制作全志V3s开发板

制作全志V3s开发板

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 2021年02月27日  约 2798 字 

荔枝派Zero是一款设计精巧功能强大的开发板。但在使用过程中，我总是不满意于屏幕排线的弱不禁风和只能依靠飞线连接的各种外设。于是，我便动了自己制作一块V3s开发板的心思。

我心目中的这块开发板应该要满足以下这些要求：

•  引出2路SDIO
•  电容触摸屏与按键
•  屏幕可以安装在开发板上
•  具有3.5mm输出与功放
•  引出扩展IO排针
•  易于手工焊接
•  尽可能低的成本

由于V3s的供电电路比较复杂，因此传统的双层PCB无法很好的满足走线与稳定性的需要，使用4层PCB就被提上了日程。在这之前，我并没有实际画过4层板，因此这块开发板不出意外将是我画的第一块4层PCB。

我使用了兼容正点原子接口定义的4.3寸800x480分辨率的RGB电容屏模组。这个模组上集成了屏幕、电容触摸（GT9147控制器）以及背光电路。但是它的尺寸大约为11cmx5.5cm，若想要将屏幕安装在开发板上，开发板就至少要有和屏幕一样的尺寸，而超过10cmx10cm的4层板，价格就直接变成了两三百，这显然是让人难以接受的。

很多商品开发板都采用一块多层的小核心板，搭配一块尺寸较大的双层底板的方案。这样，可以将电路最复杂的核心部分用多层板来走线，而底板则只负责各类接口与简单的外设。成品开发板使用的连接器多为B2B连接器。这种连接器体积小，但是很难焊接，而且连接器本身也很贵；排针+排母的组合价格低廉且没有焊接门槛，但是外观比较丑，比较浪费PCB空间。

最后，我将目光放到了主板上常见的M.2与Mini PCI-E接口上。这两种连接器都是将PCB的金手指直接插入插座的方案，并且插座的价格也比较低廉。对于M-Key（也就是常见的PCI-E x4固态硬盘的接口）的M.2接口来说，共有67个引脚，而Mini PCI-E则是52个。考虑到V3s去掉LCD接口的引脚数量并不多，因此二者都可以满足引出IO的需求。M.2 2242与全高Mini PCI-E卡的体积也都可以满足器件的摆放。

最后，在了解了嘉立创对4层板SMT的制作工艺之后，发现对于4层板能进行SMT的板子厚度最小为1mm，而M.2接口规范规定其PCB厚度为0.8mm，Mini PCI-E则为1.0mm。因此，核心板采用了全高Mini PCI-E卡的尺寸规范，并能够完全兼容标准Mini PCI-E插座。

不兼容的接口定义