花费400元,我DIY了一台全志A133平板电脑

项目作者:flyn

简介:DIY爱好者,在立创开源平台开源了个人的DIY项目4G手机MiniPhone以及焊接工具焊台、恒温加热台和多功能控制台。

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这是一款基于全志A133处理器DIY的平板电脑,可运行android和linux系统。平板搭载一块7寸1024X600分辨率的触摸液晶屏以及3000mAh的电池,且内置双频wifi6/BT5.2通信模块,运行内存2GB,内置32GeMMC,可以外接TF卡。

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本项目DIY成本共447.3元,花费清单如下:

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硬件设计

平板的PCB设计遵循嘉立创4层板免费打样规则,采用了3313层压,1.2mm厚度,线宽线距3.5mil,过孔0.3/0.4,尺寸控制到10x10以内。

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元件基本都设计在PCB的正面,可以方便手焊或者是贴片加工,背面是显示屏的fpc连接座,平板元器件参数如下:

  • 尺寸:173x109x15mm
  • 屏幕:7寸,1024x600分辨率
  • 处理器:Allwinner A133 4核Cortex A53
  • 内存:2G LPDDR3
  • 存储:32G EMMC,可外扩TF卡
  • 电池:3.7V 3000mAh锂电池
  • 操作系统:Android 10
  • WIFI:双频WiFi6
  • 蓝牙:BT5.2
  • 音频接口:3.5mm耳机接口
  • 数据接口:USB2.0x1,USB OTGx1
  • 充电接口:Type-C口

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布线设计

为了能够在嘉立创免费打板,PCB采用了4层板的设计,而A133是没有内置DDR的,所以如何将A133扇出和DDR走线设计将是PCB设计中的两个难点。

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A133封装是0.5pitch的BGA,需要扇出走3.5mil线宽线距,为了方便走线,有部分焊盘改成椭圆形,DDR尽量走3W,而且免费层压结构最接近的是3313结构,走50阻抗要求线宽6.16mil,4mil的话在阻抗上有偏差。

综上所述,层压设计为信号层-GND层-VCC层-信号层,DDR布线区域为信号-GND-信号-VCC。注意VCC-CPU和VCC-SYS等这些大电流的电压走线,要尽量粗和短,换层连接处多打过孔。

布线前最好能找到一些官方的硬件设计指南资料之类的,有助于避坑确保一板过,本项目就参考了Whycan哇酷开发者社区和全志在线开发者社区内的一些设计资料。

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固件及测试

设计的初衷是做一个可以正常使用的平板,并且可以用来学习linux,故本次项目无需编写太多代码,直接烧入从论坛获取的其它平板的镜像文件即可使用。

拿到焊了部分元件的PCB板后,可以先通过DragonHD软件进行DDR测试。

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验证开发板无问题后,可以使用PhoenixCard软件,将镜像文件烧入到TF卡中来启动,此时内置的EMMC尚未使用。

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PCB在硬件上也是接出了调试口以及部分外设的GPIO,可以用来扩展模块学习。可用来调试和查看信息,Jtag口目前未使用,串口引脚如下图所示:

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设置波特率115200即可通讯,接口因为尺寸原因用的是1.27间距的排座,后面有设计转接板转成2.54间距的插针,方便调试和使用。

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外壳设计及组装

考虑到成本,也为了适应不同需求设计,外壳采用3D打印,且分为:外框、中间层、背板三部分。

  • 外框采用PLA,具有较高的硬度;
  • 中间层采用X树脂,SLA光敏树脂材料成本低;
  • 背板如有散热要求可以用铝型材cnc,可直接贴在处理器和ddr上,想要低成本可以选择PLA或者SLA。

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中间层扣在外框上作为PCB和显示屏的固定支架,觉得扣不牢的可以选择小螺丝继续固定。显示屏是直接卡在外框上的,背面和四周可以用双面胶粘住,注意装好后很难拆下来。请保证屏没有问题后再安装,这样设计的目的是让屏幕和外框齐平(建议外框颜色选择黑色和屏幕比较搭)。

平板结构比较简单,可以参考以下方式安装:

  • 先将中间层卡在外框上,再将PCB板固定在中间层。
  • 接好液晶屏的fpc排线,将液晶屏背面贴好双面胶后扣进外框。
  • 连接好电池、扬声器、天线等并固定。
  • 盖上后盖,拧紧螺丝。

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资料获取

本项目所有资料均已开源,需要【电路+代码+视频演示】源文件,并且想要自己DIY平板学习的伙伴,请戳文末的“阅读原文”获取。
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原贴链接:https://bbs.aw-ol.com/topic/4090/
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