朋友们,美好的一天!

在本文中,将没有Arduino,Raspberry,Olimex,也不会将平板电脑的内部转移到由纸板和粘合剂制成的“自定义”外壳中。 只有苛刻的发展,只有硬派...
我不知道我是否为这篇文章选择了太大的标题,但似乎一切都是诚实的:俄罗斯的发展,平板电脑的外形,尽管看起来像是“笑脸”砖头。
对于我的读者来说,我决定为文章概述轮廓,以便您可以轻松浏览并跳过不必要的要点,但是如果您要写评论,请阅读所有内容,``这样一来,漫漫漫漫的岁月中不会感到痛苦...(c)''。
- 引言 想法。
- 问题的答案。
- 我想在出口处得到的东西。
- 铁的描述。
- 前景。 如果需要的话。
- 结论 总结一下。
1.简介。 想法。
正如我之前在文章中所写的那样,我对将图像输出到矩阵以及所有与矩阵相关的主题非常感兴趣。 现在,您不会为任何使用矩阵缩放器的人感到惊讶,它们的价格为10至15美元的小板,您可以从中轻松制造/维修显示器或电视,但是我已经对它们足够玩了,我想要一些新的东西。
制造类似于平板电脑的想法很久以前就诞生了,我不断地孵化它,思考如何以更少的精力和成本实现更大的利润来实现它。 当然,我不需要平板电脑本身,可以根据需要以适度的价格购买它,或者作为用胶合板制造Raspberry的外壳的最后手段,但是为什么我需要Raspberry(您甚至可以购买准备购买的外壳)? 在您的硬件上进行全面开发是很有趣的,但是它需要金钱,最重要的是,总是缺少时间(或者您一天中要超过24小时?)。
实施的动力是立即发生两个事件,第一个-突然出现了7到10英寸的一些不必要的矩阵,哦,这怎么吸引了我。 其中一些是RGB,但其中还包括LVDS矩阵,内置背光驱动器和USB电容触摸。 其次,几乎没有必要为IMX6调试软件提供紧凑的参考,其中几乎包含了所有内容以及更多内容。 当然,将矩阵扔掉并从架子上获取现成的参考更加容易,但是它并不是那么简单,我们在设计中使用了某些外围设备(编解码器,物理学家,电荷控制器等),这些外围设备需要调试才能获得新功能,我还想体验一些新东西(矩阵非常吸引人)。 您问,花一个月的免费夜晚值得吗? 当然值得!
有了这些想法和一箱矩阵,我开始进行开发。 我知道我可以分配很少的时间,但同时也不清楚是否会达到第二次迭代。
图1。 电路板侧面的“平板电脑”照片。2.问题的答案
为了避免出现不必要的问题,我将尽力预见其中一些问题,并立即予以回答。
2.1买平板电脑不是容易吗?
-比较简单,但没那么有趣。
2.2一场派对要花多少钱?
-花费很多,但是我们公司为实现我的小想法而承担了所有费用。 可以说,没有一个派对是为自己计划,组织的。
2.3外壳在哪里? 他们为什么不在打印机上打印,没有从胶合板中看到它,没有从橡皮泥中看到它(等等)。
-现在,我将所有内容汇总到一起,原则上,您可以就此案提出一些建议,但是到目前为止,没有时间和欲望。 但是,如果到了板子的第二次迭代,那么有可能减小厚度时,则计划从底部制造一个薄的抛光金属板来散热。
2.4他们为什么不采用较小/较大/较薄的显示器?
-展览免费,正如您所知,还有礼品马...
2.5为什么要放这样的编解码器/馈线/电池/物理等
-芯片组仅限于我们的仓库,我想尽可能少地购买组件,所以我尝试使用原样。
这份清单几乎可以无休止地继续下去,您可以在评论中进行扩展,但我将在这里结束。
3.我想要在出口处得到的东西。
TK才刚刚起步,并且随着计划的新内容被添加到altium中而扩展了。 当然,我想从处理器中挤出所有可能的东西。 在第一个阶段,也可能在最后一个阶段,决定对模块执行所有操作,因为它的板是8层,而对于主板,我只需要4个层。
接口:
3.1 LVDS-一个用于10英寸矩阵+电容式触摸的通道。
3.2以太网-1000/100/10(待定)。
3.3音频-具有多个用于输入和输出通道的编解码器+内置扬声器和麦克风。
3.4 HDMI-用于连接显示器的标准接口。
3.5 SATA-连接外部SSD驱动器。
3.6相机-一台,最好两台+闪光灯。
3.7电子墨水-小型显示器,用于显示通知,时间,电池电量,网络等。
3.8 GPS-用于跟踪位置的任何模块。
3.9 CAN-差分,用于连接外部设备。
3.10 SD卡-调试和下载软件。 数据存储。
3.11 WiFi / BT / 4G-在机箱内的USB上(下面我将解释为什么)。
3.12 USB-至少5个+ OTG +控制台
3.13加速度计-翻转屏幕。
3.14 RTC-单独的芯片,用于在设备完全断电时存储时间。
3.15 NFC是一个与之玩耍的读者。
3.16控制按钮-开/关/音量/重置。
3.17电池-3.7V,4-6A。
3.18电源5-18V。
3.19 Linux操作系统。
这就是我想要的。 下面,我将解释为什么会如此的一些矛盾之处。
4.铁的描述
可以公平地说为什么在模块上都一样,而不是立即在8层板上。 仅在调试整个外围设备之后才将所有内容转移到一块板上,这是更正确的选择。 在8层(60mmX40mm)上进行一次板迭代(4-6pcs)大约需要50tr +组件-这相当不错,因此在布局上更正确。 模块上的prots为4核,每个为1 GHz。
图2。 印刷车身零件我考虑的第一件事是无线接口。 应该有几个,而且应该在董事会上。 使用GPS时,一切都是由自己决定的,我已经反复使用带有内置天线的SIM33模块,它工作正常,尽管价格不菲,但它具有UART输出,因此已经为它画了一个脚印。
Wi-Fi / BT也可以作为板上的一个模块来实现,因为其中有很多,但是现在我们推迟此问题。 4G调制解调器在连接器上和板上有各种外形尺寸和模块,用于焊接和USB。 该软件选择了仍然是发烧友的Maxim(我们的程序员),他建议在板上安装几个USB以粘贴Wi-Fi / BT棒(我们反复使用),还尝试提高4G USB调制解调器,例如Yota或其他东西。就像(发生了什么)。 在这种情况下,我们也有电话。 因此决定这样做。
板内部有3个USB,a)Wi-Fi / BT,b)4G调制解调器,c)无线键盘/鼠标模块。 IMX6板载只有两个USB,其中一个是OTG,可能需要进行调试,因此,它以miniUSB连接器的形式显示在后面板上。 第二个USB从TI进入TUSB2077集线器,该集线器在输出上有7个端口,为此Maxim已经提起了驱动器,因此我使用了它。 后面板上有3个USB端口,用于连接外部设备。 后面板上的另一个microUSB用于输出控制台uart芯片以进行调试(通过主板上的CP2102)。
电子墨水显示屏选择了三色(灰色/黑色/红色),这是Arduino最常见的一种。 尚未购买,因为尚未购买。 我发现决定不打开屏幕而是在小显示屏上显示一些信息并偶尔进行更新很有趣。 我也真的很想玩电子墨水。
图3。 照片显示电子墨水。我们的IMX6模块具有一个连接器(有3个电源电压,I2C,复位,PWM等),用于将OV5640-M4320摄像机(甚至两个)连接到MIPI_CSI尾部。 因此,一台摄像机可以工作(直接连接到模块连接器),但是有两个问题。 这种相机的环通常为3厘米至12厘米。 在板上,我将MIPI_CSI路由到板上的正确位置,但尚未进行验证。 有人告诉我该界面在15-20厘米处不起作用,否则会滞后。
图4。 相机OV5640-M4320。这些是具有内置自动对焦功能的5百万像素相机。
计划在设备背面为相机制作闪光灯,为此,我制作了一个便携式围巾(该围巾的孔在电路板上可见,我将其直接铺开到主要的围巾上,以免单独订购),并带有一个带LED的回路(MP-3030-1100- 56-95),然后将ADP1653驱动器放在主板闪光灯上。 我从没想过闪光灯需要与帧非常清晰地同步(尽管这是合乎逻辑的),但该驱动程序可以使用I2C来完成此操作,这很可能不适合外部中断。 让我们看看时间到了,它是如何发生的。
IMX6具有内置的RTC,它在功耗方面表现不佳,或者我什么都没看,所以我决定安装外部PCF8523芯片,该芯片具有适用于Linux的完整驱动程序。 时间同步功能本身对我而言并不特别有趣,因为它可以通过网络来完成,但是必须唤醒事件。 我把这个开发奇迹放在床头柜上,等待警报响起,就像诺基亚3310从关闭状态升起一样。
施加外部电压(关闭设备)时,将为以下设备供电:充电控制器BQ25895,RTC和监控器STM6601,它们可以通过触摸按钮或轻柔地控制辅助电源(如果我们不想切断电源并正确关闭操作系统,然后关闭电源) 结果,电源被证明是一个非常有趣的设计,我还没有时间测量不同模式下的功耗,但是随着整个外围设备的硬件关闭,它应该会表现得很好。 结果,“平板电脑”没有这样的“待机”,STM6601和PCF8523从锂离子(3.7V)电池+为RTC电池2016或2032(通用支架)直接供电。 现在已连接一个2.3A电池(即将达到6A),在台式机的显示模式下,充电持续约30分钟-这当然很小,但是让我们看看充满电池后会发生什么。
LIS331加速度计仅用于位置跟踪,以将显示翻转过来,所以我把已经用过的东西都放了下来。 带有I2C / SPI接口和插补的优质芯片。
提供了功能齐全的SATA连接器,类型为“我要,为什么不这样做”。 我了解平板电脑使用eMMC / NAND,但是既然有接口,为什么不使用它呢? 由于在此版本中,有足够的空间用于SSD 2.5英寸-顺其自然。
Maxim坚持要安装NFC。 我仍然不知道他将如何使用此界面,但是您不能为程序员的异想天开做些什么? 没错,我真的不希望他尝试在杂货店付款,并将此设备应用于无线阅读器。
在我们的设计中有时会需要CAN,因此我安装了TJA1040T物理设备,我们已经有了它的驱动程序,我们可以使用它,甚至将其连接到我们的汽车并查看桌子。 有趣的事情。
再次使用编解码器ADAU1761,感受使用声音的所有乐趣。 首先,他是为内置DSP(SigmaStudio)调试固件而构思的(不是SGTL5000,这也不是什么)。 因此,在后壁上有两个用于扬声器的连接器(通过放大器),在内部麦克风的侧面连接器上,还有前面板3.5mm插孔的几个(剩余)输入/输出。
HDMI输出对我来说非常方便,并且在标准连接器上。 在此之前,他开发了microHDMI,但在我看来,只有在尺寸受到限制时,这才有意义。
为了使所有这些都能生存并且不会同时消耗100500安培,我在板上放置了TCA6424芯片-这是GPIO扩展器,在这种情况下,它用作外设的开关。 SATA,显示器(电源和背光源),声音(编解码器和放大器),加速度计,GPS以及其他所有东西都通过晶体管开关TPS27081连接到电源。TPS27081是一个双晶体管开关,可以将电源削减到8V至3A。 因此,除了任何软件睡眠模式之外,您还可以禁用硬件接口。 该扩展器由I2C控制,因此您可以编写一个可以单独关闭所有功能的屏幕程序。
现在为什么要使用相同的Linux。 据Maxim称,在Android下运行所有内容要容易得多,但正如实践所示,我们有更多的Linux项目。 是的,很可能会大惊小怪,但是在我看来,有了Xbox的“ Xubuntu”,“平板电脑”具有独创性,更适合我们的工作。
图5。 电路板。
图6。 装有已安装组件的电路板。
图7。 首次发射。5.前景。 如果需要的话。
首先,我当然要减小厚度。 只有一种方法可以实现:将处理器转移到板上并更改其几何形状。 拒绝SATA是有道理的,将eMMC放在64 / 128Gb上更为正确(目前价格为8Gb)。 电池不应该放在板上,但是在旁边,总的来说,我们都知道平板电脑内部元件的位置,所有东西都已经为我们发明了。 我已经在上面写了这个案例,我想要一个散热片,我还没有真正考虑过如何实现其余元素。
图8。 在这种情况下。 音频输入/输出。
图9。 组装好的设备。
图10。 后面板6.结论。 总结一下。
由于该项目是在业余时间开发的(现在是软件),因此并未设法解决所有问题。 Maxim看到了一些东西,“平板电脑”逐渐变得栩栩如生,但结局尚未显现。
在我看来,该设备对于上述任务非常可行。 我安装了VLC播放器,现在您可以在小屏幕上观看电影了)。 如果从本质上讲,那么我的想法几乎完全实现了(第一次迭代),不算数。 通过将模块焊接在板上,您可以获得的总厚度不超过23毫米-当然,这对于当前的国外电子产品来说是苛刻的,但是对于原型来说,这是完全可以接受的。
PS:链接到源代码github.com/boundarydevices/linux-imx6/commits/boundary-imx_4.9.x_1.0.0_ga
祝大家工作顺利!