VL53L0X-sensorsysteem - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Circuitontwerp voor het gebruik van meerdere VL53L0X-breakoutboards. In dit ontwerp hebben we een sensor die naar voren, naar links, naar rechts en naar boven wijst. De toepassing van dit bord was gericht op het vermijden van obstakels voor WiFi-drones.

Benodigdheden

VL53L0X-sensor x4

Rechte hoek headers (5 pinnen) x4

Dupont-headerconnectoren (5-pins) x4

Aansluitdraad

printplaat (30 mm x 70 mm)

Soldeer + soldeerbout

Draadstripper en snijder

Handvol weerstanden

Stap 1: Ontwerpkeuzes

Om sensoren gemakkelijk te kunnen vervangen (als ze slecht gaan of niet goed presteren), is het beter om header-connectoren op de print te solderen in plaats van de sensoren zelf, daarom gebruiken we Dupont-headerconnectoren. Hierdoor schuift u de VL53L0X eenvoudig in en uit de printplaat.

Voor integratie van meerdere sensoren hebben we de VDD- of GPIO-pinnen op het VL53L0X-breakoutboard niet nodig. Dit laat 5 pinnen over die moeten worden gebruikt: Vin, GND, SDA, SCL, XSHUT. Alleen de XSHUT wordt niet gedeeld tussen alle sensoren.

De grootste moeilijkheid ligt in het delen van de Vin-, GND-, SDA- en SCL-lijnen tussen meerdere sensoren, wanneer elk een andere richting moet uitkijken.

Stap 2: Soldeerkoppen naar sensoren

Zorg ervoor dat de headers zoveel mogelijk parallel lopen met de sensoren. Er kan een klem nodig zijn.

Stap 3: Soldeer Dupont-headers op PCB

In deze richting is de connector in het midden voor de naar boven gerichte sensor.

Zorg er net als bij de vorige stap voor dat de koppen zo recht mogelijk zijn. Gebruik het mes om de extra uiteinden onder de print af te knippen.

Stap 4: Boven- en voorsensoren

Gebruik massieve draden of de draden van weerstanden om de vier gedeelde lijnen tussen de dichtstbijzijnde van de twee sensoren te verbinden. Zorg ervoor dat u niet de Vin-pinnen aansluit, niet de XSHUT-pinnen, die zich het meest rechts in de afbeelding hierboven bevinden.

Stap 5: Links en rechts sensoren

Draai de printplaat weer om en verbind de vier gedeelde lijnen tussen de linker- en rechtersensoren. Knip en strip hiervoor de aansluitdraaduiteinden op de juiste lengte. Draai de uiteinden bij meerdere draden en voeg soldeer toe aan de punten.

Nogmaals, zorg ervoor dat je Vin soldeert, niet XSHUT. Het toevoegen van de sensor breakout boards aan de Dupont kan helpen om de juiste pinnen te verduidelijken om te solderen.

Doe dit vier keer.

Stap 6: Linker sensor naar midden

Dit is de meest risicovolle stap. Soldeer aan de onderkant van de print elk van de vier lijnen van het midden naar een van de zijsensoren (in dit geval kozen we voor de linkersensor).

Stap 7: Sensoren toevoegen

Op dit punt moeten de sensoren gemakkelijk op de DuPont-connectoren kunnen schuiven. Controleer voor de veiligheid eerst de aansluitingen één voor één voor elke DuPont-connector en test vervolgens een configuratie met meerdere sensoren.

Het totale gewicht moet uitkomen op ongeveer 13 gram.

Stap 8: jumperkabels toevoegen

Knip de startkabels op de juiste lengte tov. de RPi of een andere microcontroller, als uw microcontroller al een header heeft. Als er geen header is, kunt u gewoon rechtstreeks met elke draad solderen.

We gebruikten tape en karton om alles aan elkaar te bevestigen, maar er zijn andere opties.

Stap 9: Toepassingen

Dit ontwerp biedt nog steeds gemakkelijke toegang tot alle benodigde randapparatuur van de Raspberry Pi Zero W. Hier hebben we het systeem met meerdere sensoren gebruikt om botsingen met een Tello te voorkomen.

Bekijk de repository hier: