Quectel L10 — GPS модуль с секретной документацией.

Опубликовано в рубрике "Детали", 17 июня, 2012.
Тэги: , автор:

В конце зимы, возникла острая потребность вставить в одно из изделий GPS приёмник, но больше просто хотелось опробовать NMEA парсер, написанный одним из наших программистов. Да и просто "пощупать" GPS приёмник было интересно. Сказано-сделано. Для тестов, по критерию "чем дешевле, тем лучше" был выбран модуль L10 фирмы Quectel и пассивная антенна YDRA-A25-1575 фирмы Amotech.

Из достоинств модуля следует отметить наличие интерфейса USB и низкую стоимость — 10$ (по данными Компела). Ближайший по цене — CONDOR C1722 от Trimble Navigation Limited (позже, я не один раз тёплыми словами вспоминал эту фирму) стоит уже 16$.

Коротко о параметрах модуля:

  • Напряжение питания — 3,3В.
  • Ток потребления — 43мА в режиме поиска, 38мА в режиме слежения, 2мА в режиме ожидания.
  • 66 каналов поиска и 22 канала слежения.
  • Интерфейсы — UART, USB 2.0 и выход PPS.
  • 4 Мбит встроенной флэш-памяти.
  • Размеры — 22,4х17х3мм.

Заказав всё необходимое, дабы не терять время, я засел за изучение SolidWorks. На удивление, моё первое знакомство с ним прошло вполне удачно и с первого раза получилось нарисовать антенну, а в L10 превратить чью-то 3D-модель модуля LEA-6S. На этом этапе силы иссякли и за рисование платы взялся уже имея модуль на руках.

В итоге, появилась вот такая схема:

sch1

 

Первая версия платы оказалась крайне неудачной. Все дорожки и компоненты размещались на односторонней плате (антенна размещалась на той же стороне, что и модуль). Как и следовало ожидать, ВЧ сигналы ошибок не прощают. Под антенной находился слишком большой земляной полигон, а путь от антенны до модуля оказался слишком длинным.

Внимательно изучив документ "L10_HD_V1.01 Hardware Design", лежавший на Элитане, я не нашёл ровным счётом никаких рекомендаций по разводке платы. Зато на каждой странице документа, очень крупным шрифтом, было написано:"Quectel Confidential", что уже казалось подозрительным.К тому же, всё тот же Элитан публиковал новость "GPS-модуль с UART и USB-интерфейсом компании Quectel", где фигурировала некая программа MiniGPS. Попытка найти программу и документацию на сайте производителя не привела к желаемому результату. Там было только краткое описание модулей и всё.

После нескольких дней безуспешных поисков, я наткнулся на сайт фирмы САТРОН, где лежала документация и драйвера для модуля (без этого интерфейс USB использовать было невозможно). Очередная неприятность заключалась в необходимости регистрации на сайте. Без этого доступ к документации не открывался. Зарегистрировавшись, я стал ждать ответа… Через несколько дней пришло подтверждение регистрации, но доступ к документации я не получил. Ещё через неделю я получил письмо с просьбой рассказать проектах, где будут использованы модули L10, естественно с указанием планируемых объемов закупок.

Твёрдо решив заполучить документацию любой ценой, начал придумывать эпический проект, требующий сотен тысяч GPS модулей в год. Через пару дней был готов ответ. В нём описывалось 2 проекта: спасательный буй для гражданских судов и дозиметр с функцией картографирования радиационного заражения местности (собственно, моя давняя идея прикрутить к ДП-5 микроконтроллер и экранчик). В итоге, примерно через две недели, после переписки с менеджером и пары телефонных разговоров, я получил доступ к документации, драйверам и программе MiniGPS!

Оказалось, что помимо "L10_HD_V1.01 Hardware Design" существует ещё и "L10_HD_AN01 _V1.00 Hardware Design Application Note", где и описывается правильная разводка печатной платы.

Вторая плата стала двусторонней и антенна переместилась на нижнюю сторону платы, что позволило сократить длину дорожки от антенны к модулю. В комнате, у окна, девайс стал сразу находить 5-7 спутников (самый максимум — однажды на улице нашёл 19, а использовал 15). Признаться честно, я до сих пор не уверен в правильности разводки платы (хотя, честно пытался понять не слишком понятно написанный пункт 8.5 документа L10_HD_AN01 _V1.00).

3D модель

фотография девайса

 

Программа MiniGPS компании MediaTek оказалась просто отвратительной и была сразу удалена. Вместо неё, для начального тестирования, использовалась замечательная программа Trimble GPS Studio, распространяемая совершенно бесплатно и без всякой регистрации. Программа может работать с любым GPS приемником, если он знает NMEA.

 

Trimble GPS Studio Screen

 

Разъём ХР1 используется для подключения внешнего источника питания (в случае, если не используется USB). К разъему ХР3 можно подключить литиевую батарейку, чтобы при отключении питания L10 не забывал положение спутников.

 

Файлы




Комментарии
  1. lpa написал(а) 17 июня, 2012 в 16:57

    >>…2мВ в режиме ожидания.

    2мА?

    Detruanto Reply:

    Ой, опечатка)))) Конечно 2 мА.

  2. SGordon написал(а) 18 июня, 2012 в 14:32

    А нет информации, где берут прошивки для модулей? Интересуют на MTK 3329.

    Встречал много информации , но мало прошивок!

  3. abigsam написал(а) 18 июня, 2012 в 15:58

    ВНИИ ВедроСвязи
    улыбнуло :))

    Detruanto Reply:

    Институт-то, конечно, гидросвязи. Но, из-за отсутствия свободного доступа к испытательному бассейну, часть идей испытываются в обычном ведре))))) Вот вам и ВедроСвязь)))))

    У нас даже есть специальное «гидроакустическое ведро». Оно же, после сокращения названия, «Гидро-1″.

  4. SGordon написал(а) 18 июня, 2012 в 16:28

    кстати — подобная платка от козина.. http://hobby.msdatabase.ru/project-updates/theresultsofoursurvey/ardupilot-gps

    Detruanto Reply:

    Очень понравилась мысль с ионистором))))
    Вот интересно, можно ли в L10 свой код как-то запихнуть?

    SGordon Reply:

    прошивки же кто то пишет :-)

    Detruanto Reply:

    Ну да, кто-то пишет))) Вопрос-то не в том можно ли туда вообще прошивку залить, а есть ли возможность добавить свой код. Такая возможность есть в GSM модулях М10. Называется OpenCPU, если не ошибаюсь.

  5. shworker написал(а) 19 июня, 2012 в 14:37

    Вот не понимаю — какой смысл делать тайну из документации ?
    Ведь это как раз не увеличивает продажи, а наоборот отпугивает потенциальных клиентов.

    Detruanto Reply:

    Может хотят казаться более солидными?)))

    Кстати, подобным страдает фирма Micro Analog Systems Oy (MAS).

  6. Wanderer написал(а) 20 июня, 2012 в 9:26

    Самая первая ошибка — нет юбки вокруг антенны — почитайте здесь о ground plane.
    То есть нет «противовеса» к которому должна припаяться металлизация снозу керамики. Получилась не антенна а провод.
    http://microchip.ua/simcom/GPS/SIM18/Application%20Notes/GPS%20Passive%20Patch%20Antennas%20Application%20Note.pdf

    Если захотите продолжить рекомендую смотреть в сторону SIMCOM.

    1. у официального дистрибьютора все доки на сайте в свободном доступе
    http://microchip.ua/simcom/
    2. есть чудные модули SIM18 ($10) и SIM68 (массовая поставка с июля)
    3. нормальная поддержка без массы ненужных вопросов и секретничания.

    там же смотрите и на GSM….

    Detruanto Reply:

    1) Снизу у керамики металлизации нет, но есть липка липкая лента. С помощью неё антенна крепится к плате. И есть ещё 1 штыревой контакт. Посмотрите документаию на YDRA-A25-1575:

    http://www.compel.ru/datapdf/amotech/ps/ant-gps-a25-4t/d561909df36f10f192ee1b8fe85bbb59.pdf

    2) В документе, по вашей сслыке, взгляд сразу цепляется за фразу:

    «All patches are mounted using double sided adhesive tape. A suitable ground area has to be cleared on the device board. The pin goes through to the bottom side of the board where it is soldered to the feedline.»

    Возможно, что стоит оставить землю под антенной, но паять её не к чему))))

    Ещё, в пункте «Maxtena Tuning Kit», идут рассуждения о том, что земляной полигон влияет на резонансную частоту. Но я пока не вчитывался….

    3) Ну и, собственно, антенна, по моим скромным представлениям и есть провод))) Ну или конденсатор, вывернутый обкладками наружу.

  7. Wanderer написал(а) 20 июня, 2012 в 13:08

    Не может быть там без металлизации — сейчас пересмотрел наши антенки от разных поставщиков, у всех под липучкой металлизация — то есть как вы правильно сказали — вторая обкладка «конденсатора»

    Реальный случай из практики — использовался модуль SSF1919 на чипсете SIRF3 со встроенной антенной — все было нормально При переходе на SAH1919 — чипсет Atheros, внешне один в один — ни один из купленых модулей не видел спутники. Поменяли как брак — и в новой партии та же беда. Все заработало когда сделали по периметру модуля квадратную юбку из жести шириной около 7 мм, припаяную к GND вокруг антенны. После этого на ground plane обязательно внимание обращается.

  8. Wanderer написал(а) 20 июня, 2012 в 13:13

    «Патч-антенна — тип узкополосной СВЧ антенны, состоящей из плоского металлического лепестка, закрепленного на некотором расстоянии параллельно пластине земли.»
    То есть под верхним лепестком обязательно должно быть GND. И если нет металлизации на антенне, то следует сделать под ней.

    Detruanto Reply:

    В принципе, на нижней стороне платы есть земля. Возможно стоит добавить и под антенну…. Но такой эксперимент поставить не на чем.

    А можно подробнее про «юбку из жести»?

    Detruanto Reply:

    Не совсем понял что и куда припаивалось.

  9. gegel написал(а) 21 июня, 2012 в 12:26

    L10 весьма чувствительный модуль. Подпаяйте 5 см провода как можно ближе к модулю перпендикулярно от платы и оцените к-во фиксированных спутников.

  10. gegel написал(а) 21 июня, 2012 в 12:29

    ПС: SAH1919 — чипсет Atheros не работает не из-за отсутсвия земли (плохой антенны), а из-за низкой помехоустойчивости при высокой чувствительности (канал забивался помехами). Его экранировать желательно — весьма неудачный вариант для разработок.

  11. Detruanto написал(а) 21 июня, 2012 в 13:27

    Всё-таки, нужна непосредственно под антенной земля или нет?

  12. foxit написал(а) 19 августа, 2012 в 21:11

    А можно увидеть парсер nmea?

    Detruanto Reply:

    Да пожалуйста:
    http://www.codeproject.com/Articles/279647/NMEA-0183-2-0-Sentense-parser-builder

  13. Katbert написал(а) 23 сентября, 2013 в 23:45

    Почему ни у кого нету элементов между RF_IN и антенной!? В даташите указаны всякие штуки, типа DC-block конденсатора, и остальных деталек, описанных в recommended impendance matching circuit (8.3).

    Насколько все это необходимо, и если я оставлю пустые места на плате под эти элементы, сильно ли это испортит качество приема?!

    Detruanto Reply:

    В пункте 8.3 сказано, что если импеданс антенны равен 50 Ом, то её можно смело подключать ко входу без лишних деталей. По заверениям производителя, импеданс антенныYDRA-A25-1575 составляет как раз 50 Ом и я просто поставил её как можно ближе. Эксперименты с дополнительными элементами проводить не стал. Честно говоря, катушек у меня нет, а как поведут себя noname кондестаторы на частоте 1,5ГГц я не знаю))))

    Кстати, в даташите на L76 (GLONASS/GPS модуль) рекомендуется ставить LNA MAX2659 или BGU7007. А все конденсаторы помечены как NM.

  14. Katbert написал(а) 6 ноября, 2013 в 21:06

    Ещё вопросик. Не могу у не могу настроить вывод pps с помощью программы trimbleStudio. Включаю его, задаю параметры, но после презагрузки все сбрасывается и pps не работает. Может подскажите что нибудь!?

    Есть вообще какая нибудь родная программа от фирмы, производящей l10, что б настроить модуль!?

Создать новую ветку комментариев


Вы должны войти или зарегистрироваться чтобы оставить комментарий.