Σύστημα αισθητήρα VL53L0X: 9 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Σχεδιασμός κυκλώματος για χρήση πολλαπλών σανίδων VL53L0X. Σε αυτόν τον σχεδιασμό, έχουμε έναν αισθητήρα στραμμένο προς τα εμπρός, αριστερά, δεξιά και πάνω. Η εφαρμογή αυτού του πίνακα ήταν προς αποφυγή εμποδίων για WiFi drones.

Προμήθειες

Αισθητήρας VL53L0X x4

Κεφαλίδες ορθής γωνίας (5 ακίδες) x4

Συνδέσεις κεφαλίδας Dupont (5 ακίδες) x4

Σύρμα σύνδεσης

PCB (30mm x 70mm)

Συγκολλητικό + Συγκολλητικό σίδερο

Απογυμνωτής καλωδίων και κόπτης

Χούφτα αντιστάσεις

Βήμα 1: Επιλογές σχεδίασης

Για να αντικαταστήσετε εύκολα τους αισθητήρες (εάν είναι κακοί ή δεν έχουν καλή απόδοση), είναι καλύτερο να κολλήσετε συνδέσμους κεφαλίδας στο PCB αντί για τους ίδιους τους αισθητήρες, γι 'αυτό χρησιμοποιούμε συνδέσμους κεφαλίδας Dupont. Αυτό διευκολύνει την ολίσθηση του VL53L0X μέσα και έξω από την πλακέτα PCB.

Για ενσωμάτωση πολλαπλών αισθητήρων, δεν χρειαζόμαστε τους ακροδέκτες VDD ή GPIO στον πίνακα ανάρτησης VL53L0X. Αυτό αφήνει 5 ακίδες που πρέπει να χρησιμοποιηθούν: Vin, GND, SDA, SCL, XSHUT. Μόνο το XSHUT δεν μοιράζεται μεταξύ όλων των αισθητήρων.

Η κύρια δυσκολία έγκειται στην κοινή χρήση των γραμμών Vin, GND, SDA και SCL μεταξύ πολλαπλών αισθητήρων, όταν ο καθένας χρειάζεται να αντιμετωπίσει διαφορετική κατεύθυνση.

Βήμα 2: Επικεφαλίδες συγκόλλησης σε αισθητήρες

Βεβαιωθείτε ότι οι κεφαλίδες είναι παράλληλες με τους αισθητήρες όσο το δυνατόν περισσότερο. Μπορεί να χρειαστεί σφιγκτήρας.

Βήμα 3: Κολλήστε επικεφαλίδες Dupont σε PCB

Σε αυτόν τον προσανατολισμό, ο σύνδεσμος στη μέση είναι για τον αισθητήρα προς τα πάνω.

Όπως και το προηγούμενο βήμα, βεβαιωθείτε και πάλι ότι οι κεφαλίδες είναι όσο το δυνατόν πιο ευθείες. Χρησιμοποιήστε τον κόφτη για να αποκόψετε τα επιπλέον άκρα κάτω από το PCB.

Βήμα 4: Επάνω και μπροστινοί αισθητήρες

Χρησιμοποιώντας καλώδια συμπαγούς πυρήνα ή καλώδια από αντιστάσεις, συνδέστε τις τέσσερις κοινές γραμμές μεταξύ των πιο κοντινών δύο αισθητήρων. Βεβαιωθείτε ότι δεν συνδέετε τις καρφίτσες Vin, ούτε τις ακίδες XSHUT, που βρίσκονται στα δεξιά στην παραπάνω εικόνα.

Βήμα 5: Αισθητήρες Αριστεράς και Δεξιάς

Αναποδογυρίζοντας το PCB, συνδέστε τις τέσσερις κοινές γραμμές μεταξύ του αριστερού και του δεξιού αισθητήρα. Για να το κάνετε αυτό, κόψτε και απογυμνώστε τις άκρες του καλωδίου σύνδεσης στο σωστό μήκος. Περιστρέψτε τα άκρα εάν είναι πολλαπλά σπειρώματα και προσθέστε κόλληση στις άκρες.

Και πάλι, βεβαιωθείτε ότι κολλάτε Vin, όχι XSHUT. Η προσθήκη των σανίδων διάσπασης αισθητήρων στο Dupont μπορεί να σας βοηθήσει να αποσαφηνίσετε τις σωστές ακίδες για συγκόλληση.

Κάντε το τέσσερις φορές.

Βήμα 6: Αριστερός αισθητήρας στη μέση

Αυτό είναι το πιο επικίνδυνο βήμα. Στην κάτω πλευρά του PCB, κολλήστε κάθε μία από τις τέσσερις γραμμές από τη μέση σε έναν από τους πλευρικούς αισθητήρες (στην περίπτωση αυτή επιλέξαμε τον αριστερό αισθητήρα).

Βήμα 7: Προσθέστε αισθητήρες

Σε αυτό το σημείο, οι αισθητήρες θα πρέπει να μπορούν εύκολα να γλιστρήσουν πάνω στους συνδετήρες DuPont. Για λόγους ασφάλειας, πρώτα επαληθεύστε τις συνδέσεις μία κάθε φορά για κάθε υποδοχή DuPont και, στη συνέχεια, δοκιμάστε μια διαμόρφωση πολλαπλών αισθητήρων.

Το συνολικό βάρος πρέπει να είναι περίπου 13g.

Βήμα 8: Προσθέστε καλώδια βραχυκυκλωτήρων

Κόψτε τα καλώδια του άλτη στο σωστό μήκος w.r.t. το RPi ή άλλο μικροελεγκτή, εάν ο μικροελεγκτής σας έχει ήδη κεφαλίδα. Εάν δεν υπάρχει κεφαλίδα, τότε μπορείτε απλά να κολλήσετε απευθείας με οποιοδήποτε σύρμα.

Χρησιμοποιήσαμε ταινία και χαρτόνι για να εξασφαλίσουμε τα πάντα μαζί, αλλά υπάρχουν και άλλες επιλογές.

Βήμα 9: Εφαρμογές

Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει ακόμα εύκολη πρόσβαση σε όλα τα απαραίτητα περιφερειακά του Raspberry Pi Zero W. Εδώ, χρησιμοποιήσαμε το σύστημα πολλαπλών αισθητήρων για την αποφυγή σύγκρουσης με ένα Tello.

Δείτε το αποθετήριο εδώ: