设计和组装瑞萨SC14CVMDECT模块的开发板

注：这篇文章是由Aisler赞助的，为少量的电路板提供免费的pcb和零件。

动机

DECT实际上是无绳电话安装的标准。它已经存在了大约30年，当时它第一次被ETSI标准化，现在被用于其他设备，如婴儿监视器、无线麦克风、智能家居和物联网设备。尽管在近30年的时间里，多个制造商广泛采用了DECT，并且产品也使用了DECT，但业余爱好者还没有真正接触到这项技术。

过去改变这种情况的一个努力是DECT论坛的开放终端项目。其目标是提供来自Dialog Semiconductor和DSP Group两家制造商的可访问的DECT屏蔽，以及开发DECT应用程序所需的源代码。虽然这些盾牌的源代码仍然可以在Github上找到，尽管在撰写本文时它已经没有维护5年了，但盾牌本身不再容易获得。

为了改变这种情况并使DECT再次为爱好者所接受，该项目创建了一个基于SC14CVMDECT模块的开放硬件DECT开发板，该模块也用于其中一个开放式屏蔽，并且可以从电子经销商如Mouser， Digikey等处免费获得。同时，redected.org项目开始记录该模块的特性，并提供最新的代码示例。

设计要求

与openend项目的屏蔽不同，我们的DECT开发板不需要任何额外的硬件，但应该与大多数普通计算机兼容。由于这个原因，它没有被设计成一个屏蔽，例如树莓派。相反，它应该通过USB-C电缆供电和连接，以便于连接。为了灵活性，所有相关的引脚也暴露在引脚头上，因此您仍然可以使用自定义硬件与DECT模块交互，并使用未通过USB-C暴露的功能。

为了能够进行自动硬件在环测试，开发板还应该提供一种通过软件切换DECT模块复位的方法。为了保持开发板简单，它不包括任何音频电路。对于这些，可以使用自定义硬件，或者可以稍后添加它们作为标头板。

pcb设计

由于与SC14CVMDECT模块的主要接口方式是UART，因此该开发板的设计借用了我现有的UART转换器。它使用FT230XQ，一种USB转UART芯片，因为它具有可配置的I/O引脚，可以通过软件触发DECT模块的复位引脚。由于FT230XQ和DECT模块都由3.3V供电，因此添加了德州仪器的稳压器来转换USB-C提供的5V电压。增加了重置DECT模块的按钮，此外，该模块的重置引脚可以通过跳线连接到FT230XQ，以启用软件复位功能。DECT模块的充电针已连接到GND或3.3V，以允许模块由恒流源供电，而不是电池供电。DECT模块的所有I/O引脚都暴露在引脚头上，两个SMD LED连接到模块的LED引脚上。该电路板的完整原理图可以在本文末尾找到，也可以与该电路板的KiCad项目文件一起找到。

由于KiCad中的SC14CVMDECT模块没有可用的符号或足迹，因此我必须自己创建它们。对于原理图中使用的符号，我使用自己编写的工具从包含模块的带注释的引脚输出表的CSV文件生成它。这个“脚印”是用来放置和连接芯片的铜垫的3D模型，是手工制作的。两者都包含在项目源代码中，并计划将它们上游到KiCad，以便将来更容易使用。

在完成原理图并创建DECT模块的符号和足迹之后，必须将部件放置在PCB上，并且必须路由它们之间的连接。一旦所有的连接，标签被添加到PCB的丝印，以解释每个引脚的功能。PCB的最终效果图如下：

进入生产阶段的开发板最终版本的正面渲染图

装配过程

因为我想带一批这些板到38C3，并在最后一刻完成了设计，时间是滴答的组装过程。为了及时完成，我使用了PCB制造商Aisler新宣布的0.8mm 4层PCB的“闪电战”选项。为了获得组装所需的组件，我使用了他们的“简单供应”服务，让他们为我获得组件。这样，我有我的pcb和零件在不到一个星期，并能够开始我的组装过程正确的时间。

组装过程的第一步是将锡膏应用于pcb上的所有铜垫。为了做到这一点，我用一个模板覆盖PCB的所有区域，那里没有锡膏被应用。然后我对齐pcb和模板完美使用模板持有人。这样，我可以应用锡膏只对pcb的铜垫，作为模板覆盖所有其他部分。

放置在模板架上用于涂锡膏的PCB板。

应用锡膏后的下一步是放置零件。我从项目文件中浏览了交互式HTML材料清单中的所有部件，并用镊子将它们一个接一个地放在板上。由于DECT模块需要精确放置，它们最后被放置在显微镜下的手动真空拾取工具。

PCB板在其零件放置过程中。

一旦所有的部件都放置好了，就必须进行焊接。为此，将完全组装好的pcb放在回流炉中。回流炉加热pcb并冷却它们以熔化锡膏并焊接SMD组件到位。一旦SMD组装完成，最后一步是焊接头到位。这是在所有15块板上用烙铁手工完成的。

四个多氯联苯放入回流炉。

在所有电路板组装完成后，我通过检查是否可以通过USB与DECT模块通话来测试它们。15个板中有14个成功了。在测试电路板时，我意识到我在设计阶段犯了一个错误。DECT模块的UART接口为1.8V，但FTDI芯片配置为3.3V:/幸运的是，这很容易修复，之后通过切断FTDI引脚的电源线，并用跳线重新连接两个二极管，每个二极管导致电压下降，到3.3V电源，将FTDI的一个引脚的电压从3.3V改变为1.8V。为了防止这种设计问题在未来的生产运行中发生，这也已经在发布的PCB文件中进行了修复。

本文编译自hackster.io