1、原理图
1.1、wifi运动传感器
参考原理图设计XD通信开发板和Qi样品板，在WIFI选择运动传感器XD开发板的ESP8266EX的wifi芯片只需要一个上位机芯片UART口就可以工作，也可以独立工作，不过要搭配一个flash芯片；运动传感器自选型号MPU6050，IIC接口的三轴运动传感器，用于监测车辆的运动状态。
1.2、电源
电源方面，电动汽车的电池电压变化范围较高，国家标准主要为48V和36V电池，但是48V电池充满电也有54V电压耗尽后，电压一般为36V左右；36V电池更容易说，放电后考虑电压24V，一般芯片的输入下限可达20V以下是另一个主要问题，现有的电动汽车电池很大一部分不是新的国家标准，那么它的电压很可能超过72V，60V电池充满电是72V，这么来看，80V充满电的电池将超过90个V电压，所以，输入电源转换的芯片耐压范围起码要90V以上，这一点是市场上现存的GPS也可以看到定位器的输入电压，基本是90V以上，高号称输入电压可达120V。
综上所述，这里的稳压芯片主要考虑宽压输入范围，宽压的主要瓶颈在高压上限，一般在90V以上是供电电流。这次选择的芯片是MPS的EV9486A开关电源芯片，该芯片标称输入电压4.5-100V，输出电流上限为3.5A，开关频率1MHz，170uA典型的静态电流输出为5V和12V。转换效率，因为从高电压到5V，压差比较大，效率肯定么理想，一般在5。V100mA输出电流时60V输入的转换效率约为73%，36V输入转换效率约78%；输出电流为5V1A转换效率可达80%，高低温、包装、各种参数可满足我们的电源需求。因为这是第一次做这个板，这里没有选择国产芯片。虽然很多国产芯片已经反复验证，电压输入范围也很高，但为了安全起见，尽量先选择。MPS芯片稳定。
除了总电源的转换芯片外，我们还需要配置锂电池充电监测IC，这里有个问题，其实MT2503可以自带电源监控和充电管理功能，但在XD他们在开发板上加了自己的充电IC，个人猜测有两种可能：第一种是方便，因为充电IC集成电流限制和充电保护，无需过多配置，电源接通，配置下拉电阻可限制充电电流，，保护功能自动打开，没什么好说的，真的很方便；第二种可能是因为他们MT2503的充电功能，测量效果可能不理想，或者配置冗长，让一个人说不出话来，除了硬件设计给他几个引脚，非常麻烦（BGA封装，也许还要多打盲孔)，总之是无法吐槽，不如直接独立IC。事实上，他们懒得尝试的另一个原因个原因MT这里的2503功能，一个小的IC为什么解决的事情这么麻烦？事实上，他们懒得尝试的另一个原因个原因MT这里的2503功能，一个小的IC为什么解决的问题这么麻烦？(这个原因不太可能。毕竟他们做了这么久，这些功能应该已经试过了。)总之，这个锂电池监控IC是保留了，LTC4054-4.2.这里配置的充电电流是恒流400mA。反正有电动车电池给他充电。别担心，慢慢充电。
另外，ESP8266EX电源需要单独3.3V供电，所以他单独配置了一个LDO，型号是SPX3815M5；MT2503的GPS部分也需要单独供电3.3V，给它配置一个LDO，型号是RT9193，至于为什么用两个不同的3.3V电源IC，这是参考原理图推荐的主要原因；次要原因是，第一次做这个板，最好买两个芯片，互相备用，以防万一。
1.3、射频
射频主要包括四个方面：GSM/GPRS、BT、WIFI、GPS，这四个射频主要是GSM/GPRS和GPS因为加功放因为要加功放，GPS还需要添加各种滤波器，所有射频都需要匹配电路。GSM/GPRS原功放芯片在射频方面已停产，XD李工推荐RDA6625E芯片是国产芯片，已经推出很久了，市场反馈也不错。GPS方面，参照XD开发板，接收天线两级放大，效果应保证，但原陶瓷天线太大25x25mm用稍小一点的18代替x18mm，信号有一定的损失，但空间有一定的余量（GPS额外预留了外接天线的IPEX座位，不能外接)。BT多层陶瓷天线采用贴片，增益相对较小，WIFI和GSM/GPRS也都预留了IPEX一代接口，可外接天线。单端50欧姆的阻抗匹配，以及净空等。，这些都不细说。
1.4、开关电路
这里的开关不是电路板上的按钮。当然，设计时保留了它XD开发板的开关按钮，但这里的开关主要是电路板控制电动汽车的开关。因为是1.8V控制100V，因此，电路设计需要一些努力，用于大功率P沟mosfet，CMD这个型号是5952Qi在样品板上看到的，找厂家需要很大的努力，一顿恶补mosfet知识，主要是Vgs、Vds，还有Rds(on)、Vgs(th)还有一些电流限制。三极管控制CMD5952的栅极，然后使用另一个小功率mosfet控制三极管的导通，这里主要考虑的是电动车刚上电时，必须保证电门不通，只有电路板有指令才能移动，不能立即上电。另外，为了保护CMD5952的栅极增加了稳压管。
除了简单的控制开关外，还需要增加电压检测功能，因为电路板需要知道电动汽车的电池是否有电，但也需要知道门是否打开。所有这里需要两个ADC引脚分辨检测电池电压和电门电压。因为MT2503的ADC只有一个闲置的，检测范围有限，因此增加了分压电路，需要在程序中进行比例转换。对于电门，只能牺牲原电路的充电检测ADC，移动到电门电压检测部分。
1.5.报警器和电机锁
这两个功能类似于预留功能，不一定全部使用，但预留，其使用是有条件的；这里的报警器是外部控制引脚，GPIO控制三极管是否与地导通，导通时，对外输出为低电平，不导通为悬空。因此，要求报警器控制低电平有效。电机锁是检测引脚，加了稳压管GPIO检测外部电压来判断电机锁的开关。
1.6、对外接口
对外界面，考虑TBOX对外接线有低压信号和高压电源，因此高低压分离，4pin电源和门信号；8pin低压信号，电流不多，1A足够了，因为电流本身不多，连接器可以达到3A电流，耐压200V以上。另外USB调试接口、3.7V安排锂电池接口。其余的是测试点和天线接口。
1.7、晶振
晶振非常重要，晶振也非常重要，XD许多板原理图没有更新，也许他们的要求不高，只是bom准确的型号写在上面，很多型号与原理图不匹配。关键是晶振，GPS晶振原理图封装引脚定义错误，但PCB没有错。也许他知道他只是懒得改变。但多亏了自己的发现，否则真的是神坑啊。板共用三个晶体振动，准确地说是两个晶体和一个温度补偿TCXO。奇怪的是，MT2503的XTAL1和XTAL2.晶体输入引脚实际上没有添加匹配的电容器。一开始，我以为是这样。XD原理图是错误的。我找到了许多官方原理图，但我没有。我在手册上找了很长时间，没有看到任何解释。这真的很奇怪。我只能认为它内置了一个电容器（令人费解的是，不同制造商的晶体推荐的电容频率相同）。TCXO是用在MT2503的GPS另一部分用于另一个晶体ESP8266EX上，也是26MHz，但是型号跟MT不同的2503，原因和电源一样。
1.8、原理图设计总结
1、记住原理图设计不能粗心大意，仔细检查每个网络标号是否有错误，一端和另一端是否没有改变；
2、原理图设计必须仔细检查芯片手册，反复检查各种指标，最好在原理图上注明关键指标；
3.如果原理图的装置封装不是自己画的，一定要按照手册检查，千万不要出错；
4、ad网络标号通用于多个原理图，即在同一项目中，第一个原理图的网络标号可以连接到第二个原理图的同一网络标号，需要设置ad；
5、ad操作技巧多，百度多，学习多，提高工作效率。bom导出配置、标号重新标注、封装检查等；
6、做完原理图设计一定要做DRC检查，及时修改错误；
7.原理图中的每个设备，comment选项是设备的最终型号，describe选项是选择设备的主要功能和参数描述，必须完全添加，然后导出bom；
8.原理图中的每个设备PCB封装必须和PCB对应于封装库中的型号，可以添加额外的封装库，但尽量保证原理图中的所有封装都在一个库中；
9、从PDS导入原理图中的设备，如果参数中有设备路径，尽量删除，可能会报错，导致设备无法移动，AD16崩溃；
10.绘制原理图时，尽量做好分区，哪一部分有什么作用，布局和PCB一方面保证原理图具有良好的可读性，另一方面可以更容易地进行后期布局。
2、PCB设计
2.1.保证导入原理图
PCB设计最重要的一点是确保设备的包装没有问题。这一点，即使包装是在网上下载的，也要根据手册检查尺寸；自己设计的包装一定要特别小心，画完再检查尺寸，保证准确。PCB包装没有问题，所以配置在原理图上PCB包装也应确保没有问题，必须反复检查。原理图更换型号后，确认包装是否修改。原理图上的设备包装必须与当前设备选择的包装一致。
2.2、PCB尺寸和外形
导入成功后，需要确定电路板的形状，尽量设计倒角，先使用画出电路板的形状，然后选择这些形状线(按住shift可多选)，重新定义电路板的形状。用焊盘加几个螺丝孔，打印正反面安装图案比较好看，用过孔也可以，但是不好看。在螺孔外加一个keepout线，不能直接接地，原理图设计螺孔和电路板信号加电容电阻，做好隔离保护。如果有设备跑出当前视野，可以在原理图中选择边界外的设备，然后依次按下T和S，回到PCB依次按下I和界面L，再画一个框，装置就会回来。
电路板布局应根据功能分区分为高压电源区、核心设备区、射频设备区、一般设备区等几个大块。然后将每个区域的组件聚集在一起，可能聚集成一堆，你可以尝试放在预期的区域，参考原理图，然后调整布局，此时可以修改分区，以确保分区准确合理。射频靠边、开关电源远离射频器件、屏蔽罩内的器件摆放，屏蔽罩大概尺寸等等，按照一般理解，大概保证每个分区都可以容纳器件，顶层不行就底层。射频线需要覆盖土地，陶瓷天线预留铜，下面不能布线，晶体振动布局靠近芯片，下面尽量不要放设备，USB插座需要靠边开槽，电源芯片需要散热盘，附近放置旁路电容器，射频匹配电路靠近天线等。有各种原则和注意事项。在大致区分位置后，然后将不同部分的位置精细地放置在各种位置，并可能反复清楚不同部分之间的相互布线。ad本身就有连线指示，大概让线路短一点，直接一些，预留足够的走线距离，线宽大概多少等等。当然这里面是有优先顺序的：射频和电源是最优先的，然后是高频信号，然后是一般信号。按照这个顺序走下来，后面走线就方便多了，后期可以做一些微调，大的改动基本不用。
这里还有一点需要注意，设计之初就要考虑好MARK点的位置，还有工艺边是否添加、是否需要拼板等等。mark点和工艺边的设计都需要按照规范设计，mark点距离板子边缘大于5mm，正反面都放个小焊盘，直径1mm，然后跟焊盘同圆心加上keepout圈圈，直径3mm。mark点放上3对，其中两对要关于中心对称，尽量别放在对角线上（防呆），都放电路板的边角里（注意满足5mm条件），另外一对放在另一个边角里（注意满足5mm条件），对称与否无关紧要。当前板子采用单板工艺边设计，工艺边在长边加上，宽度5mm，加上V-cut线，做好标注，关于V-cut和标注都放到。
大概放好了位置之后，就要看看合不合理，射频将来的走线有没有问题，单端匹配参考哪里？USB的差分匹配参考哪里？如何设计层叠顺序。一般情况下，当前电路板4层或者6层都可以，6层信号可能更好一些，但是4层更省成本，而且也基本满足需求，所以，暂定为4层板，层叠顺序是top-inlayer1-inlayer2-gnd，内电层不规定地和电源，作为内层信号层，除了走线之外，全部铺地。inlayer1尽量保证地平面的完整性，尤其是射频走线下方不可以破坏地平面的完整性，不然会引起阻抗变化，影响信号传输。这样一来，射频信号布局到顶层，参考inlayer1层的地平面，做单端50欧姆阻抗匹配；USB的差分走线布局到inlayer1层，参考上下两层的地平面，做差分90欧姆阻抗匹配。
板厚设计参考嘉立创4层板设计，通过IS9000计算线宽和走线间距之后，就可以确定下来射频和USB布线的参数。具体可以跟制板厂沟通，如果没有固定制板厂就按照常规设计，然后制板要求注明阻抗要求，让板厂根据要求去调整线宽和间距。层叠设计的时候也要估算一下铺铜的厚度，表层和内电层都要注意铺铜的厚度，一般1OZ就可以。有特殊情况的，要好好计算铺铜厚度、走线宽度和电流的关系。
走线的话，每个人有不同的习惯。我个人一般先搞定电源，当然，布局的时候就要考虑到射频和电源不要互相交叉，每个部分尽量老老实实待在自己的地盘。电源走线要注意按照电流的顺序，先经过那里，再经过那里，比如：先旁路滤波一下，然后出去等等，这个时候要参照原理图和官方手册，尤其是电源IC，一般情况下厂家会提供参考布局，尽量按照参考布局来进行布线。要注意线宽和电流的关系。要预留走线宽度，宁可大一些不要小了，一般情况电流要预留50%的余量。这时候可以稍微修改布局，让布局更加合理，当然也要有所取舍。然后是射频，射频比较简单，我不会给自己的射频走线增加障碍物，一般都是直溜溜的到板子边缘，偶尔拐个弯，需要注意的是，走线宽度要按照之前计算好的宽度，铺铜的时候距离射频走线至少保证1个线宽的距离，这个在ad里可以增加禁止布线区。另外为了增加电路板的地平面良好的导通性，电路板上多打孔，连接多层地平面，在射频走线旁边也要多打孔，增加地平面导通性，做好屏蔽。需要说明的是，这里的打孔不要有规律，要乱，这是为了避免形成共振腔体，因为它可能带来辐射问题。一般孔的间距小于1/20波长，太密了没有必要，还要增加成本，太远了效果不够好。
其他的走线，要注意inlayer1层要保证射频线下面的地平面是完整的，不要去分割。还有邻层走线尽量垂直，避免平行走线造成电容效应 。
走线完成之后，要给pcb滴泪，为了增加pcb走线跟焊盘之间连接的可靠性、降低线宽的变化速度，减少信号反射。当然对于高频信号，因为线宽是经过计算的，可以不滴泪。实际上，滴泪本身就是可选的，但是对于高速电路板，为了减少不确定性，就不滴泪了。
2.7、铺铜
铺铜之前要先给射频线、射频连接器、天线位置添加禁止铺铜区或者keepout线，开孔直接添加cutout区域，禁止铺铜区仅仅对当前层其作用，keepout线会阻值所有层铺铜，cutout区域也是一样的。铺铜的时候，可以设置好铺铜规则，对于局部地区的小范围铺铜个，可以单独添加rule，设置成全部覆盖（注意规则的优先级）。对于大范围的铺铜一般会选择对焊盘进行十字连接。射频方面也要注意，铺铜距离射频走线的距离一般在20-35mil，这个距离通过添加禁止铺铜区来实现，当然也可以通过计算软件去计算。
本次设计对于铺铜做了多次限制，在电源转换部分取消铺铜（四层都取消），降低开关电源对电路板的影响，加粗电源和地的走线，采用区域局部铺铜的方法，尽量隔离电源部分。
3、bom导出
bom导出的步骤是在完成原理图设计之后，一般原理图完成之后，修改好器件选型和参数，drc检查无误，通过原理图评审之后，可以进行bom导出的操作。导出的时候可以选择导出的选项，一般quantity、comment、discribe、designator、footprint都是必选的，其他的可以自己调整，导出之后是一个csv表格。我们要校正其中的选型参数，一般需要合并同类型的器件，减少器件的种类，合并的原则是成本相差不大的情况下，选择更高要求的器件，比如，精度1%和5%的同样封装和阻值的电阻，选择1%的。合并之后修改一下选型，然后更新到原理图中。一般来说，导出的bom中的器件型号应该是完整详细的型号了，但是还要进行再次核查，检查器件选型是否有误，没有问题之后还要给器件添加生产厂家，如果是淘宝采购，需要添加淘宝连接、参数、图片、店家名称等信息。没有问题之后，可以对器件进行归类，大的分类包括：电容、电阻、电感、IC、晶振、连接器、二极管、三极管、滤波器等等，下面一级分类可以按照封装分类，0201、0402、0603等等，也可以简单进行归类。这样做主要是提高可读性，让人一目了然。完成bom之后，可以交给采购按照bom清单进行采购，有问题可以随时沟通。
4、生产文件的导出
此处生产文件主要包括gerber文件、电路板外形图、正方面安装图、坐标文件、物料清单（bom稍微修改一下，去掉部分信息）、屏蔽罩尺寸图、钢网文件、制板说明。
1、电路板制作需要制板说明、gerber文件、电路板外形图；
2、采购需要bom清单；
3、钢网制作需要钢网文件；
4、屏蔽罩制作需要屏蔽罩尺寸图；
5、电路板电装SMT需要正反面安装图、物料清单、坐标文件、钢网；
当然生产之前也要经过多次询价、沟通工艺要求等等，包括bom物料的采购也要经过一些沟通，跟卖家沟通需求情况，对于不常用的器件或者采购周期长的海外器件，在不影响生产的情况下可以选择替代器件。