[造车日记 #01] 硬件开局：那些被极限布线和 0402 封装支配的日子
<pre class="vditor-yml-front-matter"><code class="language-yaml"># 🏎️ 智能车比赛开发进度总汇报## 📅 项目基本信息
* **记录期间**: 2026-01-23 至 2026-03-01
* **记录人**: 灰皮耗子
* **主要涵盖阶段**: PCB绘制、硬件搭建、调试与测试</code></pre>
<h2>🛠️ 第一阶段：PCB绘制与3D建模</h2>
<p>本阶段的主要工作集中在各个功能模块的电路板设计与结构件建模上，整体布局面临了严格的体积与尺寸限制。</p>
<ul>
<li><strong>核心控制板</strong>: 绘制了主控板，由于接口多、尺寸受限（需便于固定在车模及驱动板上），且Ai8051u芯片引脚查看不便，两层板的走线过程极其艰难，但最终成功走通。后续在2月21日修正了初版的原理图错误，顺利完成了第二版主控板的绘制，画板水平显著提升。</li>
<li><strong>驱动与传感器板</strong>:
<ul>
<li>绘制了电磁前瞻板和电机驱动板。</li>
<li>绘制了无刷驱动板，面临板子小且需过大电流的难题，布局布线非常紧凑。</li>
<li>绘制了IMU控制板，最终选定IMC42688芯片。</li>
</ul>
</li>
<li><strong>3D建模</strong>: 完成了电磁前瞻固定板的建模。</li>
</ul>
<hr />
<h2>🔌 第二阶段：硬件焊接与搭建</h2>
<p>这一阶段的“体力活”较多，焊接难度逐渐升级。</p>
<ul>
<li><strong>电磁前瞻与驱动板</strong>: 完成了电磁前瞻和电机驱动板的焊接。</li>
<li><strong>主控与IMU</strong>: 进行了主控板和IMU模块的焊接。其中0402封装的元件焊接难度极大，引发了“希望天堂没有0402”的感慨。</li>
</ul>
<hr />
<h2>🐛 调试问题与解决方案汇总</h2>
<p>开发过程中遇到了大量结构、硬件与原理图相关的坑，以下是核心问题的复盘：</p>
<h3>1. 结构与尺寸问题</h3>
<ul>
<li><strong>3D打印精度偏差</strong>: 打印出来的螺丝孔偏小导致M2螺丝无法塞入，通过将模型孔径改大0.2mm解决。</li>
<li><strong>电感孔位不匹配</strong>: 电磁前瞻设计时未考虑电感弯折后的距离，导致对应困难，最终靠镊子硬掰强行对应。</li>
</ul>
<h3>2. 电路与焊接问题</h3>
<ul>
<li><strong>原理图错误导致无5V输出</strong>: 主控板上电后5V灯不亮，排查LDO虚焊无果后，检查发现是原理图画错，最终通过飞线解决。</li>
<li><strong>电机驱动无法使用</strong>: 自制驱动板无输出甚至烧坏了一块主控板。经排查非PWM输出问题，最终定位为DRV8701芯片焊接问题或损坏，更换芯片后恢复正常。</li>
</ul>
<h3>3. 烧录与信号问题</h3>
<ul>
<li><strong>无法烧录程序</strong>: 使用无线串口助手无法烧录。排查过程排除了RX/TX接反的情况，最终发现是杜邦线损坏，并在加固芯片和按键引脚、重新上电后得以解决。</li>
<li><strong>未产生PWM信号</strong>: 测试电机驱动时示波器测得PWM引脚输出噪声大且无有效波形，反接控制引脚也无输出，该问题在此阶段<strong>尚未彻底解决</strong>。</li>
</ul>
<hr />
<h2>💡 总结与心得</h2>
<p>整个开发过程可以说是“走一步一个坑”。前期的PCB布局因体积压缩让人崩溃，后期的0402焊接和代码/硬件联合调试更是一团乱麻。</p>
<p>不过好消息是，机械结构整体比较合理，且经过不断试错，第二版PCB的绘制水平已经有了明显的进步。驱动板的发热情况也比预计的要好。</p>
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