Mnogi kažu da i neuspijeh treba dokumentovati, pa evo jednog projekta koji trenutno ima baš taj status.
Napominjem da je ovaj projekat još uvijek u fazi izrade.
Oduvijek sam imao želju da napravim autić upravljan GPS-om. Hardver ne bi trebao da bude komplikovan ali zato se softver može napisati do te mjere da je veoma kompleksan. Poslije dosta planiranja osmišljena je platforma za mobilnog robota koja sadrži: - Atmega328P (Atmega48P/88P/128P/328P serija) - HM55B digitalni kompas od Parallax-a - PING))) ultrasonični senzor od Parallax-a - Dva MC33886 H-bridge kontrolera od Freescale-a - Naponske konvertere na 5V i 3,3V za svu elektroniku na ploči - GPS prijemnik - Venus634FLPx od SkyTraq-a (kupljen od SparkFun-a) - Eksterni LNA za više GPS RF pojačanja - Integrisana GPS chip antena (sada eksterni LNA ima smisla) - ISP port za programiranje za Atmega uC - Tri dugmeta sa dostupnim pinovima za spajanje dodatnih uređaja (npr. senzora) - Tri statusne LED-ice sa dostupnim pinovima za spajanje dodatnih uređaja (npr. servo motora) - Debugiranje sa UART portom za Atmega uC i GPS prijemnik
Mozak platforme Bilo koji od Atmega48P/88P/168P/328P se može koristiti na ploči. Za takt je korišten kristal na 12 MHz.
PING))) sonar Robot "vidi" uz pomoć PING senzora. Ovaj PING senzor se može montirati na servo motor tako da robot može "gledati" i lijevo i desno ukoliko se ukaže potreba za tim. Ovo je moguće jer platforma ima dodatne pinove sa kojim se može kontrolisati i napajati servo motorić.
Digitalni kompas Robot u svakom trenutku može provjeriti kurs na kojem se nalazi uz pomoć digitalnog kompasa HM55B. Ovo malo integralno kolo treba smjestiti što dalje od motora zato što magnetno polje koje stvaraju motori može zasititi Zemljino magnetno polje, što rezultira očitavanju pogrešnih vrijednosti.
GPS prijemnik Onda imamo ovaj famozni GPS prijemnik - integralno kolo, Venus634FLPx. Izabrao sam ovaj GPS zato što ima tačnost <2,5m, integrisani LNA, odlične konfiguracijske opcije, logiranje na dataflash (nije iskorišteno u ovoj platformi) i pored svega navedenog veoma je malih dimenzija. Detaljnije ću o ovom GPS prijemniku malo kasnije, jer ON je razlog zbog kojeg preuranjeno pišem o ovoj robotskoj platformi.
Dugmići Pored navedenih ulaznih uređaja tu su tri dugmića koja su označena kao: CLEAR, SET and GO!/STOP.
Kontrola motora Atmega može kontrolisati dva DC motora; jedan za kretanje robota naprijed/nazad i drugi za skretanje lijevo/desno. Većina (svi jeftiniji) autići na daljinski imaju DC motor za kontrolu skretanja lijevo/desno umjesto servo motora i iz tog razloga imamo dva H-bridge kontrolera. Ovi MC33886 H-bridge kontroleri mogu dati struju od 5 Amp i spojeni su na Atmega na njegove OC0n i OC1n PWM izlaze za jednostavnu kontrolu brzine i smjera motora.
Napajanje Elektronika se napaja iz baterije robota od 7V do nekih 25V.
Pomoćni naponski izlaz Ovaj port se koristi za napajanje dodatnih servo motora ili senzora sa 5Voltnog regulatora koji je već na ploči.
ISP port za programiranje Veoma je bitno da se omogući pristup portu za programiranje Atmega mikrokontrolera. Ovaj port se takođe može koristiti za spajanje eksternih uređaja na svoje 3 I/O linije koje su takođe već spojene na pomenute dugmiće.
LED-ice Tu su tri LED-ice koje se kontrolišu sa Atmega uC-om. One takođe imaju dostupne pinove na koje se mogu spojiti servo motori ili neki drugi aktuatori.
Dodatni portovi na ploči
Trenutni status projekta Hardver je dizajniran u Eagle-u i PCB gerber fajlovi su poslani u BatchPCB na izradu pločice. Trebalo je skoro 50 dana da se pločica izradi i konačno stigne. Uvijek se sjetim da je potrebno da totalno zaboravim na pločicu i cijeli projekt da bi se ona konačno pojavila u poštanskom sandučiću. Razlog zbog kojeg preuranjeno pišem o ovoj robotskoj platformi jeste taj što GPS prijemnik ne može da primi signal sa satelita. Znači, u ovom trenutku, ovaj projekat je neuspješan. Već sam radio sa RF-om u prijašnjem projektu na 915 MHz, ali nisam mislio da je GPS signal baš ovoliko slab i da će PCB vodovi imati ovoliko uticaja na prijem GPS RF signala. Moram reći da je pravo frustrirajuće to što GPS chip nakon ovoliko vremena i posla neće da primi validan signal. Stoga, probao sam slijedeće: - zamjena antene sa keramičkom koristeći LNA - bez uspjeha - spajanje chip antene direktno na GPS chip (bez korištenja LNA-a) - bez uspjeha - spajanje keramičke antene direktno na GPS chip (bez korištenja LNA-a) - bez uspjeha
Niti jedna od ovih kombinacija nije bila uspješna i GPS signal nije primljen. Testiranje je vršeno na otvorenom po 20 minuta za svaku kombinaciju. Digitalni dio GPS prijemnika radi odlično, na izlazu se dobija NMEA podatak, mogu ga iskonfigurisati, znači sve ostalo je OK. Stoga, kontaktirao sam proizvođača SkyTraq i moram reći da su bili od prave pomoći. Tražili su nacrt pločice i shemu na analizu i nakon dva dana su odgovorili:
The schematics of V634FLPx looks OK. If there is NMEA output and the current consumption measured for Venus634FLPx is correct, then the connection for V634FLPx should be OK. Then the problem should be the issue of RF section. Please make some modifications as below describes: 1. The GND of LNA should be GNDRF and connected together with Venus634FLPx GNDRF to form a completed GND plane in both Top and Bottom layer. Ovo nisam uradio jer njihova tehnička dokumentacija fino kaže: "Ne spajati GNDRF sa GND" a ja nisam bio siguran da eksterni LNA se može napajati "kroz" GPS chip.
2. Don't cross the VCC trace with RF trace since it will cause the impedance dramatically changing. Eh ovo očigledno nisam ispoštovao do kraja, kao što se vidi na slijedećoj slici.
3. You can remove C17 and try connect a passive antenna (the ceramic antenna you ever used, but make sure it's a good one) to RF_IN of V634FLPx. But carefully connect the GND of the ceramic antenna to the GNDRF pin of V634FLPx (eg. pin33). This action will bypass the potential problem of input impedance not matching at antenna or LNA. With short connection from patch antenna directly to Venus634FLPx, you should get position fix. Ovo moram još jednom da probam nakon što se uvjerim da su moje GPS antene OK. Sada se postavlja pitanje da li moje GPS antene nisu OK ili je neka fabrička greška u GPS chipu? Možda je u međuvremenu i oštećen?
4. If possible, try to make RF trace as wide as possible. Ovo svakako ide u narednoj verziji.
Vcc veza ispod RF sekcije
GNDRF Venus634FLPx chipa nije spojen na LNA GND
Ovo sve znači da treba čekati još nekih 50 dana da dođe nova verzija PCB-a. Takođe sam odlučio da promjenim GPS prijemnik i koristim MN5010 (od SparkFun-a) i da stavim SMA konektor za eksterne GPS antene (aktivne ili pasivne). U međuvremenu treba testirati još H-bridge kontrolere, jer samo još to nisam stigao.
GPS PCB sekcija sa eksternim LNA SMA661AS (mali 6-pinski chip)
Možete downloadovati projektne fajlove ali oni će se uskoro mijenjati.
P.S. Shema je nacrtana u svega nekoliko minuta i veoma ružno izgleda. Prioritet je bio crtanje pločice.
@georgy, this chip actually got pretty hot but if I remember correctly, it was supposed to do
that. Anyway, no baking of the chip for my PCB so who knows, maybe that was also one of
problems... I still think Venus GPS chips are kind of fiddly... IP: n/a
Hi
i have "eat" some shit with venus gps in some project at my work.
we have huge issue with assembly as this IC is level 5 humidity sensetive and i had like 750
PCB that went to the toilet because the assembly company didnt bake the IC before the assebly.
(the simptom was a large current cunsumption)
the second issue we had was with the saparate grounds. and we also did te single GND for both
digital and RF GND.
the other issue we had was with the chip antenna.
but it isnt the venus IC chip.
as a ti IP: 80.178.30.155
Dobar robot samo skup za upravljanje :)
Ovo je trebao biti moj diplomski ali me zezao ovaj GPS chip pa sam uradio jedan drugi projekat
takodje sa GSM-om... IP: n/a
I think I made it myself. You can "take" it (extract) from my Eagle project by
running the "exp-project-lbr.ulp" script! If you don't know how - search on Google. IP: n/a
from where did you get the mc33886 motor driver in eagle library I am jst nt able to find it.
Can you tell me where it is tired of searching of the component. I did my own pattern but the
padding distance was wrng . please help me with it. IP: 202.153.47.42
I know that these antennas are pretty useless but I thought that with external LNA it just
might work. However, it seems that it doesn't, so I have to de-solder the chip and try getting
a fix on another (test) board and get some results. IP: n/a
komentar [1]
Napisao na datum 29-05-2009 u 21:44:25
You must have either damaged the chip or have made an error. I have a used the demo boards
from Skytraq with great success. I have no trouble getting fast fixes indoors .. usually at
least 9 sats. In addition, the network based ability to get ephemeris data results in cold
start fixes in a few seconds, indoors.
I recommend against using those very small GPS surface antenna. They are very sensitive to
de-tuning by near-field influences. A standard high quality ceramic antenna at least 20 mm is
best. IP: n/a
(2.97, glasova 3671)
