无人机的PCB

我正在制造一架无人驾驶飞机，如果有人可以回顾一下我在PCB布局上的工作，我会很乐意。

图像（红色是顶部，蓝色是底部，圆圈表示孔，而侧面转印则紫色是胶水）：

应该发生什么：

来自无线电的输入是PWM 1-6，这是一个RF接收器，用于输入控制杆的原始值。

该板应该能够通过ICE 10组件进行编程。

MCU将能够从BMI055（加速度计）和GPS接收输入并进行有效解析。

Li-po输入用于读取电池，每根导线（除第一根导线外）都是一个电池。

辅助组件现在不再需要关注。

PWM 7-12是输出，并进入控制电动机的一堆ESC。

我觉得我缺少一堆消极的东西。PCB看起来不像我见过的其他任何东西（事实上，它只有几个电阻器和3个具有先进组件的电容器）。

组件参考：

GPS：RXM-GPS-R4

MC1：AC32UC3

U2和U3：晶体

U1，AUX1，AUX2，所有PWM，U13和U14：连接器

REG1：LD1117（3.3V 800mA）

ACL1：BMI055 3轴加速度计

USB：B型插孔

ANT1：GPS天线

TANTCAP：33uF钽电容器

我不会为此涂糖；这很糟糕。对于具有您经验水平的人来说，这个项目似乎太困难了。我建议先做一些简单的事情来增强自己的技能。尝试一个基本的微控制器项目，熟悉设计/布局/焊接工艺，然后移动到一个简单的无线项目，则可能考虑从头开始建立自己的无人机。

这是我注意到的一些具体问题：

• 您的所有IC都没有去耦电容器。我在整个板上看到的唯一电容器是钽电容器。这特别令人恐惧，因为您有两个高频组件-一个66 MHz的微控制器和一个1.5 GHz的GPS。

• 您完全没有遵循GPS模块数据手册中的布局建议。关于电路板布局指南，有一整节内容，在这里我几乎全部引用：

该模块的设计使集成变得简单明了。但是，在PCB布局中要格外小心。不遵守良好的布局技术可能会导致模块性能显着下降。主要的布局目标是在从天线到模块的整个路径上保持50欧姆的特性阻抗。接地，滤波，去耦，布线和PCB堆叠也是任何RF设计的重要考虑因素。下一节提供了一些可能有用的基本设计准则。...

该模块应尽可能与PCB上的其他组件隔离，尤其是高频电路，如晶体振荡器，开关电源和高速总线。

如果可能，将RF和数字电路分成不同的PCB区域。确保内部布线远离模块和天线，并已固定以防止移位。

不要将PCB走线直接放在模块下面。与模块位于同一层的模块下方不应有任何铜线或走线，而应是裸露的PCB。模块的底面有走线和过孔，它们可能会短路或耦合到产品电路板上的走线。

焊盘布局部分显示了模块的典型PCB占用空间。应将接地层（尽可能大且不间断）放置在PC板与模块相对的下层。该平面对于为地面和一致的带状线性能创建低阻抗回路至关重要。

在模块与天线或连接器之间布线射频走线时要格外小心。迹线越短越好。请勿在模块或任何其他组件下方通过。不要在多个PCB层上布线天线走线，因为通孔会增加电感。通孔可用于将接地层和组​​件接地连接在一起，应使用多个通孔。

模块的每个接地引脚都应具有短走线，并应通过过孔立即与接地层相连。

旁路盖应为低ESR陶瓷类型，并直接位于它们所服务的引脚附近。

应使用50欧姆同轴电缆连接到外部天线。应使用50欧姆的传输线（如微带线，带状线或共面波导）在PCB上路由RF。“微带详细信息”部分提供了其他信息。

• 同样，MCU 数据手册中有一章涉及电源注意事项。这是使用3.3V单电源供电的推荐原理图。注意许多电容器。它没有直接说明，但是您确实应该为高性能微控制器提供接地层。

• 你的晶体的方式从你的MCU太远。

• 您打算如何进行焊接？该加速度计为4.5mm x 3mm，一旦安装到位，便无法再使用这些垫。您需要回流焊炉，稳定的手，甚至是焊料模板才能将其放在板上。144引脚MCU也不会很简单-这些引脚的间距为0.02英寸。

要解决所有这些问题，将需要四层PCB，并要特别注意组件的放置，去耦和（尤其是）GPS信号的完整性。不幸的是，这并非微不足道，而且几天之内也不是您可以学习的。如果您想了解更多信息，可以查看Henry Ott的“ 技术提示”页面。它主要用于EMC，但通常，许多材料都适用于高频设计。

如果您非常幸运，那么您的布局可能会保持原样。但是我不会指望它。

很抱歉成为坏消息的承担者。

Adam Haun完美地介绍了您的PCB设计，但又对设计本身发表了另一条评论。

您的无人机将不会仅靠加速度计飞行。您需要确定无人机的位置，但是加速度计只给您一个与每个方向上的加速度成比例的值。您需要一个陀螺仪，并使用加速度计进行陀螺仪漂移补偿。陀螺仪和加速度计是必不可少的，但我还要添加一个磁力计。有相当多的9自由度IMU芯片可用。