vs. centímetros), un «cono» de detección mucho más estrecho (mide un punto, no un área amplia) y no le afectan las superficies blandas (como la tela) que absorben el sonido.
¿El láser de 940 nm es peligroso para los ojos?
No. El VL53L0X está clasificado como un producto láser Clase 1 (según la norma IEC 60825-1:2014). Esto significa que es seguro para los ojos bajo todas las condiciones de operación normales y no requiere precauciones de seguridad especiales.
¿Puedo usar varios sensores VL53L0X en el mismo bus I²C?
Sí, pero requiere un truco. Todos los VL53L0X tienen la misma dirección I²C (0x29) por defecto. Para usar varios, los módulos suelen incluir un pin SHDN (Shutdown) o XSHUT. Debes mantener todos los sensores apagados (en shutdown), encender uno por uno, y cambiarle programáticamente la dirección I²C a un valor único. O bien, usar un multiplexor I²C (como el TCA9548A).
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