Senzorový systém VL53L0X: 9 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Návrh obvodu pro použití více oddělovacích desek VL53L0X. V tomto designu máme senzor směřující dopředu, doleva, doprava a nahoru. Aplikace této desky směřovala k vyhýbání se překážkám pro WiFi drony.

Zásoby

Senzor VL53L0X x4

Pravoúhlé záhlaví (5 pinů) x4

Dupont konektory záhlaví (5 pinů) x4

Propojovací drát

DPS (30 mm x 70 mm)

Páječka + páječka

Odizolovávač a řezačka drátu

Hrst odporů

Krok 1: Design Choices

Aby bylo možné snadno vyměnit senzory (pokud se pokazí nebo špatně fungují), je lepší místo samotných senzorů připájet konektory záhlaví na desku plošných spojů, proto používáme konektory záhlaví Dupont. To usnadňuje zasunutí VL53L0X dovnitř a ven z desky plošných spojů.

Pro integraci více senzorů nepotřebujeme VDD nebo GPIO piny na desce VL53L0X breakout. Zbývá tedy 5 pinů, které je třeba použít: Vin, GND, SDA, SCL, XSHUT. Pouze XSHUT není sdílen mezi všemi senzory.

Hlavní obtíž spočívá ve sdílení linek Vin, GND, SDA a SCL mezi více senzory, když každý potřebuje čelit jinému směru.

Krok 2: Pájecí hlavičky k senzorům

Zajistěte, aby byly záhlaví co nejvíce rovnoběžné se senzory. Může být zapotřebí svorka.

Krok 3: Pájejte Dupont záhlaví na desku plošných spojů

V této orientaci je konektor uprostřed pro senzor směřující nahoru.

Stejně jako v předchozím kroku se opět ujistěte, že jsou záhlaví co nejrovnější. Pomocí řezačky odřízněte další konce pod deskou plošných spojů.

Krok 4: Nahoru a přední senzory

Pomocí vodičů s plným jádrem nebo vodičů od rezistorů propojte čtyři sdílené linky mezi bližším dvěma senzory. Ujistěte se, že nepřipojujete piny Vin, nikoli piny XSHUT, které jsou na obrázku výše zcela vpravo.

Krok 5: Levý a pravý senzor

Otočte desku plošných spojů zpět a připojte čtyři sdílené linky mezi levým a pravým senzorem. Chcete-li to provést, ustřihněte a odizolujte konce připojovacího drátu na správnou délku. U vícevláknových závitů stočte konce a ke špičkám přidejte pájku.

Opět se ujistěte, že pájíte Vin, nikoli XSHUT. Přidání desek pro přerušení snímače do Dupontu může pomoci vyjasnit správné piny pro pájení.

Udělejte to čtyřikrát.

Krok 6: Senzor vlevo dole

Toto je nejrizikovější krok. Na spodní straně desky plošných spojů připájejte každou ze čtyř linek od středu k jednomu z bočních snímačů (v tomto případě jsme vybrali levé čidlo).

Krok 7: Přidejte senzory

V tomto okamžiku by se senzory měly snadno nasunout na konektory DuPont. Z bezpečnostních důvodů nejprve ověřte připojení jeden po druhém pro každý konektor DuPont a poté otestujte konfiguraci více senzorů.

Celková hmotnost by se měla pohybovat kolem 13 g.

Krok 8: Přidejte propojovací kabely

Odřízněte propojovací kabely na správnou délku RPi nebo jiný mikrokontrolér, pokud váš mikrokontrolér již má záhlaví. Pokud neexistuje záhlaví, můžete přímo pájet libovolným drátem.

K zajištění všeho dohromady jsme použili pásku a lepenku, ale existují i další možnosti.

Krok 9: Aplikace

Tato konstrukce stále umožňuje snadný přístup ke všem potřebným periferiím Raspberry Pi Zero W. Zde jsme použili systém více senzorů pro zamezení kolizí s Tello.

Podívejte se na úložiště zde: