Хочу сделать плату

Много было вопросов про печатную плату для моего квадрокоптера, кто-то даже начинал ее делать. Решил вот ее сделать сам. Разрабатывать буду в полностью открытом режиме: буду публиковать промежуточные этапы и учитывать ваш фидбэк. Сама прошивка останется совместимой как с версией Flix на плате, так и с «обычной» версией из отдельных компонентов. Я не большой умелец в пайке, поэтому хочу, чтобы плата была изготовлена «под ключ» — сразу с напаянными компонентами.

В комментариях я хотел бы обсудить — а как ее, собственно, лучше сделать?

Вопросы:

1️⃣ Какой сейчас самый доступный способ изготовить такую плату и доставить ее в Москву?

2️⃣ Какой софт лучше использовать для разводки платы?

3️⃣ Какие компоненты можно использовать, чтобы плату можно было произвести целиком сразу с напайкой, их надо брать из какого-то определенного списка?

Немного забегая вперед — плату я хочу сделать чуть более универсальной, чем только для квадрокоптера. Но подробности и полное описание того, чего я хочу сделать — в следующем посте! #pcb

Что хочу разместить на плате

Как я уже писал, я хочу сделать плату чуть более универсальной, чем только для квадрокоптера. На ней сможет работать Flix, но она будет подходить и для других проектов, которым может потребоваться мощный микроконтроллер с Wi-Fi и инерциальный датчик: например, для учебных мобильных роботов или чего похожего.

Список компонентов, которые я собираюсь на ней разместить (вначале обязательные, в конце — под вопросом):

🔹 Микроконтроллер + обвязка. Классический ESP32 либо более новый ESP32-S3. Последний мощнее и нативно поддерживает USB — то есть не требуется преобразователь USB-UART. Правда, по некоторым параметрам он хуже, например, в нем меньше PWM выходов. Пока думаю над выбором.
🔹 Вход питания от LiPo-аккумулятора и цепь для измерения заряда аккумулятора.
🔹 Датчик IMU. Наиболее вероятные кандидаты: ICM-20948 или ICM-42688-P/ICM-20602/MPU-6500 (без магнитометра).
🔹 Выходы на коллекторные моторы — MOSFET и обвязка.
🔹 Один или несколько светодиодов для индикации состояния.
🔹 Разъем для подключения шлейфа камеры, аналогичный плате ESP32-CAM. Для реализации простейших алгоритмов компьютерного зрения.
🔹 Слот для SD-карты?
🔹 Барометр?

Также хочу развести на плате гребенку со всеми основными пинами ESP32. К ним можно будет припаять RC-приемник, ESC бесколлекторных моторов, дополнительные датчики и что угодно еще — как на обычной отладочной плате ESP32.

Жду ваших комментариев и предложений! #pcb

Драфт принципиальной схемы моей будущей платы. Что есть в схеме:

⚡️ Микроконтроллер — ESP32-S3, а точнее, модуль ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 с 16 Мб флеша. Еще в этом модуле 8 Мб PSRAM-памяти — это дополнительная оперативная память, которая может быть полезна для приложений с компьютерным зрением и нейросетями.

⚡️ Питание: повышающе-понижающий стабилизатор напряжения TPS63021 на 3.3 В. Повышающий, потому что в полете Li-Po может просаживаться и ниже 3.3 В, что может привести (и приводит) к перезагрузкам ESP32.

⚡️ Инерциальный модуль: ICM-42688-P (без магнитометра). На текущий момент эта IMU является рекомендуемой InvenSense моделью для новых проектов. Также установлен барометр — более свежий BMP388 (вместо устаревшего BMP280), хотя в его необходимости я все еще не уверен.

⚡️ Для управления моторами я выбрал транзистор IRLML6344 (совет ChatGPT) с очень низким напряжением открытия. Есть вся необходимая обвязка: подтягивающий резистор и защитный диод. Я рассматривал вариант применения драйвера мотора DRV8833, но с ним как будто схема получается еще сложнее, поэтому пока остановился на транзисторе.

⚡️ Разъем для подключения камеры по интерфейсу DVP (камеры OV2640, OV3660 и другие). Этот интерфейс занимает кучу пинов МК, но я все же хочу попробовать позапускать какие-либо алгоритмы компьютерного зрения на МК параллельно с полетным кодом. Любопытно посмотреть, что из этого получится.

⚡️ Есть «гребенка», на нее выведены интерфейсы I²C, SPI, UART и несколько GPIO-пинов. Правда полноценный GPIO-пин остался только один, остальные параллельно используются для камеры. Камеру вроде бы можно подключить и по SPI, где гораздо меньше занимаемых пинов, но с этим я пока не доразобрался.

Еще в схеме есть RGB-светодиод, ридер SD-карт и цепь для измерения напряжения аккумулятора. Жду ваших комментариев! #pcb