基于NanoPi Neo Core/Core2的便携设备设计
1. NanoPi Neo Core/2简介
官方文档:
https://wiki.friendlyelec.com/wiki/index.php/NanoPi_NEO/zh#.E4.BB.8B.E7.BB.8D
板载资源:
CPU | ARM Cortex-A7 460MHz~1.2GHz(32bit,armv7l) | ARM Cortex-A8 460MHz~1.2GHz(64bit,armv8) |
内存 | DDR3 512MB | DDR3 512MB |
存储 | eMMC 8GB(可用6GB)+SD卡 | eMMC 8GB(可用6GB)+SD卡 |
网络连接 | 10/100自适应以太网口(插针) | 10/100/1000自适应以太网口(插针) |
扩展接口 | USB 2.0 *3 (插针) | USB 2.0 *3 (插针) |
GPIO | UART*3, SPI*2,I2C*2,IO若干 | UART*3, SPI*2,I2C*2,IO若干 |
系统规格
尺寸 | 40*40*5(裸板)/10(裸板+原配散热片)/17(裸板+散热片+排针) |
重量 | 14g(裸片) |
工作温度 | -20~70 |
2. 设计目标
基于此板,实现装置的更小、更轻、操作更少、更稳定,成本也更低。
装置的主要部件包括:
计算板:即上述Neo Core/Core2(两块板完全兼容)
通信模块:4G+Wifi+网口通信模块
锂电池+充电板
OLED显示屏
快门按钮
GPS模块
第一步目标:
基于现有能买到的模块,把他们连接起来。设计一组PCB板,来承载所需要用到的模块,并实现模块间的互联。
第二步目标:
将其中某些模块用元器件直接在PCB上实现,以降低成本、提高装置内部空间利用率,增强稳定性。
第三步目标:
积累更多的PCB设计和制造经验,将其中的计算板、存储等模块进行升级替代,使用比如EMMC、更高制程的廉价芯片,来进一步提高可靠性、降低成本和功耗。
3. 整体布局设计
4. 参考物料表
模块 | 组件/元件 | 功能 | 图示 | 购买链接 | 单价 | 数量 | 总价 | 装配方法 | 备注 | 重量 |
外壳 | 外壳 | 外壳 | 自行设计 3D打印 | 10 | 1 | 10 | m3自攻螺丝 | 3D打印,ASA材质, 批量价(10个以上) | 40 | |
PCB | PCB电路板 | 承载、接线 | 自行设计、嘉立创打样 | ? | 1 | ? | m3自攻螺丝 | ? | 2 | |
计算 | NanoPi Neo Core/Core2 | 计算 | 149/179 | 1 | 149/179 | PCB上焊接座子,计算板插入座子 | 40*40大小,板载剩余存储空间约5GB,需加配SD卡(可更换) | 17 | ||
存储 | SD卡 | 存储照片/视频等临时数据 | https://detail.tmall.com/item.htm?id=43974132709&skuId=5354431716156 | 29.9 | 1 | 29.9 | 插入计算板 (外部开口,可更换) | 64GB存储 | 1 | |
通信 | 4G通信模块 | 4G通信、局域网通信、外网通信 | https://item.taobao.com/item.htm?id=676428500429&skuId=5100188987423 | 98 | 1 | 98 | 罗斯固定到主板/外壳 | 5 | ||
4G天线 | 收发4G信号 主天线 | https://item.taobao.com/item.htm?id=691276119256&sku_properties=1627207%3A22678172063 | 1.2 | 1 | 1.2 | 内置贴片FPC | 增益8db 70*20 | 1 | ||
副天线 | 0.75 | 1 | 0.75 | 内置贴片FPC | 增益5db 47*6 | 1 | ||||
WIFI天线 | 收发WIFI信号 | https://item.taobao.com/item.htm?id=590679216827&sku_properties=1627207%3A23680288867 | 0.8 | 1 | 0.8 | 粘贴 | 线长12cm 35*11 双频 | 1 | ||
GPS | GPS模块 | 定位 | https://item.taobao.com/item.htm?id=677286058641&skuId=5102762396085 | 16.5 | 1 | 16.5 | 双面胶黏贴 | 使用国产降低成本 | 2 | |
显示 | OLED显示屏 | 预览、显示状态 | https://item.taobao.com/item.htm?id=559416555167&skuId=3649876706345 | 7 | 1 | 7 | 前挡板开窗,焊接于底板,底板固定于挡板 | 0.91寸128*32 38*12*2.6 | 2 | |
散热 | 轴流散热风扇 | 加强整机散热 | 10 | 1 | 10 | 螺丝固定于顶板,位于4G模块上方 | 孔径m2 可考虑不加试试 | 7 | ||
开关 | 拨动开关 | 开关机 | https://item.taobao.com/item.htm?id=588369405442&skuId=4014046797205 | 0.4 | 1 | 0.4 | 焊接于主板背面 | 0 | ||
快门开关 | 快门 | https://detail.tmall.com/item.htm?id=653195843229&skuId=5035142749343 | 3.5 | 1 | 3.5 | 焊接于顶部小板,外部安装按键帽 | 快递费8元较贵 | 1 | ||
USB口 | USB2.0母座 | 0.5 | 1 | 0.5 | 焊接于主板背面 | PCB直接焊接 | ||||
耗材 | 双面胶 | 粘贴喇叭、GPS天线等需粘贴部件 | https://detail.tmall.com/item.htm?_u=qj9bqp0db7&id=552328916983&spm=a1z09.2.0.0.3d5b2e8dWsCo9G | 66.9/300cm=0.223/cm | 5 | 0.5 | 粘贴喇叭、GPS天线等需粘贴部件 | 已有 | ||
减震胶带 | 减震缓冲用 | 0.5 | 减震,防止移位,主板下方粘贴支撑。 | 已有 | ||||||
端子线 | XH1.25 | 4P*2:连接4G模块的电源口和USB口; 4P*1:连接GPS模块 | ||||||||
1.25插座 | 4P*2:连接4G模块; 4P*1:连接GPS模块 | |||||||||
板间连接座 | 2.45插针和插座 | 6P*1:连接顶板和底板(4P:OLED显示屏,6P:快门开关,复用OLED的3.3V) | ||||||||
2.54插座 | 12P双排*2+10P双排*1:计算板插座 | |||||||||
螺丝 | 固定外壳、PCB板、各零件 | https://detail.tmall.com/item.htm?id=534960872754&skuId=4690790332037 | 4 | 0.6 | 沉头内六角 外部用 | m3*8:后挡板4 | 2 | |||
https://detail.tmall.com/item.htm?id=589962569524&skuId=4964771930977 | 4 | 0.1 | 十字盘头,内部平面用 | m3*6:PCB底板4 PCB顶板2 | 2 | |||||
https://detail.tmall.com/item.htm?id=538929566350&skuId=4460923401965 | 15 | 0.7 | 十字沉头平尾,内部沉头用 | m2*5:风扇3 | 5 | |||||
螺母 | 1/4英寸 | https://detail.tmall.com/item.htm?id=646745361572&skuId=5820490587573 | 30颗/4.58 | 1 | 0.15 | 加热预埋入孔 | 1/4*5*8盲孔 | 1 | ||
电源 | 电源板 | 5V充放电一体 | https://item.taobao.com/item.htm?id=796136507151&skuId=5598723198373 | 2.4 | 1 | 2.4 | PCB底板背面 | 不带typec。 | 1 | |
typec母座 | 焊接于PCB底板背面,挨着充电板 | |||||||||
锂电池 | 21700 | https://item.taobao.com/item.htm?id=713901342128&skuId=5291427042732 | 18.5 | 1 | 18.5 | 外壳内设计电池位 | 67 | |||
总计约 | 370/400 | 120 | ||||||||
批量价 | 应该可以降低至350左右 |