GPS+Компас для Multiwii

Захотелось мне сделать плату под модуль GPS, аккуратную и компактную, но не мог определиться на каком модуле делать. Для себя решил что модуль будет сразу с антенной для простоты конструкции. Выбор модулей для меня был не велик, либо GPS модуль PA6C на MTK3339, либо GPS/Glonass модуль EB-845A на MTK3333 т.к. оба мной были опробованы. В процессе терзаний по очереди были нарисованы схемы и платы под оба модуля, совмещены на одной заготовке и заказаны.


Но пока платы изготавливали мне попалась на глаза ссылка на корпус для GPS аля NAZA.

который был сразу же заказан. Затем нашлась ссылка еще и на складывающий механизм для GPS, который тоже был заказан.

Попутно была нарисована еще одна схема.

Модуль был выбран PA6C по габаритным характеристикам т.к. EB-845A просто физически не уместится в корпусе. В качестве бонуса было решено на этой же плате разместить и компас, это наложило отпечаток на использование батарейки из-за ее габаритов т.к. на плате получилось бы много металла в непосредственной близости от компаса. Пришлось использовать миниатюрный ионистор. Плата была разведена размерами 27,5*27,5мм, а с учетом оплачиваемого размера заказываемой ПП 50*50мм на скорую руку были разведены: Плата распределения питания для существующего квадрика с интегрированными транзисторными ключами для светодиодов и буззера. Плата распределения питания для нового проекта мелколета и пара плат делителей напряжения для измерения напряжения батарей.
Для заказа плата была разведена вот в таком виде

Не смотря на разницу в датах заказа плат 2-3 дня приехали они одновременно.

На тот момент у меня уже имелись в ниличии корпус и складывающаяся ножка. В ножке был измерен диаметр отверстия для трубки и в модельном магазине была куплена карбоновая трубочка диаметром 4мм, отрезана в размер и вклеена в ножку. В процессе ожидания ПП были закуплены недостающие детали., а так же для удобства собственного и монтажницы немного приведен в порядок “сборочный чертеж”, рассчитанный только под поверхностный монтаж т.к. классику я и сам в состоянии не плохо припаять.

Компас был снят с платы купленной на ebay.
Плата с деталями была отдана на монтаж и на следующий день получена в собранном виде. При сборке даже опытная монтажница не смогла правильно спозиционировать микросхему компаса из-за того что не видно ног самой микросхемы. При визуальном осмотре вместе с технологом было решено снимать ее и устанавливать заново при помощи термовоздушной станции. При повторной установке у монтажницы так же возникли трудности, но при последующем осмотре косяков установки выявлено не было.
Микросхема стабилизатора напряжения установленная на плату почему-то выдавала вместо положенных 3,3В напряжение ~3,65В. Появился повод для беспокойства т.к. в даташите на компас заявлено напряжение питания не более 3,6В. Решил заменить стабилизатор на тот который установлен на плате с ebay. Для пущей уверенности попытался найти стабилизатор по маркировке, но в результатах был только какой-то диод, и я не обратил на это внимания в твердой уверенности что это стабилизатор. Заменил, подал питание, плата молчит, светодиоды не светятся. Начал смотреть разводку на плате с ебей для выявления цоколевки и выяснил что это действительно сдвоенный диод, прозвонка подтвердила догадку. Вернул назад свой стабилизатор. Начал проверять, GPS работает, спутники ловит, но прошить почему-то так и не смог. Подключил к AIOP v2 с рцтаймера компас предварительно поколдовав с прошивкой, посыпались ошибки I2C. Вариантов 3, сопля где-то под корпусом микросхемы компаса, надо прозванивать, убили микросхему перепайками и убил микросхему стабилизатор завышенным напряжением. Заменил стабилизатор на такой-же, напряжение стало ~3,2В. Компас не заработал. Решил его прогреть термовоздушкой, получилось плохо, при визуальном осмотре выявил пропадание пайки на 2х ножках микросхемы. Отдал монтажнице на ремонт, она поправила, чуда не произошло. Решил сам снять микросхему и заново поставить т.к. обнаружил замыкание между парой ног компаса. Снял, поставил, КЗ не ушло, компас по прежнему не работал и сыпались ошибки I2C. Дома начал разбираться с GPS, подключил FTDI адаптер, переведенный на 3,3В, на прямую к модулю, прошить так и не смог, убрал подтягивающие резисторы с линий Rx и Tx самого модуля. После этого удалось прошить GPS модуль нужной прошивкой. Проблема была выявлена и заключалась в не правильных номиналах подтягивающих резисторов. Начал изучение даташита на микросхему PCA9306DCTR на предмет необходимых номиналов этих самых резисторов. Нашел ошибку в номинале резистора по входу En и заменил его на имевшиеся 220кОм. Так же обнаружил не правильное подключение ноги Vref и устранил. Не очень поняв что к чему с подтягивающими резисторами решил считерить и подсмотреть у Дмитрия (omegapraim) на его модуле GPS. У него подтяжка стоит только со стороны модуля GPS номиналом 10кОм, со стороны мозгов никакой подтяжки нет. Сделал так же на своей плате и модуль GPS ожил и начал принимать команды, а не только отдавать координаты. Воодушевленный успехом сделал то же самое со второй микросхемой LLC для компаса. Свершилось чудо, многострадальный компас стал работать, ошибке по шине I2C пропали. Я уже и не надеялся на это и собирался менять микросхему компаса на новую. В процессе запуска данной платы обнаружил еще одну досадную ошибку, забыл сделать подпитку ионистора. Пришлось лепить ее практически навесным монтажом, но получилось на мой взгляд не плохо. На земляном полигоне рядом с ионистором прорезал ламели для пайки резистора и диода и МГТФом соединил с плюсовым контактом ионистора. Вот результат.

Схему исправил и нарисовал доработку ПП.

Фильтрующие конденсаторы С1 и С9 на своей плате еще не переподключал, работает и так, но буду. GPS модуль покупал здесь, ионистор здесь, само собой не реклама. С остальными элементами проблем возникнуть не должно.
Полетных испытаний пока не было и когда будут не известно, погода портится и на днях немного разбил коптер для которого это все делается. Надо менять луч и проверять электронику. Как только проведу испытания сразу отпишусь здесь. В корпус плату еще не вставлял, только пробовал, туговато но закрывается. На складную ножку соответственно тоже не ставил.

По ссылке находятся исходники сделанные в p-cad 2006, гербера (заказывать не рекомендую т.к. есть ошибки схемы), и вся необходимая информация для сборки модуля с компасом. Информации по сборке плат без компаса нет т.к. сам не собирал и в ближайшее время не планирую, но исходники и гербера присутствуют.

Оба варианта плат заказывал в количестве 10 шт. Вариант без компаса пришел как раз в заказанном количестве, а вот в варианте с компасом китайцы проявили не слыханную щедрость и прислали аж 28шт. Если кого то заинтересовала какая либо плата, то могу выслать голую плату, с Вашей стороны самостоятельная закупка деталей и оплата пересылки из Воронежа. Плата Вам достанется ДАРОМ.

03.01.14
Наконец дошли руки облетать данный модуль, в принципе работает вполне ожидаемо, звезд с неба не хватает. На улице за городом ловит 9-10 спутников. На месте не висит при PH, скорее всего надо играться с ПИДами. Компас откалибровал на местности, но все равно при возврате домой летит по дуге, надо разбираться. Еще казус небольшой произошел, При возврате домой коптер промахнулся и решил сесть метрах в 20 от места взлета, не знаю с чем связано, на момент арма и взлета фикс был уверенный.

По мере продвижения проекта запись будет обновляться.