基于全志A133处理器DIY的平板电脑

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。

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。

本项目DIY成本共447.3元，花费清单如下：

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。

PCB实物图

A133 PCB正反面资源图

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

A133平板基本架构

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。

四层板布线设计

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。

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。

DragonHD进行DDR验证

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。

PhoenixCard制卡实现TF卡启动

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：

模块外围电路

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。

串口信息查看

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。

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。

审核编辑：汤梓红