任务介绍

设计一款支持BLE5.0的开发板包含：USB接口、锂电池充电管理、PCB天线、LED和按键支持Zephyr/Arduino开发

模块介绍

根据任务要求本次我选用的是NRF52840芯片nRF52840 是 Nordic Semiconductor 公司推出的一款高性能、低功耗的多协议片上系统（SoC）

NRF52840DigiKey链接：NRF52840-CKAA-R7 Nordic Semiconductor ASA | 射频和无线 | DigiKey

其他还包括锂电池充电芯片BQ24072TRGTT: BQ24072TRGTT Texas Instruments | 集成电路（IC） | DigiKey

原理图和PCB模块介绍

一、核心控制模块（NRF52840，U1）

• 功能：NRF52840 是 Nordic 的蓝牙 5.2 SoC，内置 ARM Cortex-M4F 内核，支持蓝牙低功耗（BLE）、2.4GHz 私有协议等，兼具高性能与低功耗特性。
• 引脚连接：
• • 左侧H4为调试 / 编程接口（如 SWD 接口，含SWDIO、SWDCLK、RESET），用于下载程序和在线调试。
  • 与其他模块（如蓝牙天线、电源管理、用户 IO）通过引脚互联，实现功能扩展。

二、蓝牙天线与射频模块

• 天线电路：U4为 2.4GHz 贴片天线（如MUPS3104-5H-2.5mm），配合XC2（射频匹配网络，含电容、电阻），实现蓝牙信号的发射与接收，确保射频性能（阻抗匹配、信号增益）。

三、电源管理模块

• 充电与电池管理：U3（如BQ24072）是单节锂电池充电管理芯片，支持 USB 或外部电源对锂电池（BAT）充电，同时通过LED1/LED2指示充电状态（如充电中、充满）。
• 电源转换：Q1（BSS84，P 沟道 MOS 管）配合D1/D2、电容C3等，实现电源路径控制（如电池供电与外部供电的切换），保证系统在不同电源下稳定工作。

四、用户交互与指示模块

• 按键：USERKEY为用户功能按键，可用于唤醒系统、触发操作等，通过上拉 / 下拉电阻（图中隐含）与 NRF52840 的 GPIO 连接。
• LED 指示灯：LED3/LED4为用户指示灯，通过 NRF52840 的 GPIO 驱动，可用于显示系统状态（如蓝牙连接、工作模式）。

五、调试与扩展接口

• SWD 调试接口：H1为 4 针 SWD 接口（SWDIO、SWDCLK、RESET、GND），配合 J-Link 等调试器，实现程序下载与在线调试。
• 扩展排针H2：引出 NRF52840 的多个 GPIO，可用于外接传感器、显示屏等外设，扩展系统功能。

管脚定义

typec 进行USB通信 和下载程序

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件，方便保存记录各个版本，也可随时查阅，系统里查阅不到的物料也支持手动添加。

心得体会

设计 nRF52840 模块时，整合 Type-C、调试接口和锂电池插针让我体会到硬件设计需兼顾功能性与实用性。Type-C 的电源与数据复用需注意 CC 线下拉电阻配置，避免供电异常；SWD 调试接口布局要紧凑，减少信号干扰；锂电池接口需预留保护板空间，保障安全。

各接口间接地要共地处理，电源切换电路的逻辑需严谨，防止电压冲突。这些细节让我明白，嵌入式硬件设计不仅是元件堆砌，更是系统级的协调与优化，需平衡性能、可靠性与用户体验。