項目作者:flyn
簡介:DIY愛好者,在立創開源平臺開源了個人的DIY項目4G手機MiniPhone以及焊接工具焊臺、恒溫加熱臺和多功能控制臺。
這是一款基于全志A133處理器DIY的平板電腦,可運行android和linux系統。平板搭載一塊7寸1024X600分辨率的觸摸液晶屏以及3000mAh的電池,且內置雙頻wifi6/BT5.2通信模塊,運行內存2GB,內置32GeMMC,可以外接TF卡。
本項目DIY成本共447.3元,花費清單如下:
硬件設計
平板的PCB設計遵循嘉立創4層板免費打樣規則,采用了3313層壓,1.2mm厚度,線寬線距3.5mil,過孔0.3/0.4,尺寸控制到10x10以內。
PCB實物圖
A133 PCB正反面資源圖
元件基本都設計在PCB的正面,可以方便手焊或者是貼片加工,背面是顯示屏的fpc連接座,平板元器件參數如下:
尺寸:173x109x15mm
屏幕:7寸,1024x600分辨率
處理器:Allwinner A133 4核Cortex A53
內存:2G LPDDR3
存儲:32G EMMC,可外擴TF卡
電池:3.7V 3000mAh鋰電池
操作系統:Android 10
WIFI:雙頻WiFi6
藍牙:BT5.2
音頻接口:3.5mm耳機接口
充電接口:Type-C口
A133平板基本架構
布線設計
為了能夠在嘉立創免費打板,PCB采用了4層板的設計,而A133是沒有內置DDR的,所以如何將A133扇出和DDR走線設計將是PCB設計中的兩個難點。
四層板布線設計
A133封裝是0.5pitch的BGA,需要扇出走3.5mil線寬線距,為了方便走線,有部分焊盤改成橢圓形,DDR盡量走3W,而且免費層壓結構最接近的是3313結構,走50阻抗要求線寬6.16mil,4mil的話在阻抗上有偏差。
綜上所述,層壓設計為信號層-GND層-VCC層-信號層,DDR布線區域為信號-GND-信號-VCC。注意VCC-CPU和VCC-SYS等這些大電流的電壓走線,要盡量粗和短,換層連接處多打過孔。
布線前最好能找到一些官方的硬件設計指南資料之類的,有助于避坑確保一板過,本項目就參考了Whycan哇酷開發者社區和全志在線開發者社區內的一些設計資料。
固件及測試
設計的初衷是做一個可以正常使用的平板,并且可以用來學習linux,故本次項目無需編寫太多代碼,直接燒入從論壇獲取的其它平板的鏡像文件即可使用。
拿到焊了部分元件的PCB板后,可以先通過DragonHD軟件進行DDR測試。
DragonHD進行DDR驗證
驗證開發板無問題后,可以使用PhoenixCard軟件,將鏡像文件燒入到TF卡中來啟動,此時內置的EMMC尚未使用。
PhoenixCard制卡實現TF卡啟動
PCB在硬件上也是接出了調試口以及部分外設的GPIO,可以用來擴展模塊學習。可用來調試和查看信息,Jtag口目前未使用,串口引腳如下圖所示:
模塊外圍電路
設置波特率115200即可通訊,接口因為尺寸原因用的是1.27間距的排座,后面有設計轉接板轉成2.54間距的插針,方便調試和使用。
串口信息查看
外殼設計及組裝
考慮到成本,也為了適應不同需求設計,外殼采用3D打印,且分為:外框、中間層、背板三部分。
外框采用PLA,具有較高的硬度;
中間層采用X樹脂,SLA光敏樹脂材料成本低;
背板如有散熱要求可以用鋁型材cnc,可直接貼在處理器和ddr上,想要低成本可以選擇PLA或者SLA。
中間層扣在外框上作為PCB和顯示屏的固定支架,覺得扣不牢的可以選擇小螺絲繼續固定。顯示屏是直接卡在外框上的,背面和四周可以用雙面膠粘住,注意裝好后很難拆下來。請保證屏沒有問題后再安裝,這樣設計的目的是讓屏幕和外框齊平(建議外框顏色選擇黑色和屏幕比較搭)。
平板結構比較簡單,可以參考以下方式安裝。
先將中間層卡在外框上,再將PCB板固定在中間層。
接好液晶屏的fpc排線,將液晶屏背面貼好雙面膠后扣進外框。
連接好電池、揚聲器、天線等并固定。
蓋上后蓋,擰緊螺絲。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:花費400元,我DIY了一臺平板電腦
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