VL53L0X Sensorsystem - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Schaltungsdesign für die Verwendung mehrerer VL53L0X-Breakout-Boards. In diesem Design haben wir einen Sensor, der nach vorne, links, rechts und oben zeigt. Die Anwendung dieses Boards diente der Hindernisvermeidung für WiFi-Drohnen.

Lieferungen

VL53L0X-Sensor x4

Rechtwinklige Stiftleisten (5 Pins) x4

Dupont-Header-Anschlüsse (5-polig) x4

Anschlusskabel

Leiterplatte (30 mm x 70 mm)

Löten + Lötkolben

Abisolierzange und -schneider

Handvoll Widerstände

Schritt 1: Designauswahl

Um Sensoren einfach auszutauschen (wenn sie schlecht werden oder nicht gut funktionieren), ist es besser, Header-Steckverbinder an die Leiterplatte zu löten, anstatt die Sensoren selbst, weshalb wir Dupont-Header-Steckverbinder verwenden. Dies erleichtert das Ein- und Ausschieben des VL53L0X in die Leiterplatte.

Für die Integration mehrerer Sensoren benötigen wir die VDD- oder GPIO-Pins auf der Breakout-Platine VL53L0X nicht. Dadurch bleiben 5 Pins übrig, die verwendet werden müssen: Vin, GND, SDA, SCL, XSHUT. Nur das XSHUT wird nicht von allen Sensoren geteilt.

Die Hauptschwierigkeit besteht darin, die Leitungen Vin, GND, SDA und SCL zwischen mehreren Sensoren zu teilen, wenn jeder in eine andere Richtung weisen muss.

Schritt 2: Lötköpfe an Sensoren anlöten

Stellen Sie sicher, dass die Header so weit wie möglich parallel zu den Sensoren sind. Eventuell ist eine Klemme erforderlich.

Schritt 3: Löten Sie Dupont-Header auf PCB

In dieser Ausrichtung ist der Stecker in der Mitte für den nach oben zeigenden Sensor.

Stellen Sie wie im vorherigen Schritt wieder sicher, dass die Kopfzeilen so gerade wie möglich sind. Verwenden Sie den Cutter, um die zusätzlichen Enden unter der Platine abzuschneiden.

Schritt 4: Up- und Frontsensoren

Verbinden Sie mit Vollkerndrähten oder den Drähten von Widerständen die vier gemeinsamen Leitungen zwischen dem näheren der beiden Sensoren. Stellen Sie sicher, dass Sie nicht die Vin-Pins anschließen, nicht die XSHUT-Pins, die sich im obigen Bild ganz rechts befinden.

Schritt 5: Linke und rechte Sensoren

Drehen Sie die Platine wieder um und verbinden Sie die vier gemeinsamen Leitungen zwischen dem linken und rechten Sensor. Schneiden und isolieren Sie dazu die Enden des Anschlussdrahts auf die richtige Länge. Verdrehen Sie die Enden, wenn sie mehrfädig sind, und fügen Sie den Spitzen Lötzinn hinzu.

Stellen Sie erneut sicher, dass Sie Vin löten, nicht XSHUT. Das Hinzufügen der Sensor-Breakout-Boards in den Dupont kann helfen, die richtigen Pins zum Löten zu klären.

Tun Sie dies viermal.

Schritt 6: Linker Sensor zur Mitte

Dies ist der riskanteste Schritt. Löten Sie auf der Unterseite der Platine jede der vier Leitungen von der Mitte auf einen der seitlichen Sensoren (in diesem Fall haben wir den linken Sensor gewählt).

Schritt 7: Sensoren hinzufügen

An dieser Stelle sollten sich die Sensoren leicht auf die DuPont-Anschlüsse schieben lassen. Überprüfen Sie aus Sicherheitsgründen zuerst die Anschlüsse für jeden DuPont-Anschluss einzeln und testen Sie dann eine Konfiguration mit mehreren Sensoren.

Das Gesamtgewicht sollte etwa 13g betragen.

Schritt 8: Überbrückungskabel hinzufügen

Schneiden Sie die Starthilfekabel auf die richtige Länge bzgl. das RPi oder einen anderen Mikrocontroller, wenn Ihr Mikrocontroller bereits einen Header hat. Wenn kein Header vorhanden ist, können Sie einfach mit einem beliebigen Draht direkt löten.

Wir haben Klebeband und Pappe verwendet, um alles zusammen zu befestigen, aber es gibt andere Möglichkeiten.

Schritt 9: Anwendungen

Dieses Design ermöglicht dennoch einen einfachen Zugriff auf alle notwendigen Peripheriegeräte des Raspberry Pi Zero W. Hier haben wir das Mehrfachsensorsystem zur Kollisionsvermeidung mit einem Tello verwendet.

Siehe das Repository hier: