全志v3S开发板

简介:一个不适合学习适合做毕业设计的芯片和一个平平无奇的开发板

开源协议: GPL 3.0

工程来源: 克隆自 v3Scopy

发布时间:2021-08-10 17:15:20
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描述

上图

image.png

说明

我画的板子的电路参考了好多的原理图,这里贴出来链接:

https://oshwhub.com/24C02/quan-zhiv3s

https://yuanze.wang/posts/v3s-dev-board-hardware/

还有其他的不好贴出来

封装基本参考的是第一个,也是立创的开源工程(非常感谢)

第一部分:画板

一、前言:

前两天,我准备在我购买的荔枝派主板上进行移植linux,花费了一段时间,移植好了uboot,zImage,和根文件系统,最后也成功启动了。

发现问题:

因为我的是最小系统板,没有以太网接口,导致每次开发都非常的困难(都需要拔掉SD卡然后烧写程序再启动),这个步骤非常的繁琐。

解决:

鉴于上述的原因,我准备接一个以太网接口,通过TFTP协议下载设备树和zImage,通过NFS共享根文件系统。

因为V3S这个芯片内部带有EPHY,所以不需要外接以太网芯片,只需要一个以太网接口,于是乎,我找了一个以太网口,然后按照原理图对应的线序接了起来。

经过不断的测试,最后还是没有能够使用(uboot已经设置好以太网驱动,也成功加载)。经过不断的焊接,测试(折腾了一下午),最终还是没能够驱动起来。

二、画板

鉴于没有能够驱动网络。我觉得可能是以太网接口坏了,手里也没有多余的了,买的话还需要时间,干脆自己画一个板子,顺便熟悉一下硬件。

这次画的是4层板,也是我第一次画4层板

过程

画板的过程是漫长的,经过两三天的不断的去画,最终在刚才完后了最后的设计。

这里贴出画板的记录:真是满满的心血 在这里插入图片描述

可以看出这个过程是漫长的,真是搞的我精疲力尽。

效果

1.原理图

在这里插入图片描述

2.PCB

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

3.渲染2D

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

4.渲染3D

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

这里就简单记录一下,毕竟现在时间也不早了,该睡觉了。

后续焊接调试(填坑)

第二部分:焊接调试

一、前言

在之前,我画了一个V3S的开发板,并且下单了,因为画的是4层板,所以这个制作的进度比较慢,在等了大概6,7天左右,我才收到了嘉立创寄来的板子(可能也因为疫情的缘故)。 但是此时我并没有焊接,因为疫情的缘故,我买的其他的器件并没有发货,所以一直搁置了。

二、第一次焊接

在又等了几天之后,我的器件基本上都到了,于是,我开始焊接,第一步我焊接的就是电源部分,因为这部分涉及了很多不同的电压,非常重要,又因为电源芯片是QFN封装的,焊接比较困难,所以先焊接这部分。

1. 问题:电源没有输出(没有解决)

在我焊好电源部分,测试的时候,发现电源没有输出,一路输出也没有,但是5V的输入是有的,但是3路的电源输出全部是0,这问题就大了,电源不正常,芯片焊上去也不会工作的,所以第一步先解决电源问题(只有一个芯片(比较贵),不着急焊)。于是我觉得可能是我的电源芯片没有焊接好,于是,我把这个芯片拆下来,又换了一个新的上去,但是还是没有输出。

我觉得这不能够是我又没焊好吧,我就开始查找其他的问题,电容,电阻,电感,对比了资料,应该是没有问题,电阻都是1%的,电感和他们用的也都是一样,(很疑惑)

后来我找不到原因了,我就想还是一路一路测试吧,这样应该可以很快定位问题,缩短范围,于是,我就又换了一个板子焊(嘉立创有5块),只焊接一个电源芯片和一路电压输出,(问题又来了,还是老样子,这一路输出也没有),这,,,难搞啊(都没焊什么东西)

实在找不到问题了,只好拆电源芯片,再换一片新的(这是最后一片,因为1块多一个我只买了3个),焊接,调试,结果还是一样,(无奈了)

网上搜了好多,都没有解决。 在这里插入图片描述

三、第二次焊接

上次由于没有多余的芯片了,我就暂时搁置了,我又从立创购买了10片(便宜了点每片好像是9毛钱)昨天到了。准备开工,

1.问题:电源没有输出(解决)

我把之前焊接的一块板子上的电源芯片拆了,重新焊了一个新的,然后上电测试,结果毫无变化。

我从网上搜资料,还问了B站做过V3S开发板的一个UP主,UP主还热心的为我解答

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述 在这里表示感谢。

网上也搜了资料,说是可能要接负载,电压才能有输出,于是我打算把V3S芯片焊上看看, 于是,我焊上了,测试,还是无电压。

在又尝试了几次之后,还是没有效果,我很失望,打算换别的电源芯片来替代这个QFN封装的(好焊接的)。

重新画板子那是后话了,当务之急是先找一个带网口的开发板,于是我决定取之前买的一个荔枝派开发板的电源,用来给我的板子供电,但是我得把我的板子上的电源芯片拆了,于是一番操作,通过连接线把两个电源接上了,测试,嗯,没有问题,电压正常,但是USB检测不到,

但是我记得之前好像是检测到过,于是我又之前拆的电源部分都焊上去了,这一焊不要紧,有电压了(woc,真神奇),非常好,三路电压都正常。 我怀疑是之前焊接的电源芯片一直有问题。

2.问题:USB检测不到(解决)

于是我上电USB,插上USB,电脑只响两声就是没有检测到,我百度搜了,响第一声是因为检测到了,响第二声是拔掉了。

测试电压都是正常的(1,2V,1.8V,3.3V,3.0V,5V) 然后我就怀疑是晶振没有焊接好(没有检测设备,不能确定是否起振),于是我就重新焊接了一下,还是不行(于是我又换了一个新的(怕有坏的),还是不行),woc,不会是V3S芯片坏了吧,这玩意我只有一个啊,而且还很贵。

由于电源部分没问题,我觉得其他的都不会存在大的问题,于是我做了一个决定,把之前买的荔枝派的芯片拆了(因为我有风枪,拆芯片比较容易),说干就干,在经过一系列的操作之后,我把芯片换上了,woc,还是不行(很无奈了,检测不到USB,不就是说明芯片没有工作吗,芯片不工作,看晶振,看电压,看时钟),我感觉都没有问题 啊,到这里我感觉芯片应该是没有坏,毕竟这种芯片焊接的温度不至于烧坏。于是我把之前的芯片焊到了荔枝派的开发板上,上电测试,果然,没有问题,能检测到开发板。

既然不是芯片的问题,那是什么的问题呢? 我百度也搜了,没有好的解决方案。我又到哇酷网上去搜,果然有几个和我一样的问题,但是他们的问题和我的都不相同,最后再看一个原理图的时候,发现了问题,我的RTC没有焊接 ,电路是这样的

在这里插入图片描述 就是因为这个D1没有焊接,然后VCC_RTC就断路,时钟有问题,(因为这个器件放的不是电源那一块,忽略了)

于是我赶紧去把这个东西焊上,然后上电,测试,果不其然,能检测到了USB(哈哈哈),这问题,真是坑死我了(走了好多弯路)。

三、焊接过程图片

荔枝派小板 芯片拆掉了又重新焊上了

在这里插入图片描述

焊接的三块板子 在这里插入图片描述

焊接过程 在这里插入图片描述

焊接成功的一块 在这里插入图片描述

背面: 在这里插入图片描述测试过程断裂的表笔 在这里插入图片描述拆掉的器件 在这里插入图片描述

四、测试成功结果

USB检测可以 串口打印信息可以 在这里插入图片描述

运行uboot可以 在这里插入图片描述

五、总结

焊接调试历经好几天,其中的不容易,只有经历过才知道。今天调试出来,心情非常激动,写下这篇文章,记录这来之不易的成功(其中好几次想放弃)。加油。(最难的一步走出来了,剩下的路就好走了。)

第三部分:截止目前完成情况

一、硬件测试

LED灯,按键,以太网,正点原子接口屏幕已经完成测试,全部正常。其他部分还在测试中,估计还得一段时间才能测试完。

2021-09-05增加:

麦克风可用,喇叭可用(用的外接的8002B功放,可参考我的JQ8900方案),

板子上的硬件就摄像头没有驱动了(没能力驱动)

三、设计缺陷

1.CH340C

这一部分是串口部分,这里有个设计小缺陷,但不影响使用。就是这个电源接的是3.3V,每次都得开关打开才能通电,这就导致在每次断电的时候串口连接都会断开,不是什么大问题,可以不改。

2.复位按键位置

复位按键的封装选错了,因为复位按键的下面是TF卡卡槽,这个按键封装用的是直插,这样会导致焊接了TF卡槽,按键不好焊接。 解决方法:

1.用钳子修改直插按键的引脚,当成贴片的去焊接。

2.换按键的封装(PCB没有修改),请自行修改(或不修改) 暂时还未发现其他的问题,大家有其他的发现也可以评论出来,大家一起修改。我发现问题也会及时更新出来。

3.摄像头引脚

摄像头引脚我用的不是官方的引脚,官方的引脚应该接的RGB液晶屏的引脚,这样就造成了RGB液晶屏和摄像头不能共用,我用了另外的引脚,但是驱动暂时没有搞定,从坑网上看到这样应该是可以用的(MIPI接口),不保证能用,对摄像头有要求的慎入。

设计图

v3S开发板-Sch

在编辑器中打开

v3S开发板-Pcb

在编辑器中打开
ID Name Designator Footprint Quantity
1 PJ-3537-X AUDIO1 AUDIO-SMD_PJ-3420-A-SMT_C319102 1
2 CR1220-2 B1 BAT-SMD_CR1220-2 1
3 100nF C1,C2 C0603 2
4 1nf C3 C0603 1
5 104 C4,C5,C69,C72,C74 C0603 5
6 1UF C6 C0603 1
7 100p C7 C0603 1
8 33p C8,C9 C0603 2
9 100NF C10,C49,C62,C68 C0603 4
10 100nF C11,C17,C22,C23,C24,C27,C28 C0603 7
11 10UF C12,C26,C30,C36,C41,C47 C0603 6
12 1uF C13 C0603 1
13 10UF C14,C15,C51,C52,C53,C54,C58,C59,C60,C61 C0603 10
14 1UF C16,C25,C29,C37,C39,C48 C0603 6
15 18pF C18,C19,C20,C21,C55,C56,C57 C0603 7
16 100NF C31,C32,C33,C34,C35,C38,C40,C42,C43,C44,C46 C0603 11
17 4.7UF C45 C0603 1
18 100nF C63,C65,C66 C0603 3
19 4.7uF C64 C0603 1
20 10uF C67 C0603 1
21 106 C70,C71,C73 C0603 3
22 BAV70 A4 D1 SOT-23-3_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-BR 1
23 HDR-M-2.54_1x5 J1 HDR-M-2.54_1X5 1
24 HDR-M-2.54_1x3 J2 HDR-M-2.54_1X3 1
25 SD卡槽 J3,J4 MICRO SD 2
26 HR911105A_C12074 J5 RJ45-TH_HR911105A 1
27 HDR-M-2.54_2x10 J6 HDR-M-2.54_2X10 1
28 K2-6639DP-B4SW-04 KEY4 KEY-TH_4P-L6.0-W6.0-P4.50-LS7.5 1
29 2.2uH L1,L2,L4 IND-SMD_L2.5-W2.0 3
30 LTST-C190GKT LED1,LED2,LED3,LED14 LED0603-RD 4
31 GMI4015P-2C-42DB MIC2 MIC-TH_BD4.0-P1.40-D0.4-L-FD 1
32 FPC 0.5MM 24P Pull type H2.0mm Pick up P1 FPC-SMD_24P-L17.5-W5.4-P0.50 1
33 10M R1 R0603 1
34 6.2K-1% R2 R0603 1
35 240R-1% R3 R0603 1
36 10K-1% R4,R8,R9,R10,R14,R21,R24 R0603 7
37 100K-1% R5,R17 R0603 2
38 2K-1% R6,R7,R23 R0603 3
39 2K-1% R11,R12 R0603 2
40 200K-1% R13 R0603 1
41 150K-1% R15,R19,R20 R0603 3
42 680K-1% R16 R0603 1
43 200K-1% R18 R0603 1
44 22R R22 R0603 1
45 47K R25,R26,R27,R28,R29,R31,R32,R33,R34,R35 R0603 10
46 22R-1% R30,R36 R0603 2
47 10K R37 R0603 1
48 33R R38 R0603 1
49 2K R39,R40 R0603 2
50 0R R41 R0603 1
51 1K R42,R43,R44,R62 R0603 4
52 680 R58 R0805 1
53 ALIENTEKR GBLCD RGBLCD1 FPC0.5-TOP40P 1
54 TS-1071AS-A1B3-D4 SW1,SW2,SW3,SW4,SW7 SW-SMD_L4.0-W3.0-LS4.8 5
55 SK12D07VG5 SW5 SW-TH_SK12D07VG5 1
56 V3S U1 QUAD128 1
57 W25N01GVZEIG U2 WSON-8_L8.0-W6.10-P1.27-TL-EP 1
58 XC6206P302PR_C545583 U3,U8 SOT-89-3_L4.5-W2.5-P1.50-LS4.2-BR 2
59 XC6206P152PR U4 SOT-89-3_L4.5-W2.5-P1.50-LS4.2-BR 1
60 EA3036 U5 QFN-20_L3.0-W3.0-P0.50-BL-EP1.7 1
61 CH340C U6 SOP-16_L10.0-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 1
62 DS3231M+TRL U7 SOIC-16_L10.3-W7.5-P1.27-LS10.3-BL 1
63 RT9193-33GB U15 SOT-23-5_L3.0-W1.7-P0.95-LS2.8-BR 1
64 TYPE-C16PIN USB1,USB2 USB-C-SMD_TYPE-C16PIN 2
65 24MHz X1 OSC-SMD_4P-L3.2-W2.5-BL 1
66 32.768KHz X2 OSC-TH_BD3.1-P0.8-D0.3 1

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