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PAN10xx EVB 介绍

1 概述

本文为 PAN10xx Evaluation Board (EVB) 开发板介绍,包括相关板级硬件模块、各模块在EVB板上的位置、以及对应电路原理图,旨在帮助开发者快速了解PAN10xx EVB开发板。

PAN10xx EVB开发板由核心板、底板两大部分组成,其中:

  • 核心板提供了PAN10xx SoC的最小系统,主要包含有PAN10xx SoC芯片、32MHz高速晶振、32768Hz低速晶振、复位按钮、板载天线以及一些必要的无源器件。

  • 底板上提供了诸多PAN10xx SoC支持的外设模块,其中包含:

    • 电源管理系统、USB_Type-C转串口模块、RGB三色灯、三轴加速度传感器、外部SPI FLASH、无源蜂鸣器、独立按键、可调电阻、红外模块、独立LED灯等等;

  • 对外接口有USB-Type-C接口、USB_Type-C转串口接口、鼠标接口,矩阵按键接口、OLED显示屏接口、全GPIO测试接口等,如下图所示

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PAN10xx EVB V1.0 3D图

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PAN10xx EVB V1.0 实物图

2 开发板硬件资源

2.1 PAN10xx最小系统

PAN10xx最小系统由核心板和转接板组成。最小系统以模块形式嵌入开发板底板中,可分离式设计方便单独调试及应用于其它场景,如下图所示:

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PAN1010S9FA最小系统板三维图顶部

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PAN1070UA1A最小系统板三维图顶部

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PAN1010S9FA最小系统板三维图底部

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PAN1070UA1A最小系统板三维图底部

核心板搭载PAN10xx主控芯片、外部32M晶振、板载天线等,通过标准间距2.54mm双排针引出了所有GPIO,PAN10xx核心板原理图如下所示:

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SSOP24封装核心板原理图

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QFN32封装核心板原理图

2.2 电源模块

PAN10xx EVB开发板可选择使用以下两种供电方式之一:

  • 5V的USB供电;

  • 3V的CR2032纽扣电池供电;

EVB开发板电源模块原理图如下:

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电源模块原理图

EVB开发板左侧有两个USB-Type-C接口U5U7,它们的电源引脚均与EVB的5V电源网络连在一起;除此之外,二者还有以下区别:

  • U7为普通USB接口,使用跳线帽将EVB底板的USBDM/USBDP分别与SoC的对应引脚相连,即可使用PAN10xx SOC的USB模块;

  • U5USB转UART模块的USB端接口,使用跳线帽将EVB底板的TX0/RX0分别与SoC对应的引脚相连,即可通过USB转串口模块,实现PAN10xx SOC的UART0与PC进行通信;

    :在实际使用过程中,选用任意一个USB口供电即可,但需注意,板载电源切换开关应拨动至LDO档位。

一种典型的供电方法如下图所示:

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供电方式示意图

其中:

  1. 拨动开关SW2左拨到LDO档位;

  2. 使用跳线帽短接图右侧排针,作用是将电源分别连接至VCC(即核心板系统电源)、VDD(即开发板外设供电),电压分别有3.3V、2.5V、1.8V可选。

    电源网络的三个LDO模块,分别输出3.3V、2.5V、1.8V,故VCC(核心板系统电源)、VDD(开发板外设供电)可以各自分别选择所需要的电压。

另外,若希望开发板由左下角纽扣电池供电,则拨动开关SW2往右拨到BAT档位即可。

2.3 SWD调试接口

开发板提供了单排针接口用于连接J-LINK实现SWD调试和程序下载功能,该排针接口位于整板左上方。

一种典型的使用方法如下图所示:

  1. JLINK下载器插到SWD接口J4

  2. 供电方式参考上文。

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JLink连线

2.4 USB转串口模块

PAN10xx SoC的P16P17引脚可通过软件配置成UART串口功能,然后通过CH343模块转为USB_Type-C接口。

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USB转UART模块原理图

USB转UART模块使用U5 USB_Type-C接口,并且使用跳线帽短接排针对应的引脚,如下图所示(流控还需用跳线帽将CTS0RTS0连接到SOC):

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USB转UART模块实物接线图

2.5 RGB灯

开发板搭载单颗RGB灯,可由芯片的三个IO通过晶体管控制,实现亮灭或渐变等效果。

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RGB灯原理图

为使用此模块功能,需要将跳线帽短接排针上对应的三对引脚,如下图所示:

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RGB灯实物图

2.6 USB模块

开发板提供一个USB_Type-C接口,原理图如下:

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USB模块外围电路原理图

为使用此模块功能,需要将跳线帽短接排针上对应的引脚,如下图所示:

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USB模块外围电路实物图

2.7 运动传感器

开发板搭载了三轴加速度计传感器SC7A20,提供了IIC接口与主控芯片进行通信,IIC通信地址为:0X18,原理图如下:

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G-Sensor 模块原理图

为使用此模块功能,需要将跳线帽短接排针上对应的引脚,如下图所示:

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G-Sensor 模块实物接线图

2.8 OLED显示屏

开发板搭载了常见的0.96寸、七针接口、128*64分辨率的OLED显示屏模块接口,OLED模块使用SSD1306显示驱动芯片进行控制,具备内部升压,对外默认提供三线SPI接口与主控芯片进行通信,其原理图如下:

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OLED模块原理图

使用此模块功能之前,需要使用跳线帽短接OLED功能对应的排针,如下图所示:

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OLED模块接线实物图

:OLED显示屏模块与板载SPI FLASH芯片共用主控芯片的SPI接口。

2.9 外部SPI FLASH

开发板搭载了具备1MB存储空间的外部FLASH芯片GD25WQ80,该芯片与板载显示屏模块共用主控芯片的SPI接口,其原理图如下:

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外部 SPI Flash 模块原理图

为使用此模块功能,需要将跳线帽短接排针上对应的引脚,如下图所示:

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外部 SPI Flash 模块实物接线图

2.10 蜂鸣器

开发板搭载了贴片无源蜂鸣器电路用于声音提示、报警等功能,可由PAN10xx SoC通过PWM输出2KHz~3KHz频率的方波控制发声,其原理图如下:

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蜂鸣器模块原理图

为使用此模块功能,需要将跳线帽短接排针上对应的引脚,如下图所示:

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蜂鸣器模块实物接线图

2.11 可调电阻

开发板搭载了一个最大阻值为10K的可调电阻与0欧姆精密电阻串联接入电源电路,在LDO提供VDD电源的系统中,可在ADC采样点产生0V~ VDDV的可调电压,用于测试PAN10xx SoC的ADC(模数转换器)采样功能,其原理图如下:

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可调电阻原理图

为使用此模块功能,需要将跳线帽短接排针上对应的引脚,如下图所示:

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ADC模块示例接线图

2.12 轻触按键

开发板底板配备了4个按键:2个普通GPIO按键、1个低功耗唤醒按键和1个复位按键。其中:

  • 按键K1可通过跳线帽连接至PAN10xx SoC的RST引脚,用于控制芯片复位;

  • 按键K2可通过跳线帽连接至PAN10xx SoC的P02引脚,在PAN10xx SoC处于待机(Standby)模式下时,P56引脚可被配置为低功耗唤醒引脚。

  • 按键K3K4连接至PAN10xx SoC的GPIO口P06P12,当做普通按键使用;

按键,原理图如下:

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按键原理图

为正常使用所有按键,需要将GPIO内部上拉电阻开关打开,PCBA如下图所示:

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按键图

2.13 独立LED灯

开发板底板配备了4独立LED灯,原理图如下:

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LED灯模块原理图

为使用此模块功能,需要将跳线帽短接排针上对应的引脚,如下图所示:

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LED灯模块实物接线图

2.14 红外模块

开发板搭载了一个红外收发模块,包括一个发射电路和一个接收电路,其原理图如下:

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红外模块原理图

为使用此模块功能,需要将跳线帽短接排针上对应的引脚,如下图所示(可选择只短接需要使用的LED灯,不需要全部短接):

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红外模块实物接线图