长距离TOF多机干扰系统

设计简介

长距离TOF多机干扰系统

TOF（Time of Flight），是3D深度探测领域的关键技术。AFE（模拟前端芯片）驱动红外激光器给探测目标发射调制后的光脉冲，然后利用图像传感器接收从物体反射回来的光，通过计算光往返的飞行时间来推算目标与相机之间的距离。TOF技术根据图像传感器的类型，可以分为CMOS TOF和CCD TOF。

ADI TOF系统是采用CCD作为图像传感器，针对不同距离模式的应用，可以搭配不同强度的光源。此外，ADI TOF是基于脉冲式的是测试方法，可以更加容易实现远距离探测。

本设计是基于ADI现有的TOF方案，采用多个Lumileds亮锐公司LUXEON IR 系列的LED作为光源，实现了0-20m范围的距离探测；此外，针对实际应用中存在的多机干扰问题，设计了一套基于PD的干扰检测躲避系统，可以保证在同一空间环境中多台TOF相机正常运行。本设计可探测距离远，抗干扰能力强，在自动驾驶，工业机器人，智能停车，即时定位，地图构建以及虚拟现实等领域可以得到广泛的应用。

源代码及资料下载

详细资料及软件下载包括

硬件设计文档（原理图、PCB及BOM）
用户操作手册

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硬件设计

reference-design-tof-hardware_cn

本评估套件提供如下接口：

光学设计
电源设计
LED驱动设计
干扰检测信号链
MCU
温度测试模块

软件设计

reference-design-tof-software_cn

本参考设计中，软件流程是在ADuCM3029中实现的，其功能如下：

通过SPI接口控制AD7693采样并读取数字信号；
对接收到的数字信号进行分析处理，集成TOF光脉冲识别算法；
与TOF相机通信，并通过GPO口输出曝光同步控制信号。

技术支持

REF-TOF-2020 此参考设计由ADI提供技术支持，如您需要获取更多资源或有任何疑问，请联络china.support@analog.com。

欢迎您访问EZChina中文技术论坛发表讨论或提出疑问：https://ez.analog.com/cn

* 免责声明：此参考设计仅供参考使用，用于协助ADI客户进行设计与研发。ADI有权在不事先通知的情况下，随时对所提供的参考设计进行更改。客户应对其参考或使用该参考设计自行负责。请在参考或使用此参考设计前仔细阅读ADI提供的所有相关资料。ADI不对任何参考或使用该参考设计所产生的风险的承担责任。

特色产品

ADPD2211

低噪声、高灵敏度光学传感器

X +

ADPD2211

ADPD2211是一款针对生物医学应用而优化的光学传感器。极低功耗和近理论信噪比(SNR)通过结合在零偏置光导模式下工作的超低电容深结点硅基光电二极管与低噪声电流放大器来实现。ADPD2211提供典型的400 kHz带宽性能，特别适合用于脉冲激励。ADPD2211在工作期间所需功耗很小并集成关断引脚，同时支持电源循环以在便携式应用中优化电池寿命。ADPD2211提供散粒噪声限制性能，是在低光照条件下测量具有最高保真度信号的理想选择。低功耗、极高SNR和电磁干扰(EMI)抗扰度的组合可实现低功耗系统解决方案，传统的光电二极管(PD)和跨阻放大器(TIA)则无法实现。

应用

心率、脉搏血氧仪监测（光电容积脉搏波描记法）
电池供电式医疗传感器
化学分析

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应用

生命体征测量

无创式血压

疾病管理和保健

可穿戴健康监护仪

AD8605

精密、低噪声、轨到轨输入输出、CMOS运算放大器（双路） X +

AD8605

AD8605、AD8606和AD8608分别是单通道、双通道和四通道、轨到轨输入和输出、单电源放大器，具有极低失调电压、低输入电压和电流噪声以及宽信号带宽等特性。这些放大器采用ADI公司的DigiTrim®调整专利技术，无需激光调整便可达到出色的精度。

低失调、低噪声、极低的输入偏置电流和高速度特性相结合，使这些放大器适合各种应用。滤波器、积分器、光电二极管放大器和高阻抗传感器等器件均可受益于这些特性组合。宽带宽和低失真特性则有益于音频和其它交流应用。具体应用包括光学控制环路、便携式和环路供电仪器仪表以及便携式设备的音频放大。

AD8605、AD8606和AD8608的额定温度范围为−40°C至+125°C扩展工业温度范围。AD8605单通道放大器提供5引脚SOT-23和5引脚WLCSP两种封装。AD8606双通道放大器提供8引脚MSOP、8引脚WLSCP和窄体SOIC表贴三种封装。AD8608四通道放大器提供14引脚TSSOP和窄体14引脚SOIC两种封装。5引脚和8引脚WLCSP封装器件是现有尺寸最小的表贴运算放大器。WLCSP、SOT-23、MSOP和TSSOP封装产品仅提供卷带和卷盘形式。

应用

光电二极管放大
电池供电仪器仪表
多极滤波器
传感器
条形码扫描器
音频

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应用

体外诊断

生命科学和医疗仪器

温度测量

分光计

便携式血液分析仪

无线基础设施

化学分析和分析仪器

无人系统

ADA4941-1

单电源、差分18位ADC驱动器 X +

ADA4941-1

ADA4941-1是一款低功耗、低噪声差分驱动器，用于驱动功耗敏感系统中最高18位的模数转换器(ADC)。它采用易于使用的单端转差分配置，无需外部元件就能获得增益为2的配置，增加电阻反馈网络便可实现大于2的增益，同时提供驱动高分辨率ADC所需的低失真和高信噪比(SNR)等重要特性。

ADA4941-1具有宽输入电压范围（采用5 V单电源时0 V至3.9 V）、轨到轨输出、高输入阻抗和用户可调增益，可用于驱动包括电池供电设备和单电源数据采集系统等各种低功耗应用中的单电源、差分输入ADC。

非常适合驱动AD7687、AD7690和AD7691等16位和18位PulSAR® ADC。它采用ADI公司的专有第二代超快速互补双极性(XFCB)工艺制造，使放大器可以在低电源电流条件下实现18位性能。

提供8引脚小型LFCSP封装和8引脚标准SOIC封装，额定工作温度范围为-40°C至+125℃扩展工业温度范围。

应用

单电源数据采集系统
仪器仪表
过程控制
电池供电系统
医疗仪器

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应用

通信测试设备

信号发生器（通过射频传输音频）

阻抗测量和分析

参数测量

直流源和电源

精密测量

数据采集

开启 5G 时代

生命体征测量

心电图 (ECG) 测量

生命科学和医疗仪器

分光计

AD7693

16位、±0.5 LSB、500 kSPS PulSAR®差分ADC，采用MSOP/QFN封装 X +

AD7693

AD7693是一款16位、逐次逼近型模数转换器(ADC)，采用单电源(VDD)供电。它内置一个低功耗、高速、16位无失码的采样ADC、一个内部转换时钟和一个多功能串行接口端口。基准电压（V_REF）由外部提供，最高可以设置为电源电压VDD。在CNV上升沿，该器件对IN+与IN-引脚之间的电压差进行采样。这两个引脚上的电压摆幅在0 V 到 V_REF之间，大约为V_REF/2，相位相反。

功耗和吞吐速率呈线性变化关系。

SPI兼容串行接口还能够利用SDI输入将几个ADC以菊花链形式连结到单三线式总线上，并提供一个可选的忙闲指示。采用独立的VIO电源时，该器件与1.8V、2.5V、3V或5V逻辑兼容。

AD7693采用10引脚MSOP封装或10引脚QFN (LFCSP)封装，工作温度范围为−40°C至+85°C。

应用

电池供电设备

数据采集

地震数据采集系统

DVM 仪器仪表

医疗仪器

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应用

数据采集

ADR441

超低噪声、2.5V LDO XFET^® 基准电压源，具有吸电流和源电流能力 X +

ADR441

ADR440/ADR441/ADR443/ADR444/ADR445系列XFET^®基准电压源具有超低噪声、高精度和低温度漂移性能。利用ADI公司的温度漂移曲率校正专利技术和XFET（外加离子注入场效应管）技术，可以使ADR440/ADR441/ADR443/ADR444/ADR445电压随温度变化的非线性度降至最小。

XFET基准电压源的噪声性能优于嵌入式齐纳基准电压源，且所需的电源电压裕量较小(500 mV)。这种特性组合使ADR440/ADR441/ADR443/ADR444/ADR445系列非常适合高端数据采集系统、光学网络和医疗应用中的精密信号转换。

ADR440/ADR441/ADR443/ADR444/ADR445系列的拉电流输出最高达10 mA，灌电流能力最大为-5 mA。它还具有调整引脚，可以在0.5%范围内调整输出电压，而性能则不受影响。

ADR440/ADR441/ADR443/ADR444/ADR445系列采用8引脚MSOP和窄体SOIC封装，提供两种电气等级。所有型号产品的额定温度范围均为−40°C至+125°C扩展工业温度范围。

应用

精密数据采集系统
高分辨率数据转换器
电池供电仪器仪表
便携式医疗仪器
工业过程控制系统
精密仪器
光学控制电路

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应用

生命科学和医疗仪器

温度测量

分光计

硅基

AD8032

2.7 V、800 µA、80 MHz轨到轨输入/输出双路放大器 X +

AD8032

AD8032(双核)是一款单电源电压反馈型放大器，具有高速特性，小信号带宽为80 MHz，压摆率为30 V/µs，建立时间为125 ns。实现以上特性只需采用+5 V单电源供电，功耗小于4.0 mW。这一低功耗特性可以在不牺牲动态性能的情况下延长高速、电池供电系统的工作时间。

AD8032采用单电源供电，具有轨到轨输入和输出特性，额定电源电压为+2.7 V、+5 V和±5 V。输入电压范围可以扩展至各供电轨以外500 mV。输出电压摆幅为各供电轨20 mV以内，以提供最大的输出动态范围。

AD8032还能提供出色的信号质量，而每放大器电源电流仅为800µA。采用+5 V电源时，对于2 V峰峰值、1 MHz输出信号，总谐波失真(THD)为-62 dBc；对于100 kHz、4.6 V峰峰值信号，THD为-86 dBc。低失真和快速建立时间使它特别适合用作单电源ADC的缓冲器。

AD8032采用+2.7 V至+12 V单电源或最高±6 V双电源供电，适合各种各样的应用，包括具有高带宽要求的电池供电系统以及器件密度高且要求较低功耗的高速系统。它采用8引脚PDIP和8引脚SOIC_N封装，工作温度范围为-40°C至+85°C工业温度范围。

AD8031 – 单路放大器

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ADuCM3029

集成电源管理和256Kb嵌入式闪存的超低功耗ARM Cortex-M3 MCU

X +

ADuCM3029

ADuCM3027/ADuCM3029 微控制器单元(MCU)均为集成电源管理的超低功耗微控制器系统，可用于处理、控制和连接。MCU系统基于ARM® Cortex®-M3处理器，由数字外设、嵌入式SRAM和闪存、一个提供时钟、复位和电源管理功能的模拟子系统以及模数转换器(ADC)子系统组成。关于ADuCM3027/ADuCM3029不同产品的特性比较，参见表1。

表1 产品闪存选项
型号	嵌入式闪存大小
ADuCM3029	256 kB
ADuCM3027	128 kB

ADuCM3027/ADuCM3029/ADuCM3029-1/ADuCM3029-2 MCU共有的系统特性包括：

高达26 MHz的ARM Cortex-M3处理器
集成纠错码(ECC)的最多256 kB嵌入式闪存
可选4 kB缓存（以降低有功功率）
64 kB系统SRAM，带奇偶校验
电源管理单元(PMU)
多层高级微控制器总线结构(AMBA)总线矩阵
中央直接存储器访问(DMA)控制器
蜂鸣器接口
串行端口(SPORT)、串行外设接口(SPI)、内部集成电路(I²C)和通用异步接收器/发射器(UART)外设接口
集成高级加密标准(AES)和安全散列算法(SHA)-256的加密硬件支持
实时时钟(RTC)
通用和监督定时器
可编程通用输入/输出(GPIO)引脚
内置可编程发生器多项式的硬件循环冗余校验(CRC)计算器
上电复位(POR)和电源监控器(PSM)
12位逐次逼近寄存器(SAR) ADC
真正的随机数发生器(TRNG)

为支持低动态和休眠功耗管理，ADuCM3027/ADuCM3029 MCU提供一系列电源模式和功能，例如动态和软件控制的时钟门控与电源门控。

ADuCM3029-1和ADuCM3029-2 MCU模型与ADuCM3029 MCU具有相同的特性和功能。与ADuCM3027和ADuCM3029相关的所有规格也适用于ADuCM3029-1和ADuCM3029-2。

关于ADuCM3027/ADuCM3029 MCU的详细信息，请参阅集成电源管理的ADuCM302x超低功耗ARM Cortex-M3 MCU硬件参考手册。

产品聚焦

业界领先的超低功耗。
稳定工作，包括在深度睡眠模式下实现全电压监控、ECC闪存支持和SRAM存储器提供奇偶校验错误检测。
前沿安全。快速加密对客户算法提供读取保护。写入保护可防止未经授权的代码对器件进行重新编程。
通过中断实现32 kHz LFXTAL的故障检测。
SensorStrobe^™ 用于对外部传感器进行精确的时间同步采样。在休眠模式下工作，大大降低了系统解决方案中的电流。例如，使用ADXL363加速度计时，功耗降低10倍。设置之后无需软件干预。软件执行，因此无脉冲漂移。

应用

物联网(IoT)
电子货架标签(ESL)和标识
智能基础设施
智能锁
资产追踪
智能机器、智能计量、智能楼宇、智慧城市和智能农业
可穿戴设备
健身和临床
机器学习和神经网络;

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应用

楼宇技术

楼宇控制和自动化

用户交互和座舱检测

通信测试设备

信号发生器（通过射频传输音频）

RF 信号分析仪和矢量网络分析仪

直流源和电源

开启 5G 时代

参数测量

精密测量

状态监控

温度控制器

现场仪器仪表

生命体征测量

心电图 (ECG) 测量

脑电图 (EEG) 测量

无创式血压

呼吸率测量

血氧饱和度 (SpO₂) 测量

疾病管理和保健

便携式血液分析仪

人体成分、水分、生物阻抗分析

胰岛素泵

活动跟踪和跌倒检测

可穿戴健康监护仪

生命科学和医疗仪器

ADP3624

高速、双通道、9.5V、4A MOSFET驱动器，具有同相A/B输入引脚 X +

ADP3624

ADP3624/ADP3634是高电流、双通道高速驱动器系列，可驱动两个独立的N沟道功率MOSFET。该系列采用业界标准尺寸，但增加了高速开关性能，并且系统可靠性更高。

该系列内置温度传感器，提供两级过温保护：一是过温警告，一是结温极高时会发生过温关断。

关断(SD)功能由内部精密比较器产生，可快速启用或关断系统。。该功能可提供冗余过压保护，与主控制器设备内部的保护功能相配合；在发生过温警告事件时，也可安全关断系统。这些驱动器具有宽输入电压范围，因而能够兼容模拟和数字两种PWM控制器。。数字电源控制器采用低压电源供电，驱动器则采用电压较高的电源供电。ADP362x/ADP363x系列增加了欠压闭锁(UVLO)和迟滞功能，配合低压数字控制器使用时，可安全地启动和关断电压较高的电源。

该系列器件提供散热增强型SOIC_N_EP和MINI_SO_EP两种封装，使得高频和电流开关速度可达到最大，而所需的印刷电路板(PCB)面积则很小。

应用

AC-DC开关模式电源

DC-DC电源

同步整流

电机驱动

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应用

运动控制

LTM8065

40Vin、2.5A Silent Switcher μModule 稳压器 X +

LTM8065

LTM^®8065 是一款 40V_IN、3.5A (峰值)、2.5A (连续) 降压型 μModule^® (电源模块) 稳压器。封装中内置了开关控制器、电源开关、电感器和所有的支持组件。LTM8065 可在一个 3.4V 至 40V 的输入电压范围内工作，支持 0.97V 至 18V 的输出电压范围和 200kHz 至 3MHz 的开关频率范围 (各由单个电阻器设定)。仅需采用输入和输出滤波电容器便可构成完整的设计。

由于采用了扁平的封装，因而可以利用 PC 板底部上的未用空间，以实现高密度负载点调节。LTM8065 采用耐热性能增强的紧凑型模压树脂球栅阵列 (BGA) 封装，适合采用标准的表面贴装设备进行自动化装配。LTM8065 符合 RoHS 标准。

Applications

汽车电池调节
便携式产品的电源
分布式电源调节
工业电源
墙上变压器调节

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应用

体外诊断

ADT7320

±0.25°C精度的16位数字SPI温度传感器 X +

ADT7320

ADT7320是一款4 mm × 4 mm LFCSP封装高精度数字温度传感器，可在较宽的工业温度范围内提供突破性的性能。该器件含有一个内置带隙基准电压源、一个温度传感器和一个16位模数转换器(ADC)，用于监控温度并进行数字转换，分辨率为0.0078°C。默认ADC分辨率设置为13位(0.0625°C)。ADC分辨率为用户可编程模式，可通过串行接口更改。

ADT7320的保证工作电压范围为2.7 V至5.5 V；工作电压为3.3 V时，平均电源电流的典型值为210 μA。ADT7320具有关断模式，可关断器件，3.3 V时的关断电流典型值为2.0 μA，额定工作温度范围为−40°C至+150°C。

CT引脚属于开漏输出，当温度超过临界温度限值（可编程）时，该引脚变为有效。INT引脚也属于开漏输出，当温度超过限值（可编程）时，该引脚变为有效。INT和CT引脚可在比较器模式和中断事件模式下工作。

产品聚焦

易于使用，不需要用户校正或校准。
低功耗。
极佳的长期稳定性和可靠性。
适合工业、仪器仪表和医疗应用的高精度。
采用16引脚、4 mm × 4 mm LFCSP封装，符合RoHS标准。

应用

RTD和热敏电阻的替代产品
热电偶冷结补偿
医疗设备
冷结补偿
工业控制与测试
食物运输与储存
环境监控和HVAC
激光二极管温度控制

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应用

体外诊断

生命科学和医疗仪器

分光计

CT 成像

生命体征测量

心电图 (ECG) 测量

脑电图 (EEG) 测量

无创式血压

呼吸率测量

血氧饱和度 (SpO₂) 测量

疾病管理和保健

便携式血液分析仪

人体成分、水分、生物阻抗分析

胰岛素泵

活动跟踪和跌倒检测

可穿戴健康监护仪

温度测量

化学分析和分析仪器

可编程逻辑控制器 (PLC) 和分布式控制系统 (DCS)

温度控制器

现场仪器仪表

安防和监控

视频监控
访问控制
扫描设备

楼宇技术

楼宇控制和自动化

温度

热电偶

硅基

长距离TOF多机干扰系统

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源代码及资料下载

硬件设计

软件设计

技术支持

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