本文主要介绍VL6180X光传感器模块的一些基本特征、参数和简单的开始Demo，新手上路，老司 小心追尾。
文章的章节按以下顺序编写：
VL6180X开箱体验
基本功能概述
功能简介及说明
Demo上手测试
结语
参考资料
VL6180X这是一个迷你传感器模块，拿到后就是这样，如图1所示：
图1. 开箱图
包装中有两个，其中一个已经被我强行拆除，外包装已经使用了ST评估板的惯用包装设计，所以还是有的 亲切感。取出模块后，与一角硬币进行比较，仍然很短，如图2所示：
图2. 模块尺寸对比图
即便如此，模块还是可以进一步变小，翻看它的背面就能看到，VL6180X芯片供电要求为2.8v，因 此上半身是3.3v->2.8v降压电路，如果不需要电压转换，可以从中间的一排小孔折断，不，是折断 断。。。 基本功能概述
说了这么多废话，读者可能还是一脸蒙蒙B：这TM什么玩意?借用ST官方话说：TheVL6180Xis a proximity, gesture and ambient light sensor based on ST’s patented FlightSense? technology. 简单的 这是一种传感器，可以检测距离、光强甚至姿势。
因此其基本特征如下：
1. 提供三种量程选择：
a. 量程：20CM，精度：1MM ;
b. 量程：40CM，精度：2MM;
c. 量程：60CM，精度：3MM;
2. 环境光测量、各种采样增益和测量范围调整；
3. 过滤强反射物体造成的测量错误；
4. 偏移校准，确保设备在不同环境下的准确性。
5. 串扰补偿，使用盖玻片进一步提高距离检测的准确性；
6. 三种采样方式：
a. 轮询下单次距离测量
b. 非轮询下单次距离测量
c. 测量硬件中断下的连续距离
典型的距离输出特性
理论上，理论上，VL6180X输出值应与目标物体之间的距离呈线性关系，但实际上不是酱紫色。 在黑暗的环境中，测试VL6180X实际距离与实际测量距离的输出对比关系如图3所示
所示：
图3. 原始测量值与实际值的比较
从图3可以看出，测量数据的实际输出存在偏移错误，数据抖动剧烈，偏移错误可以通过偏移校准 来修正。为进一步提高VL6180X官方建议使用盖玻片来增加串扰信号的输出精度和稳定性 串扰补偿后，修正盖玻片造成的距离错误。如图4所示：使用盖玻片并进行串扰补偿修正后，真实 降低距离和实际测量距离的稳定性也进一步增强。
图4. 串扰补偿后的测量值与实际距离对比
捕获收敛时间
需要注意的是，VL6180X计算与物体之间距离所需的时间成本不是固定的，它与测量距离及目 标准物体的光反射率有关。如图5所示：10MM在内部，模块测量的距离值毫无意义，转换时间更长 长；当测量距离逐渐增加时，时间逐渐增加，反射率越低，消耗时间越长。
图5. 收敛时间与测量距离及物体反射率之间的关系
由于收敛时间与物体反射率和无标物体的实际距离有关，因此可以使用简单的收敛估计(Early convergence estimate, ECE)降低模块功耗。例如，判断0.5ms内VL6180X该模块收到的反馈信号 当其低于理想阈值时，可以在设定的范围内识别有效物体，因此可以暂停下一个阈值 测量节省功耗，如图6所示。相反，当收到的反馈信号数高于设定的理想阈值时，系统开始测量 在这种情况下，只有高反射率的金属物体靠近VL6180X在模块中，系统将开始工作，以降低功耗 如图7所示。
图6. 当量程范围内没有目标时，阈值设置
图7. 检测金属物体时的阈值设置
环境光传感器模式
VL6180X模块可以在相当广泛的范围内测量接收到的环境光，其测量原理是计算单位时间 (100ms)至于为什么内光孔接收到的光量是100ms，因为大多数应用程序都是这样设置的(嗯，说手册 的)。因此，若要测量不同的光强度，推荐设置模块的测量量程，而不是修改采样时间。
此外，模块接收到的实际光量值受模块光孔角度的影响，如图8所示：模块接收光的最佳范围为 在圆锥体中，如果超过圆锥体，测量的实际值也会受到很大影响，整体值也会呈现正态分布效果。
图8. 光孔位置及接收角度示意图
对于偏移校准及串扰补偿方法，此处不再过多详述，始终铭记这是评测，这是评测，不是教程，打住。
为试验VL6180X这里使用的实际测量效果STM32F0308-Discovery如图9所示，开发板驱动模块：
图9. 评估板测试准备
选板连线后，首先要建立新的工程，所以要去ST官网下载STM32F0308-Discovery的软 件支持包en.stm32cubef0.zip及VL6180X软件支持包模块ja.STSW-IMG003。可以直接加快测试效率 把STM32F0308-Discovery的I2C例程移动修改，以免从零开始配置环境。
第一步完成后VL6180X我们需要添加的文件如图10所示：
图10. 工程文件结构
其中vl6180x_app.x、vl6180x_i2c.x及vl6180x_gpio.x与平台有关的是额外创建的新文件， 对于不同的处理器，需要进行相应的移植修改。添加相应的文件后，配置项目的第一个文件路径，完成后 的工程如图xx所示：
接下来要做的是移植vl6180x到f0308平台，这也是测试过程中的主要工作，描述代码的过程总是有意识的 简单来说就是:1. 按照例程修改葫芦画瓢I2C底层驱动代码和引脚匹配 设置一些代码；2. 再加一个vl6180x_app.c文件，用于实现4个小demo一些打印信息函数和模型 块初始化函数。感兴趣的学生可以直接访问我的代码库来获项目：测试Demo URL
编译-烧写-调试-打印完成上述工作后，距离测试的打印结果如下：
图11. 距离测试打印
图11测试过程中，系统上电时用手覆盖传感器，返回错误6，表示未检测到有效物体(太多 近)；然后慢慢拿开手，返回错误11、13、16，表示模块在量程内没有识别有效物体或目标过多(太多了 远)。更多错误详情请参阅模块用户手册。
图12. 光强测试打印
根据图12的测试，系统上电后检测到周围环境的光强，用手覆盖后检测值立即下降，模块 光强减弱。
VL6180X无论是距离检测还是环境光检测，它的稳定性和可靠性都是一个专业准确的传感器模块 高于普通超声波模块和光传感器)。因此，它比普通传感器模块更难启动。如果你感兴趣，读者不会 买回来研究一下，用在自己的玩具车、飞机等智能硬件领域也是极好的。
本文主要参考以下相关文件：
1. 《VL6180X-SATEL》：产品描述
2. 《UM1983 User manual》：用户手册
3. 《VL6180X》：数据手册
4. 《VL6180X API Integration Guide》：API编程手册
并参考以下软件资源：
1. ja.STSW-IMG003 ： VL6180X软件支持包
2. en.stm32cubef0.zip：STM32F0308-Discovery软件支持包