硬件实践1--树莓派PICO自制USB声卡（NOK）

1 开发思路主要是想学学PCB正好树莓派5没有3.5mm的耳机接口。索性就做一个。参考GitHub - tierneytim/Pico-USB-audio: Sigma Delta Modulation for RP2040, ESP32, TeensyRP2040 USB Sound Card (Pulse Density Modulated Audio) : 3 Steps - Instructables1 用面包板搭建基于RP2040的USB声卡原型。调试代码。这里要确定一下音频是走PWMPDM还是I2S。基本确定走I2S2用Kicad制版在立创或者其它平台制作PCBA。26年6月22日更改全部只用立创EDA就行。3 用3D打印制作外壳。(看情况)2 原理图schematic diagram因为对硬件我完全是初学者中的初学者。所以还是先参考一下原始的2040。来自https://datasheets.raspberrypi.com/pico/pico-datasheet.pdf官方最小系统https://datasheets.raspberrypi.com/rp2040/hardware-design-with-rp2040.pdf#minimal-design-example可以参考的部分如下2.1 供电这个部分主要是把5V转成3.3V。原始的比较复杂。我这边可以简化成直接USB供电就行了。用一个LDO将5V转成3.3V。供电方式: RP2040 通过 3.3V 电源供电通常使用 LDO如 AMS1117-3.3将 USB 5V 转换为 3.3V。 去耦电容: 在电源引脚附近放置 0.1μF 和 10μF 的电容确保电源稳定。2.2 SPI-flash就是把按键删除了。 直接用华邦的W25Q16JVUXIQ。2.3 晶振这个部分没啥好说的直接用。负载电容: 根据晶振规格选择合适的负载电容通常为 18pF。3.4 LED这个还是要用一个主要是表示当前工作状态。3.5 USB连接方式: USB D 和 D- 线分别通过 27Ω 的串联电阻连接到 RP2040 的 USB 引脚。ESD 保护: 在 USB 数据线和电源线上添加 ESD 保护器件以提高抗干扰能力。3.6 I2S这部分就是这次UAC独有的了。3.7 最后成品4 PCBhttps://mp.weixin.qq.com/s/lKQbVkE-WWPHk4_yR_JsEg?clicktime1750034262enterid1750034262scene90subscene23620260411补一个用嘉立创画的。在咸鱼上请人咨询了问题如下就是去耦电容要放电源pin附近然后晶振那个线别那么绕把那两个电容的地朝外然后USB D和D-你要按差分线来走如果要走什么重要的信号的话要控制90Ω电源可以搞粗一点每A电流至少宽40mil然后走线别斜着搞别直角转弯就按45°折线就行这些地方要加地孔:各种走线特别是重要的走线或铜皮的边缘、地pin的旁边、铜皮的末端或边角处、相邻层走线交叉点附近和信号换层孔附近特别是重要信号。空旷区域每200mil一个地孔5 BOM从嘉立创导出的BOM如下IDNameDesignatorFootprintQuantityManufacturer PartManufacturerSupplierSupplier PartPrice1150R9R06031215pC1,C2C060323100nC3,C7,C8,C9,C10,C11,C12C06037410uC4,C5,C14,C15C0603451uC6C06031633nC13,C16C0603270.1uC17,C18,C19C060338K2-3.6×6.1_SMDKEY1KEY-SMD_2P-L6.2-W3.6-LS8.01K2-1107ST-A4SW-06LCSCC1181410.45819LED-0603_RLED1LED0603_RED119-217/R6C-AL1M2VY/3TEVERLIGHT(台湾亿光)LCSCC720440.1377101kR1,R2R060321127.4R3,R4R0603212220R5,R7R06032133.9kR6,R8R0603214PJ-325C5-YU1AUDIO-TH_AUDIO-TH1PJ-325C5-YXKB Connection(中国星坤)LCSCC28850421.318115AMS1117-1.2_C2992568U3SOT-223-3_L6.4-W3.5-P2.30-LS7.0-BR1AMS1117-1.2国芯佳品LCSCC29925680.239216RP2040U4LQFN-56_L7.0-W7.0-P0.4-EP1RP2040Raspberry Pi(树莓派)LCSCC20406.1117W25Q128JVSIQTRU5SOIC-8_L5.3-W5.3-P1.27-LS8.0-BL1W25Q128JVSIQWINBOND(华邦)LCSCC9752112.7418U255-051T-4BH82-F1SUSB3MICRO-USB-SMD_MICRO-USB-A20-TH-11U255-051T-4BH82-F1SXKB Connection(中国星坤)LCSCC29360220.22421912MHzX1CRYSTAL-SMD_L5.0-W3.21T503212MLBDD1XYJX(雅晶鑫)LCSCC414141541.2224这里面有几个型号的选型不太好比如华邦的SPIFlashUSB的接口。在实际生产的时候都要替换。6 成品贴一个嘉立创的3D模拟实物这个最后很可能要失败。。。核心原因就是低估了LQFN焊接的难度以及SMT的费用。RP2040这颗芯片是LQFN封装的大概就是图下这种。但是这种封装对于我来说几乎就是无法操作。。。:(如果要找嘉立创做SMT这个价格也确实不便宜。贴片的费用大概是100多最少也要2片起贴。但是这个价格可以买几十片成品的树莓派PICO了。。。所以有没有必要再做下去我觉得很犹豫。或者后面找一个好焊接的型号比如STM32F103重新弄吧。。。