Non ho intenzione di ricoprire di zucchero questo; è piuttosto male. Questo progetto sembra troppo difficile per qualcuno con il tuo livello di esperienza. Consiglio di fare prima qualcosa di più semplice per sviluppare le tue abilità. Prova un progetto di microcontrollore di base per familiarizzare con il processo di progettazione / layout / saldatura, quindi passa a un semplice progetto wireless, quindi potresti considerare di costruire il tuo drone da zero.
Ecco alcuni problemi specifici che ho notato:
Nessuno dei tuoi circuiti integrati ha condensatori di disaccoppiamento. L'unico condensatore che vedo sull'intera scheda è il condensatore al tantalio. Ciò è particolarmente terrificante poiché hai due componenti ad alta frequenza: un microcontrollore a 66 MHz e un GPS da 1,5 GHz.
Non stai seguendo affatto le raccomandazioni di layout nel foglio dati del modulo GPS . C'è un'intera sezione sulle linee guida del layout di bordo, che citerò quasi per intero qui:
Il design del modulo semplifica l'integrazione; tuttavia, è ancora fondamentale prestare attenzione al layout del PCB. La mancata osservanza di buone tecniche di layout può comportare un degrado significativo delle prestazioni del modulo. Un obiettivo di layout primario è mantenere un'impedenza caratteristica di 50 ohm lungo tutto il percorso dall'antenna al modulo. La messa a terra, il filtraggio, il disaccoppiamento, l'instradamento e l'accumulo di PCB sono anche importanti considerazioni per qualsiasi progetto RF. La sezione seguente fornisce alcune linee guida di progettazione di base che possono essere utili. ...
Il modulo dovrebbe, per quanto ragionevolmente possibile, essere isolato da altri componenti sul PCB, in particolare i circuiti ad alta frequenza come oscillatori a cristallo , alimentatori a commutazione e linee di bus ad alta velocità.
Se possibile, separare i circuiti RF e digitali in diverse regioni PCB. Assicurarsi che il cablaggio interno sia instradato lontano dal modulo e dall'antenna e sia fissato per evitare spostamenti.
Non instradare le tracce PCB direttamente sotto il modulo. Non dovrebbero esserci tracce di rame o tracce sotto il modulo sullo stesso strato del modulo, ma solo PCB nudo. La parte inferiore del modulo ha tracce e vie che potrebbero cortocircuitare o accoppiarsi a tracce sul circuito stampato del prodotto.
La sezione Layout pad mostra un footprint PCB tipico per il modulo. Un piano di massa (il più ampio e ininterrotto possibile) deve essere posizionato su uno strato inferiore della scheda PC di fronte al modulo. Questo piano è essenziale per creare un ritorno a bassa impedenza per terra e prestazioni costanti della linea di strisciamento.
Prestare attenzione nel instradare la traccia RF tra il modulo e l'antenna o il connettore. Tieni la traccia il più breve possibile. Non passare sotto il modulo o altri componenti. Non instradare la traccia dell'antenna su più strati di PCB poiché i via aggiungeranno induttanza. I vias sono accettabili per legare strati di terreno e terreni componenti e dovrebbero essere usati in multipli.
Ciascuno dei pin di terra del modulo dovrebbe avere brevi tracce che si legano immediatamente al piano di terra attraverso una via.
I tappi di bypass devono essere di tipo ceramico a basso ESR e situati direttamente adiacenti al perno che stanno servendo.
Un cavo coassiale da 50 ohm deve essere utilizzato per il collegamento a un'antenna esterna. Una linea di trasmissione da 50 ohm, come una microstriscia, una striscia o una guida d'onda complanare, deve essere utilizzata per instradare la RF sul PCB. La sezione Dettagli Microstrip fornisce informazioni aggiuntive.
- Allo stesso modo, la scheda tecnica MCU contiene un capitolo sulle considerazioni sulla fornitura. Ecco il loro schema raccomandato per l'utilizzo di un singolo alimentatore da 3,3 V. Notare i numerosi condensatori. Non è dichiarato direttamente, ma dovresti davvero avere un piano di massa per un microcontrollore ad alte prestazioni.
I suoi cristalli sono modo troppo lontano dal vostro MCU.
Come pensi di saldare questo? L'accelerometro misura 4,5 mm x 3 mm e nessuno dei pad è accessibile una volta posizionato. Avresti bisogno di un forno di riflusso, una mano ferma, e forse uno stencil per saldare anche per metterlo sul tavolo. L'MCU a 144 pin non sarà nemmeno banale: il passo su quei pin è 0,02 pollici.
Risolvere tutto ciò richiederebbe un PCB a quattro strati con un'attenta attenzione al posizionamento dei componenti, al disaccoppiamento e (soprattutto) all'integrità del segnale GPS. Sfortunatamente, questo non è banale e non è qualcosa che puoi imparare in pochi giorni. Se vuoi saperne di più, dai un'occhiata alla pagina dei consigli tecnici di Henry Ott . È principalmente per EMC, ma gran parte del materiale si applica alla progettazione ad alta frequenza in generale.
Se sei molto, molto fortunato, il tuo layout potrebbe funzionare così com'è. Ma non ci contare.
Mi dispiace essere portatore di cattive notizie.
