Hệ thống cảm biến VL53L0X: 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Thiết kế mạch để sử dụng nhiều bo mạch đột phá VL53L0X. Trong thiết kế này, chúng ta có một cảm biến hướng về phía trước, trái, phải và lên trên. Ứng dụng của bảng này là để tránh chướng ngại vật cho các máy bay không người lái WiFi.

Quân nhu

Cảm biến VL53L0X x4

Tiêu đề góc phải (5 chân) x4

Đầu nối tiêu đề Dupont (5 chân) x4

Trèo lên dây

PCB (30mm x 70mm)

Hàn + Sắt hàn

Máy cắt và tuốt dây

Một số điện trở

Bước 1: Lựa chọn thiết kế

Để dễ dàng thay thế các cảm biến (nếu chúng bị hỏng hoặc hoạt động không tốt), tốt hơn nên hàn các đầu nối tiêu đề vào PCB thay vì chính các cảm biến, đó là lý do tại sao chúng tôi sử dụng đầu nối tiêu đề Dupont. Điều này giúp dễ dàng trượt VL53L0X vào và ra khỏi bảng mạch PCB.

Để tích hợp nhiều cảm biến, chúng tôi không cần chân VDD hoặc GPIO trên bảng đột phá VL53L0X. Điều này để lại 5 chân cần được sử dụng: Vin, GND, SDA, SCL, XSHUT. Chỉ có XSHUT không được chia sẻ giữa tất cả các cảm biến.

Khó khăn chính nằm ở việc chia sẻ các đường Vin, GND, SDA và SCL giữa nhiều cảm biến, khi mỗi cảm biến cần phải đối mặt với một hướng khác nhau.

Bước 2: Hàn đầu vào cảm biến

Đảm bảo tiêu đề càng song song với các cảm biến càng tốt. Có thể cần một cái kẹp.

Bước 3: Hàn các tiêu đề Dupont sang PCB

Theo hướng này, đầu nối ở giữa dành cho cảm biến hướng lên.

Giống như bước trước, hãy đảm bảo các tiêu đề càng thẳng càng tốt. Sử dụng máy cắt để cắt các đầu thừa bên dưới PCB.

Bước 4: Cảm biến phía trên và phía trước

Sử dụng dây lõi rắn hoặc dây từ điện trở, kết nối bốn đường dây chung giữa hai cảm biến gần nhau hơn. Đảm bảo rằng bạn không kết nối các chân Vin, không phải các chân XSHUT, ở ngoài cùng bên phải trong hình trên.

Bước 5: Cảm biến trái và phải

Lật ngược PCB lại, kết nối bốn đường dây được chia sẻ giữa cảm biến trái và phải. Để làm điều này, hãy cắt và dải các đầu dây móc có chiều dài phù hợp. Xoắn các đầu nếu có nhiều sợi và thêm chất hàn vào các đầu.

Một lần nữa, hãy chắc chắn rằng bạn đang hàn Vin, không phải XSHUT. Việc thêm các bảng ngắt cảm biến vào Dupont có thể giúp làm rõ các chân chính xác để hàn.

Làm điều này bốn lần.

Bước 6: Cảm biến trái sang giữa

Đây là bước rủi ro nhất. Ở mặt dưới của PCB, hàn từng đường trong số bốn đường từ giữa đến một trong các cảm biến bên (trong trường hợp này chúng tôi chọn cảm biến bên trái).

Bước 7: Thêm cảm biến

Tại thời điểm này, các cảm biến có thể dễ dàng trượt vào các đầu nối DuPont. Để đảm bảo an toàn, trước tiên hãy xác minh từng kết nối cho từng đầu nối DuPont, sau đó kiểm tra cấu hình nhiều cảm biến.

Tổng trọng lượng nên khoảng 13g.

Bước 8: Thêm cáp Jumper

Cắt cáp jumper theo đúng chiều dài w.r.t. RPi hoặc bộ vi điều khiển khác, nếu bộ vi điều khiển của bạn đã có tiêu đề. Nếu không có tiêu đề, thì bạn có thể hàn trực tiếp với bất kỳ dây nào.

Chúng tôi đã sử dụng băng dính và bìa cứng để cố định mọi thứ lại với nhau, nhưng vẫn có những lựa chọn khác.

Bước 9: Ứng dụng

Thiết kế này vẫn cho phép dễ dàng truy cập vào tất cả các thiết bị ngoại vi cần thiết của Raspberry Pi Zero W. Ở đây, chúng tôi đã sử dụng hệ thống nhiều cảm biến để tránh va chạm với Tello.

Xem kho tại đây: