01
ToF技术概述
ToF测距原理（直接ToF与间接ToF）、ToF传感器选型（VL53L1X、OPT3101、EPC660）、ToF模组应用场景（手机、扫地机、工业自动化）。
原理选型场景
02
原理图设计基础
ToF模组核心元器件（VCSEL激光器、SPAD探测器、驱动IC）、电源树设计（3.3V、1.8V、1.2V）、去耦电容布局原则。
电源去耦VCSEL
03
原理图设计进阶
I2C/SPI通信接口设计、中断信号处理、激光安全等级（Class 1）电路实现、ESD保护电路。
接口ESD安全
04
PCB Layout设计
ToF模组布局要点（光学隔离、热管理）、高速信号布线（SPI时钟、数据线等长）、模拟与数字分区。
布局高速分区
05
光学设计基础
VCSEL发射光学（扩散器、准直透镜）、SPAD接收光学（窄带滤光片、微透镜阵列）、视场角（FOV）匹配。
光学FOV透镜
06
BOM与物料选型
VCSEL选型参数（波长、功率、发散角）、SPAD选型参数（光子探测效率、暗计数率）、透镜与滤光片选型。
BOMVCSELSPAD
07
固件开发环境搭建
MCU选型（STM32、ESP32）、IDE安装（Keil、STM32CubeIDE）、SDK获取（STSW-IMG、TI ToF SDK）。
IDESDKMCU
08
I2C驱动开发
I2C协议详解（起始条件、停止条件、应答）、ToF传感器寄存器读写、多设备I2C地址冲突解决。
I2C协议地址
09
SPI驱动开发
SPI模式配置（CPOL、CPHA）、ToF传感器SPI时序、DMA传输优化。
SPIDMA时序
10
传感器初始化流程
上电时序控制、软复位、芯片ID读取、默认配置加载。
初始化时序ID
11
测距模式配置
单次测距、连续测距、低功耗模式、测距精度与帧率权衡。
模式低功耗帧率
12
数据读取与解析
测距结果寄存器读取、信号质量评估（置信度、环境光噪声）、多目标检测。
寄存器置信度多目标
13
校准与补偿
温度补偿算法、串扰校准（crosstalk calibration）、偏移校准（offset calibration）。
校准补偿串扰
14
中断与事件管理
GPIO中断配置、数据就绪中断、错误中断处理、看门狗定时器。
中断GPIO看门狗
15
固件调试技巧
串口日志输出（UART）、逻辑分析仪抓取I2C/SPI波形、断点调试与变量监视。
调试UART逻辑分析
16
性能测试与优化
测距精度测试（标准白板、不同反射率目标）、最大测距距离测试、帧率测试。
测试精度帧率
17
环境适应性设计
强环境光抑制（动态背景减法）、不同温度下性能补偿、多模组串扰抑制。
环境光温度串扰
18
低功耗设计
睡眠模式与唤醒、动态电压频率调整（DVFS）、测距任务调度。
低功耗DVFS调度
19
量产测试方案
功能测试（FCT）、光学测试（OQT）、校准数据烧录、良率分析。
量产FCT良率
20
常见问题排查
测距值跳变、测距失败、I2C通信超时、激光不发光。
排查故障I2C
21
ToF模组在扫地机中的应用
避障算法集成、悬崖检测、沿墙导航。
扫地机避障导航
22
ToF模组在手机中的应用
激光对焦（LDAF）、接近感应、手势识别。
手机LDAF手势
23
ToF模组在工业自动化中的应用
料位检测、物体计数、安全光幕。
工业料位安全
24
多模组协同工作
多路I2C/SPI总线扩展、时分复用测距、数据融合算法。
多模组时分融合
25
固件升级方案
Bootloader设计、OTA升级（蓝牙/WiFi）、固件版本管理。
OTABootloader版本
26
安全性与合规性
激光安全标准（IEC 60825-1）、FCC/CE认证、ESD防护等级。
安全认证ESD
27
开源方案参考
VL53L1X Linux驱动移植、ESP32 ToF模组开源项目、Arduino ToF库。
开源LinuxArduino
28
项目实战：从零搭建ToF模组原型
原理图→PCB→焊接→固件→调试。
实战原型全流程
29
项目实战：简易激光雷达
单点ToF+步进电机扫描。
激光雷达步进电机扫描
30
项目实战：智能感应灯
人体存在检测+亮度调节。
感应灯存在检测调光