基于全志A133的一款平板 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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1、简单易用,可快速上手

2、流畅支持300个器件或1000个焊盘以下的设计规模

3、支持简单的电路仿真

4、面向学生、老师、创客

专业版 professional

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2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计

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专业版 基于全志A133的一款平板

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简介:这是一款基于全志A133处理器的平板电脑,可运行android和linux系统,采用TYPE-C口供电。

开源协议: CC BY-NC-SA 4.0

(未经作者授权,禁止转载)

已参加:星火计划2023

创建时间: 2023-05-11 13:10:35
更新时间: 2024-02-16 12:04:54
描述
# 项目说明 这是一款基于全志A133处理器的平板电脑,可运行android和linux系统,搭载一块7寸1024X600分辨率的触摸液晶屏以及3000MAh的电池。内置双频wifi6蓝牙5.2模块,运行内存2GB,内置32GEMMC,可以外接TF卡,采用TYPE-C口供电。 视频链接:[https://www.bilibili.com/video/BV1c8411d7L9/](https://www.bilibili.com/video/BV1c8411d7L9/) # 开源协议 本工程依据“CC-BY-NC-SA 4.0”知识共享许可协议,请勿用于商用,转载时请标明出处。 # 项目属性 本项目为首次公开,为本人原创项目。项目未曾在别的比赛中获奖。 # 项目进度 * 5月14号开始立项,确定需求。 * 6月21号原理图设计完毕。 * 7月3号PCB设计完毕,发去打样。 * 7月4号重新修改PCB,3mil线宽不能免费,改为3.5mil重新布线。购买元器件。 * 7月8号3D外壳设计完毕,发往三维猴打样。 * 7月9号PCB寄到,元器件陆续到货,开始焊接bga。 * 7月10~14号,焊接失败,重新购买ddr以及植球钢网等工具,最终ddr测试888MHz会随机失败。 * 7月15号,重新在嘉立创打板并选择SMT,等待快递。 * 7月23-28号,快递寄到,人在出差。 * 7月29号,测试DDR 888MHz成功,焊接剩余部分元件。烧入android系统,测试wifi,3.5音频接口、usb等功能。 * 8月14号,画了一块背板用来贴铜片散热,效果未知。 # 项目介绍 ## 1.硬件 PCB按照嘉立创4层板免费打样规则设计,3313层压,1.2mm厚度,线宽线距3.5mil,过孔0.3/0.4,尺寸10x10以内。元件基本是布在正面方便贴片加工,背面是显示屏的fpc连接座。 ![3d正面介绍.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/acEl3G0HLKG7BUBaILTHcLHwyaQSV2I1aSu6hZtT.png) ![3d背面.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/3HXQoIctVHHt2TsCxx2xCsBLd7IpCg7ogvsQGxVY.png) ### 1.1框架 ![框架.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/gsVkmb0VnN2LKFb5fUZo6aqePL7aLydKwrt2t5SB.png) ### 1.2结构 考虑到成本以及适应不同需求设计,外壳分为外框、中间层、背板三部分。外框采用PLA 工程塑料材质,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。 ![外壳1.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/jg7oupNyd9IHE46SZdef0XRr6Im55Cba1baJwzLu.png) 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)。 ![PCB安装.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/Ma9HVjJsWmV82vfBbtEE4yPQLJfqy6nLfLksNyrs.png) PCB安装时注意图中箭头方向侧有突出部分,先往一个方向插入再利用外框的一点点弹性卡住另一边,过程有点困难,而且装好后比较难拔出来,建议先安装好PCB后再安装液晶屏,想要方便拆装的可以把外框的接口处槽开大点。 ### 1.3布线 这里稍微讲下布线设计,为了能使用免费打样券,采用了4层板设计。主要难点在A133扇出和ddr走线,A133封装是0.5pitch的BGA,扇出走3.5mil线宽线距,为了走线有部分焊盘改成椭圆形,DDR尽量走了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,我用的是4mil阻抗上有偏差。层压为信号层-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。 ![顶层.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/aEJpzZiFe2Qmq0T4J9dpN2gvR7li1FyTI9MOb9zx.png) ![gnd.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/160a0Ky3CRzhyYRuA3FRe3LBJfaBVhndg6DxPgm0.png) ![vcc.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/oat0Txxy8TbpW3OtOl1RwoPDQCwxcztUD6xzNHtb.png) ![底层.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/iAS54drqqJhGYgQiqeliYXH5EMrk3tKf4UStWaMg.png) ## 2.软件和测试 本次项目无需编写代码,直接烧入镜像文件即可使用。设计初衷是做一个可以正常使用的平板,并且可以用来学习linux,硬件上接出了调试口以及部分外设的GPIO,可以用来扩展模块学习。 ### 2.1DDR测试 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,通过USB OTG接口连接到电脑,打开DragonHD选择A100&A133_AXP707,LPDDR3频率888,点击启动按钮后按下板子上的复位按键即可开始测试。 ![ddr测试.png](//image.lceda.cn/pullimage/dAP2GDi9epoV0eU0Cv3Dj2FXHoR1sfJbLlFqF00z.png) ### 2.2 烧入android镜像 我用的是PhoenixCard软件,将镜像文件烧入到TF卡中来启动,内置的EMMC尚未使用。将TF卡插入电脑,打开PhoenixCard选择好对应固件后,先点击恢复卡来格式化TF卡,再选择启动卡点击烧卡即可。 ![PhoenixCard.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/7zxJDm1OgBfEvmLSLoBNzonrkiJGMKJpqUDifUfI.png) ### 2.3串口查看信息 板子接出了Jtag和串口,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: ![调试串口.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/uRs0Cwzit25CjXmBuxVUQAM5VMIxLwHbPHYyjrdy.png) 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。通过串口信息我们可以定位到问题出在哪里,比如之前出现过系统启动不起来,通过查看信息知道与PMU的通讯不正常,我后来发现是PL口的电压选择到了一个开机默认是1.8V的电源口上,导致a133和axp707通讯不正常。 ![串口信息1.png](//image.lceda.cn/pullimage/Lo8Sh1kf5MBRkcFKnidpdjZh6dhGH0Ew1utq8nQi.png) ![串口信息2.png](//image.lceda.cn/pullimage/1dUJUiCGPyO365uxVXH67jytrcU4DTcYdHLu6oTW.png) ## 3.组装 平板结构比较简单,可以参考以下方式安装。 1、先将中间层卡在外框上,再将PCB板固定在中间层。 2、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。 3、连接好电池、扬声器、天线等并固定。 4、盖上后盖,拧紧螺丝。 ![安装.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/QfT47WGIHAMuRLWNMOUoI3XR3RBkoEuSO6yyDuES.png) ## 4.参数介绍 平板性能参数如下: **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 ## 5.使用和其他 ###### 关于使用 与普通平板没有什么差别,长按电源按键可实现开关机。目前实现了基本功能,能安装apk,视频播放、音乐播放都能正常使用,有一个bug是插入耳机时,扬声器仍然会播放,查看电路耳机插入信号能正常检测到,扬声器功放芯片关断IO未拉低,猜测可能是系统未匹配好。另外wifi信号不好,可能是我买的天线不匹配,用的是之前做4G手机的天线。 ###### 关于资料如何查找 有些芯片的资料网上不太好找,不像ST之类的百度一搜就有,我这里整理了几种方法: 1、直接登录官网,搜索对应的芯片型号看看有没有对应的资料。这种一般的芯片资料都能找到,像MCU之类的有用户手册,应用手册,数据手册等等。但是像全志这些公司的官网就没什么资料。 ![全志官网.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/GsiqDNlorgt5TwvC1xAUob7kNVrNTUn5uFrf0YX8.png) 2、登录其相关论坛,可以搜索下对应的芯片或公司有没有论坛,登录进去看看别人发的帖子,有些人会提供一些资料。比如[Index(主页) / WhyCan Forum(哇酷开发者社区)](https://whycan.com/),你可以下载下来。 ![哇酷论坛.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/VKQkepQKC2K7wAqdm4YjDpM9398sFoH9ewOV42yy.png) 3、在立创开源平台之类的平台上搜索相关项目,很多项目附件里都有对应的资料共享出来。 ![立创平台.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/9TR1ehDEPR8MJV37qaIFfxHIcyk65HZnPueLkZXS.png) 4、添加相关的QQ群,搜索相关项目或者名称的QQ群,加入后可以在文件一栏里寻找你想要的资料。 ![qq文件.png](//image.lceda.cn/pullimage/IWxGOtJY13UbUmg2mgmVRWGoHAti11Lx4aef9Kxh.png) 5、实在找不到只能用钞能力了,去买块开发板,肯定有相当多的资料赠送。而且前期你可以用开发板验证,如果手头宽裕的伙伴建议还是买块开发板,对照着来可以节省很多时间。 ![淘宝咨询.jpg](//image.lceda.cn/pullimage/8opWaCXruPY07SM5rz9pyj48Tn3cyVOKLvmaeZNN.png) ###### 结束语 这是我首次接触linux的项目,感谢立创开源平台提供的机会。同时感谢@**logicworld**在立创开源平台编写的《**从零入门ARM高速电路设计**》系列文章,受益匪浅。最主要的是提醒了立创共享库里的DDR原理图封装有问题,避免了第一次打板失误,推荐想入门的伙伴们去阅读下。之前也买过韦东山的linux开发板,只不过一直放着吃灰。希望乘着这次项目,能学到相关知识,觉得感兴趣的伙伴可以留言,如果人多的话我们开个QQ交流群。在linux方面我是个准备入门的小白,**愿与诸君共勉一同进步**。
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原理图
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