AIGC
| AIGC |
| Label |
ContentProducer |
ProduceID |
ReservedCode1 |
ContentPropagator |
PropagateID |
ReservedCode2 |
| 1 |
001191110102MACQD9K64018705 |
7626786669685096714-data_volume/files/所有对话/主对话/电子宠物/电子宠物_PCB_V1.0_拓扑连接图.md |
|
001191110102MACQD9K64028705 |
2496355402515786#1785029299244 |
|
|
电子宠物 PCB V1.0 拓扑连接图
版本：V1.0-S3FH4R2-IP5306 | 日期：2026-07-24
全元器件引脚-网络映射，按7模块分组，用于原理图绘制和网表验证
MCU: ESP32-S3FH4R2 裸片 QFN-56 7×7mm (C3013940)
充电IC: IP5306 ESOP-8 (C181692)，集成充电+锂电保护+升压
板型：45×45mm方板，单面贴经济型SMT
供电-充电模块
供电链路：USB-C 5V → IP5306 VIN → 充电 → 电池(4.2V) → BAT → ME6211 → 3V3
IP5306集成充电CC/CV+锂电保护，无需DW01+8205A
升压5V(VOUT)仅接电感闭环，不外接负载
R8: 0Ω跳线 0603 (0603WAF0000T5E C21189)
| 引脚 |
网络 |
备注 |
| Pin1 |
VBUS |
J1侧，USB-C 5V输入 |
| Pin2 |
VBUS |
负载侧，接IP5306 VIN + C9/C14 |
过流保护由IP5306内部+USB-C CC下拉双重保障，0Ω作为桥接
VBUS网络仅供给IP5306 VIN，不再直供ME6211
U4: IP5306 (ESOP-8, C181692)
| 引脚 |
编号 |
网络 |
备注 |
| VIN |
Pin1 |
VBUS |
USB-C 5V充电输入，C23紧贴到GND |
| LED1 |
Pin2 |
IP5306LED1 |
充电指示，R2→D1→3V3 |
| LED2 |
Pin3 |
NC |
电量指示，不使用 |
| LED3 |
Pin4 |
NC |
电量指示，不使用 |
| KEY |
Pin5 |
NC |
按键/照明，不使用 |
| BAT |
Pin6 |
BAT |
电池正极+ME6211 VIN，C25紧贴到GND |
| SW |
Pin7 |
SW |
DC-DC开关节点→L3 |
| VOUT |
Pin8 |
VOUT |
电感另一端，C24紧贴到GND |
| EP |
— |
GND |
散热焊盘，2.09×2.09mm |
IP5306内置CC/CV充电逻辑：涓流(100mA@BAT≤2.9V)→恒流(1.8A)→恒压(4.2V)→截止
充满自动停充，再充阈值4.1V，无需软件干预
1灯模式：充电中LED1闪烁(0.5Hz)，充满常亮，正常放电常亮，低电快闪(1.5Hz)
LED2/3/KEY悬空不影响充电保护功能
VOUT-SW之间仅接L3电感闭环，不接外部5V负载
U2: ME6211A33PG-N (SOT-89-3, C236673)
| 引脚 |
编号 |
网络 |
备注 |
| VSS |
Pin1 |
GND |
|
| VIN |
Pin2 |
BAT |
电池电压3.0~4.2V，C5紧贴Pin2到GND |
| VOUT |
Pin3 |
3V3 |
C6紧贴Pin3到GND |
A系列CE内置上拉电阻开，无需外部CE引脚，上电输出3.3V
VIN从VBUS改为BAT，IP5306充电后电池直供LDO
SOT-89散热优于SOT-23-5，Pin1(GND)和Pin3(VOUT)加大焊盘散热
充电模块外围
| 位号 |
值 |
Pin1 |
Pin2 |
用途 |
| L3 |
1.0µH |
SW |
VOUT |
IP5306 DC-DC功率电感(FXL0420-1R0-M C167203 4.4×4.2mm) |
| C23 |
10µF 10V |
GND |
VBUS |
IP5306 VIN紧贴去耦(C19702 0603 X5R) |
| C24 |
22µF 16V |
GND |
VOUT |
IP5306 VOUT紧贴去耦(C45783 0805 X5R) |
| C25 |
10µF 16V |
GND |
BAT |
IP5306 BAT紧贴去耦(C25741 0603 X5R) |
| D1 |
LED红0603 |
D1阴极(R2) |
3V3(阳极) |
充电指示灯，3V3→D1阳极→D1阴极→R2→IP5306LED1(C2286 基础库) |
| R2 |
1kΩ |
D1阴极 |
IP5306LED1 |
充电指示灯限流(C11702 0402) |
L3靠近U4放置，SW走线尽量短减少EMI
C23/C25均0603封装，C24升级0805 16V防MLCC偏压降容
充电指示逻辑：3V3→D1阳极→D1阴极→R2→IP5306 Pin2(LED1)，IP5306内部灌电流拉低驱动
供电模块阻容
| 位号 |
值 |
Pin1 |
Pin2 |
用途 |
| C5 |
2.2µF 16V |
GND |
BAT |
ME6211 VIN紧贴去耦(C23630 0603 X5R) |
| C6 |
2.2µF 16V |
GND |
3V3 |
ME6211 VOUT紧贴去耦(C23630 0603 X5R) |
C5从VBUS改BAT，跟随ME6211 VIN网络变更
控制模块
ESP32-S3FH4R2裸片(QFN-56 7×7mm)+晶振+电源去耦+Strapping配置+复位/下载按键
GPIO14原LEDBREATHE重分配为BATADC电池电压ADC检测（R14/R15分压，ADC2_CH3）
U1: ESP32-S3FH4R2 (QFN-56 7×7mm, C3013940)
| 物理Pin |
引脚名 |
网络 |
备注 |
| 1 |
LNA_IN |
NC |
天线输入，无天线不接 |
| 2 |
VDD3P3 |
3V3 |
C1(100nF)紧贴到GND |
| 3 |
VDD3P3 |
3V3 |
C15(100nF)紧贴到GND |
| 4 |
CHIP_PU |
RESET |
R5(10kΩ)上拉3V3 + C4(1µF)去抖 + RESET键接GND |
| 5 |
GPIO0 |
BOOT |
R1(10kΩ)上拉3V3 + BOOT键接GND |
| 6 |
GPIO1 |
TOUCHHEAD |
触摸-头部，J4-3 |
| 7 |
GPIO2 |
TOUCHLFACE |
触摸-左脸，J4-2 |
| 8 |
GPIO3 |
NC |
Strapping:JTAG源选择，禁配输出 |
| 9 |
GPIO4 |
I2SBCLK |
I2S位时钟，功放专用 |
| 10 |
GPIO5 |
I2SWS |
I2S字选择，功放专用 |
| 11 |
GPIO6 |
TOUCHRFACE |
触摸-右脸，J4-1 |
| 12 |
GPIO7 |
AMPDIN |
功放数据输入(S3→MAX98357A) |
| 13 |
GPIO8 |
LCDRST |
屏幕复位，J2-5 |
| 14 |
GPIO9 |
LCDDC |
数据/命令，J2-6 |
| 15 |
GPIO10 |
LCDCS |
片选，J2-7 |
| 16 |
GPIO11 |
LCDMOSI |
SPI数据，J2-4 |
| 17 |
GPIO12 |
LCDCLK |
SPI时钟，J2-3 |
| 18 |
GPIO13 |
AMPSDMODE |
功放使能（原GPIO15重映射），boot浮空→关断防爆音 |
| 19 |
GPIO14 |
BATADC |
电池电压ADC检测，R14/R15分压中点，ADC2_CH3 |
| 20 |
VDD3P3_RTC |
3V3 |
C18(100nF)紧贴到GND |
| 21 |
XTAL_32K_P |
NC |
32K晶振不用 |
| 22 |
XTAL_32K_N |
NC |
32K晶振不用 |
| 23 |
GPIO17 |
ACCELSCL |
R3(4.7kΩ)上拉3V3 |
| 24 |
GPIO18 |
ACCELSDA |
R4(4.7kΩ)上拉3V3 |
| 25 |
GPIO19 |
USBDN |
R9(22Ω)→USB D-→J1 |
| 26 |
GPIO20 |
USBDP |
R10(22Ω)→USB D+→J1 |
| 27 |
GPIO21 |
ACCELINT1 |
LIS3DH INT1中断，动作唤醒 |
| 28 |
SPICS1 |
NC |
内置Flash片选脚，必须NC |
| 29 |
VDD_SPI |
3V3 |
C22(100nF)紧贴到GND，独立电源脚必须接3V3 |
| 30 |
SPIHD |
NC |
内置Flash/PSRAM SPI |
| 31 |
SPIWP |
NC |
内置Flash/PSRAM SPI |
| 32 |
SPICS0 |
NC |
内置Flash/PSRAM SPI |
| 33 |
SPICLK |
NC |
内置Flash/PSRAM SPI |
| 34 |
SPIQ |
NC |
内置Flash/PSRAM SPI |
| 35 |
SPID |
NC |
内置Flash/PSRAM SPI |
| 36 |
SPICLK_N |
NC |
内置Flash/PSRAM SPI差分 |
| 37 |
SPICLK_P |
NC |
内置Flash/PSRAM SPI差分 |
| 38 |
GPIO33 |
NC |
未用 |
| 39 |
GPIO34 |
NC |
未用 |
| 40 |
GPIO35 |
NC |
未用 |
| 41 |
GPIO36 |
NC |
未用 |
| 42 |
GPIO37 |
NC |
未用 |
| 43 |
GPIO38 |
NC |
未用(JTAG MTCK) |
| 44 |
MTCK |
NC |
JTAG调试脚 |
| 45 |
MTDO |
NC |
JTAG调试脚 |
| 46 |
VDD3P3_CPU |
3V3 |
C21(100nF)紧贴到GND |
| 47 |
MTDI |
NC |
JTAG调试脚 |
| 48 |
MTMS |
NC |
JTAG调试脚 |
| 49 |
GPIO43 |
TXD0 |
J6-1 UART发送 |
| 50 |
GPIO44 |
RXD0 |
J6-2 UART接收 |
| 51 |
GPIO45 |
GND |
R12(10kΩ)下拉到GND，Strapping:VDD_SPI=3.3V |
| 52 |
GPIO46 |
GND |
R11(10kΩ)下拉到GND，Strapping:ROM打印/SPI Boot |
| 53 |
XTAL_N |
XTALN |
C16(22pF)到GND + X1 Pin3 |
| 54 |
XTAL_P |
XTALP |
L1(24nH)→C17(22pF)到GND + X1 Pin1 |
| 55 |
VDDA |
VDDA |
L2磁珠隔离→C19(100nF)紧贴到GND |
| 56 |
VDDA |
VDDA |
L2磁珠隔离→C20(100nF)紧贴到GND |
| 57 |
EP |
GND |
散热焊盘，打地孔 |
QFN-56裸片，4MB Flash + 2MB PSRAM内置，Pin28-37为内置Flash/PSRAM专用脚全NC
GPIO15/16在QFN-56封装未引出，AMPSDMODE重映射GPIO13
GPIO14原LEDBREATHE重分配为BATADC电池电压ADC检测（R14/R15分压，ADC2_CH3）
触摸从5点减为3点（TOUCHBACK/TOUCHBELLY随GPIO13/14重映射而取消）
VDD_SPI(Pin29)是独立电源脚，即使内置Flash也必须接3V3+去耦
Pin28=SPICS1是内置Flash片选脚，必须NC，不能接3V3
EP散热焊盘必须焊接，打多个地孔到GND平面
晶振电路
40MHz主晶振 + 24nH电感 + 22pF负载电容
| 位号 |
元件 |
参数 |
封装 |
LCSC |
连接 |
| X1 |
40MHz晶振 |
±10ppm 15pF ESR 25Ω |
SMD2520-4P |
C284176 |
Pin1→L1→XTALP, Pin3→XTALN, Pin2/4→GND |
| L1 |
电感 |
24nH |
0402 |
C167472 |
串在XTAL_P线路上：MCU Pin54→L1→X1 Pin1 |
| C16 |
电容 |
22pF 50V |
0402 |
C1555 |
Pin53(XTAL_N)→C16→GND |
| C17 |
电容 |
22pF 50V |
0402 |
C1555 |
L1输出端→C17→GND（接X1 Pin1侧） |
晶振选型C284176 ESR 25Ω优于乐鑫音频产品≤30Ω推荐
L1(24nH)串在XTAL_P线路上抑制三次谐波，不是并联
C16/C17负载电容值按CL=(C-Cstray)/2推算，22pF对应CL≈15pF（含4~5pF杂散）
电源去耦
每VDD脚紧贴100nF，共享bulk电容，不做阶梯；VDDA经磁珠隔离
| 位号 |
值 |
连接 |
用途 |
| C1 |
100nF |
Pin2→GND |
VDD3P3去耦(C307331 C0402) |
| C15 |
100nF |
Pin3→GND |
VDD3P3去耦(C307331 C0402) |
| C3 |
10µF |
3V3→GND |
VDD3P3 bulk，3V3先进C3再分叉到Pin2/Pin3(C96446 C0603) |
| C18 |
100nF |
Pin20→GND |
VDD3P3_RTC去耦(C307331 C0402) |
| C22 |
100nF |
Pin29→GND |
VDD_SPI去耦(C307331 C0402) |
| C21 |
100nF |
Pin46→GND |
VDD3P3_CPU去耦(C307331 C0402) |
| C2 |
10µF |
VDDA→GND |
VDDA bulk，磁珠后(C96446 C0402) |
| C19 |
100nF |
Pin55→GND |
VDDA去耦(C307331 C0402) |
| C20 |
100nF |
Pin56→GND |
VDDA去耦(C307331 C0402) |
| L2 |
磁珠120Ω@100MHz |
3V3→VDDA |
VDDA隔离(C14709 C0603) |
3V3供电路径：3V3→C3(10µF)→分叉→Pin2+C1/Pin3+C15
VDDA供电路径：3V3→L2(磁珠)→C2(10µF)→分叉→Pin55+C19/Pin56+C20
Pin20/29/46各自100nF紧贴到GND，共享3V3网络的C3(10µF)做bulk
VDDA用磁珠隔离数字噪声，C2升级10µF改善ADC供电纹波
控制模块阻容/按键
| 位号 |
值 |
Pin1 |
Pin2 |
用途 |
| C4 |
1µF |
GND |
RESET |
EN去抖，紧贴Pin4(C52923 0402) |
| R1 |
10kΩ |
3V3 |
BOOT |
GPIO0上拉(C25744 0402) |
| R3 |
4.7kΩ |
3V3 |
ACCELSCL |
I2C SCL上拉(C25900 0402) |
| R4 |
4.7kΩ |
3V3 |
ACCELSDA |
I2C SDA上拉(C25900 0402) |
| R5 |
10kΩ |
3V3 |
RESET |
EN上拉(C25744 0402) |
| R9 |
22Ω |
USBDN |
J1-D- |
USB D-串联电阻，贴MCU端(C25092 0402) |
| R10 |
22Ω |
USBDP |
J1-D+ |
USB D+串联电阻，贴MCU端(C25092 0402) |
| R11 |
10kΩ |
GPIO46 |
GND |
Strapping下拉，ROM打印/SPI Boot(C25744 0402) |
| R12 |
10kΩ |
GPIO45 |
GND |
Strapping下拉，VDD_SPI=3.3V(C25744 0402) |
| R13 |
47kΩ |
AMPSDMODE |
GND |
MAX98357A SD_MODE防爆音下拉，boot期间配合内置100kΩ确保<1.4V(C25792 0402基础库) |
R2/R8/D2原上电指示灯已删除，位号重分配：R2=充电指示灯限流1kΩ，D1=充电指示LED
BOOT按键 / RESET按键
| 位号 |
Pin1 |
Pin2 |
| BOOT |
BOOT |
GND |
| RESET |
RESET |
GND |
音频模块
I2S0：功放(输出)专用BCLK/WS，GPIO13控制SD_MODE防爆音
MAX98357A从VBUS改3.3V供电
FS-1340贴片扬声器替代原J3外接喇叭，GAIN_SLOT从12dB改6dB匹配0.7W喇叭
U3: MAX98357AETE+T (TQFN-16-EP 3×3mm, C910544)
| 引脚 |
编号 |
网络 |
备注 |
| DIN |
Pin1 |
AMPDIN |
I2S数据输入←GPIO7 |
| GAIN_SLOT |
Pin2 |
3V3 |
增益=6dB，接VDD(=3V3) |
| GND |
Pin3 |
GND |
|
| SD_MODE |
Pin4 |
AMPSDMODE |
GPIO13控制，boot浮空→关断防爆音 |
| NC |
Pin5-6 |
— |
不接 |
| VDD |
Pin7-8 |
3V3 |
3.3V供电 |
| OUTP |
Pin9 |
SPKP |
扬声器+→FS-1340 Pad1 |
| OUTN |
Pin10 |
SPKN |
扬声器-→FS-1340 Pad2 |
| GND |
Pin11 |
GND |
|
| NC |
Pin12-13 |
— |
不接 |
| LRCLK |
Pin14 |
I2SWS |
I2S字选择，共享GPIO5 |
| GND |
Pin15 |
GND |
|
| BCLK |
Pin16 |
I2SBCLK |
I2S位时钟，共享GPIO4 |
| EP |
— |
GND |
散热垫，大面积铜皮 |
VDD从VBUS改3V3：3.3V由ME6211 LDO输出，始终供电
GAIN_SLOT从GND(12dB)改3V3(6dB)：FS-1340仅0.7W，12dB在3V3电压下仍超功率，6dB约0.3~0.5W安全
SD_MODE防爆音机制不变：boot时GPIO浮空→内置100kΩ下拉→关断；启动后拉高GPIO13→使能
SPK1: FS-1340 微型扬声器 (SMD 13×13×4mm, C482342)
| 焊盘 |
网络 |
备注 |
| Pad1 |
SPKP |
扬声器+，接MAX98357A OUTP |
| Pad2 |
SPKN |
扬声器-，接MAX98357A OUTN |
| Pad3 |
GND/NC |
机械固定焊盘 |
| Pad4 |
GND/NC |
机械固定焊盘 |
SMD直贴PCB，省外接连接器+省壳上开孔+走线最短
替代原J3外接喇叭方案，位号J3已重分配给电池接口
8Ω 0.7W，配合GAIN_SLOT=6dB使用
音频模块阻容(功放)
| 位号 |
值 |
Pin1 |
Pin2 |
用途 |
| C7 |
100nF |
GND |
3V3 |
U3 VDD高频去耦，最近Pin7/8(C14663 0603) |
| C8 |
10µF |
GND |
3V3 |
U3 VDD bulk，紧挨C7外侧(C96446 0603) |
C7/C8从VBUS改3V3，跟随MAX98357A供电网络变更
运动检测模块
LIS3DH三轴加速度计，I2C地址0x18，动作/倾斜/自由落体检测
U5: LIS3DHTR (LGA-16 3×3mm, C15134)
| 引脚 |
编号 |
网络 |
备注 |
| Vdd_IO |
Pin1 |
3V3 |
C12紧贴Pin1去耦 |
| NC |
Pin2-3 |
— |
不接 |
| SCL |
Pin4 |
ACCELSCL |
←GPIO17，R3上拉3V3 |
| GND |
Pin5 |
GND |
|
| SDA |
Pin6 |
ACCELSDA |
←→GPIO18，R4上拉3V3 |
| SDO |
Pin7 |
GND |
I2C地址LSB，GND→0x18 |
| CS |
Pin8 |
3V3 |
必须接高=I2C模式 |
| NC |
Pin9 |
— |
INT2不接 |
| RES |
Pin10 |
GND |
必须接GND |
| INT1 |
Pin11 |
ACCELINT1 |
→GPIO21，动作中断唤醒 |
| GND |
Pin12 |
GND |
|
| ADC3 |
Pin13 |
— |
不用→悬空 |
| Vdd |
Pin14 |
3V3 |
C10+C11去耦 |
| ADC1 |
Pin15 |
— |
不用→悬空 |
| ADC2 |
Pin16 |
— |
不用→悬空 |
运动检测模块阻容
| 位号 |
值 |
Pin1 |
Pin2 |
用途 |
| C10 |
100nF |
3V3 |
GND |
U5 Vdd去耦，最近Pin14(C1525 0402) |
| C11 |
10µF |
3V3 |
GND |
U5 Vdd bulk，紧挨C10(C96446 0603) |
| C12 |
100nF |
3V3 |
GND |
U5 Vdd_IO去耦，紧贴Pin1(C1525 0402) |
交互模块
屏幕+触摸，用户交互外设
触摸从5点减为3点（GPIO13/14重映射后TOUCHBACK/TOUCHBELLY取消）
J2: 屏幕 8P XH2.5mm (C161875) — 驱动IC: ST7789V3, 320×172横屏
| Pin |
网络 |
备注 |
| 1 |
GND |
|
| 2 |
3V3 |
|
| 3 |
LCDCLK |
SPI时钟 |
| 4 |
LCDMOSI |
SPI数据 |
| 5 |
LCDRST |
复位 |
| 6 |
LCDDC |
数据/命令 |
| 7 |
LCDCS |
片选 |
| 8 |
3V3 |
背光常亮(BLK) |
SPI 4线，控制器ST7789V3
J2去耦
| 位号 |
值 |
Pin1 |
Pin2 |
用途 |
| C13 |
100nF |
3V3 |
GND |
屏幕去耦紧贴J2(C1525 0402) |
J4: 触摸 3P XH2.5mm (C144394)
从5P减为3P，GPIO13/14重映射后TOUCHBACK/TOUCHBELLY取消
| Pin |
网络 |
位置 |
| 1 |
TOUCHRFACE |
右脸(GPIO6) |
| 2 |
TOUCHLFACE |
左脸(GPIO2) |
| 3 |
TOUCHHEAD |
头部(GPIO1) |
BAT ADC电池电压检测（GPIO14分压）
GPIO14(ADC2_CH3)通过R14/R15分压检测电池电压
BAT→R14(10kΩ)→GPIO14→R15(10kΩ)→GND
4.2V时GPIO14≈2.1V，3.0V时≈1.5V，分压回路耗电约210µA，源阻抗5kΩ(ADC规范≤10kΩ)
| 位号 |
值 |
Pin1 |
Pin2 |
用途 |
| R14 |
10kΩ |
BAT |
BATADC |
上分压电阻(C25744 0402) |
| R15 |
10kΩ |
BATADC |
GND |
下分压电阻(C25744 0402) |
连接器
J1: USB Type-C 16P卧贴母座 (C2765186)
16P卧贴USB-C，5V/5A
| Pin |
网络 |
备注 |
| A4/B9/B4/A9 |
VBUS |
5V输入，→R8(0Ω)→IP5306 VIN |
| A6/B6 |
USBDP |
USB D+→R10→GPIO20 |
| A7/B7 |
USBDN |
USB D-→R9→GPIO19 |
| A5 |
CC1 |
R6(5.1kΩ)下拉GND |
| B5 |
CC2 |
R7(5.1kΩ)下拉GND |
| A1/B12/B1/A12 |
GND |
|
| A8/B8 |
SBU |
不接 |
J1阻容
| 位号 |
值 |
Pin1 |
Pin2 |
用途 |
| R6 |
5.1kΩ |
CC1(A5) |
GND |
CC1下拉(C25905 0402) |
| R7 |
5.1kΩ |
CC2(B5) |
GND |
CC2下拉(C25905 0402) |
| D3 |
SMF5.0A |
VBUS(K) |
GND(A) |
VBUS TVS过压保护，K接VBUS侧，A接GND |
| C14 |
100nF |
GND |
VBUS |
VBUS入口高频去耦，贴J1最近(C14663 0603) |
| C9 |
10µF |
GND |
VBUS |
VBUS入口bulk，紧挨C14外侧(C96446 0603) |
D+/D-各串22Ω电阻靠近MCU端放置，对地电容焊盘预留NC
D+/D-差分走线，90Ω差分阻抗
J3: 锂电池 2P XH2.5mm (C158012)
原喇叭接口位号重分配为电池接口
| Pin |
网络 |
备注 |
| 1 |
BAT |
电池正极，接IP5306 BAT(Pin6) |
| 2 |
GND |
电池负极，直连GND（IP5306内置保护，无需防倒灌） |
IP5306内置锂电保护（过充/过放/过流），电池负极直连GND
不同于GBC需外接DW01+8205A防倒灌电路
J6: UART调试 4P XH-4A (C158012)
原H1排针改为XH-4A座，位号改J6
| Pin |
网络 |
备注 |
| 1 |
TXD0 |
GPIO43 |
| 2 |
RXD0 |
GPIO44 |
| 3 |
GND |
|
| 4 |
3V3 |
|
BOM清单
封装与LCSC编号强制对齐：换封装=换编号，改封装列必须同步改LCSC列
0402手工焊不了，不要建议0402预留焊位
MCU从S3-MINI-1-N8模组换为S3FH4R2裸片，SMT类型经济型
IC/裸片
| 位号 |
元件 |
参数 |
封装 |
LCSC |
数量 |
库 |
| U1 |
ESP32-S3FH4R2 |
4MB Flash+2MB PSRAM LX7双核 |
QFN-56 7×7mm |
C3013940 |
1 |
经济型 |
| U2 |
ME6211A33PG-N |
3.3V/500mA LDO |
SOT-89-3 |
C236673 |
1 |
扩展 |
| U3 |
MAX98357AETE+T |
I2S Class D功放 |
TQFN-16-EP 3×3 |
C910544 |
1 |
扩展 |
| U4 |
IP5306 |
充电+锂电保护+升压 |
ESOP-8 |
C181692 |
1 |
扩展 |
| U5 |
LIS3DHTR |
三轴加速度计 |
LGA-16 3×3 |
C15134 |
1 |
扩展 |
| R8 |
0Ω |
0603WAF0000T5E |
0603 |
C21189 |
1 |
基础 |
晶振/电感/磁珠
| 位号 |
元件 |
参数 |
封装 |
LCSC |
数量 |
库 |
| X1 |
40MHz晶振 |
±10ppm 15pF ESR 25Ω |
SMD2520-4P |
C284176 |
1 |
扩展 |
| L1 |
电感 |
24nH |
0402 |
C167472 |
1 |
扩展 |
| L2 |
磁珠 |
120Ω@100MHz |
0603 |
C14709 |
1 |
基础 |
| L3 |
FXL0420-1R0-M |
1.0µH 7A功率电感 |
SMD 4.4×4.2mm |
C167203 |
1 |
扩展 |
扬声器
| 位号 |
元件 |
参数 |
封装 |
LCSC |
数量 |
库 |
| SPK1 |
FS-1340 |
8Ω 0.7W 13×13×4mm |
SMD |
C482342 |
1 |
扩展 |
LED
| 位号 |
元件 |
参数 |
封装 |
LCSC |
数量 |
库 |
| D1 |
LED |
红 |
0603 |
C2286 |
1 |
基础 |
| D3 |
SMF5.0A |
TVS单向5.0V 200W |
SOD-123FL |
C19077497 |
1 |
扩展 |
电阻
| 位号 |
阻值 |
封装 |
LCSC |
数量 |
库 |
| R1,R5,R11,R12 |
10kΩ |
0402 |
C25744 |
4 |
基础 |
| R2 |
1kΩ |
0402 |
C11702 |
1 |
基础 |
| R3,R4 |
4.7kΩ |
0402 |
C25900 |
2 |
基础 |
| R6,R7 |
5.1kΩ |
0402 |
C25905 |
2 |
基础 |
| R9,R10 |
22Ω |
0402 |
C25092 |
2 |
基础 |
| R13 |
47kΩ |
0402 |
C25792 |
1 |
基础 |
| R14,R15 |
10kΩ |
0402 |
C25744 |
2 |
基础 |
电容
| 位号 |
容值 |
封装 |
LCSC |
数量 |
库 |
| C1,C15,C18,C19,C20,C21,C22 |
100nF 50V |
C0402 |
C307331 |
7 |
基础 |
| C10,C12,C13 |
100nF 16V |
C0402 |
C1525 |
3 |
基础 |
| C2 |
10µF 25V |
C0402 |
C96446 |
1 |
基础 |
| C4 |
1µF 25V |
C0402 |
C52923 |
1 |
基础 |
| C23 |
10µF 10V |
C0603 |
C19702 |
1 |
基础 |
| C16,C17 |
22pF 50V |
C0402 |
C1555 |
2 |
基础 |
| C3,C8,C9,C11 |
10µF 25V |
C0603 |
C96446 |
4 |
基础 |
| C5,C6 |
2.2µF 16V |
C0603 |
C23630 |
2 |
基础 |
| C7,C14 |
100nF 50V |
C0603 |
C14663 |
2 |
基础 |
| C24 |
22µF 16V |
C0805 |
C45783 |
1 |
基础 |
| C25 |
10µF 16V |
C0603 |
C25741 |
1 |
基础 |
按键
| 位号 |
元件 |
参数 |
封装 |
LCSC |
数量 |
库 |
| BOOT |
轻触开关 |
4×3×2mm |
SMD |
C720477 |
1 |
基础 |
| RESET |
轻触开关 |
4×3×2mm |
SMD |
C720477 |
1 |
基础 |
连接器
| 位号 |
元件 |
参数 |
封装 |
LCSC |
数量 |
库 |
| J1 |
Type-C |
16P卧贴 |
SMD |
C2765186 |
1 |
扩展 |
| J2 |
XH连接器 |
8P 2.5mm |
直插 |
C161875 |
1 |
扩展 |
| J3 |
XH连接器 |
2P 2.5mm(锂电池) |
直插 |
C158012 |
1 |
扩展 |
| J4 |
XH连接器 |
3P 2.5mm |
直插 |
C144394 |
1 |
扩展 |
| J6 |
XH-4A座 |
4P(UART调试) |
直插 |
C158012 |
1 |
扩展 |
外接件（不上板）
| 器件 |
数量 |
用途 |
| ST7789V3 320×172 TFT彩屏 |
1 |
SPI 4线，控制器ST7789V3 |
| 3.7V锂电池 |
1 |
IP5306供电 |
| 触摸焊盘×3（铜箔+弹簧接触） |
3 |
PCB铺铜 |
换料费预估
| 扩展库元件 |
换料费 |
| U1 ESP32-S3FH4R2 |
经济型无换料费 |
| U2 ME6211 |
20元 |
| U3 MAX98357A |
20元 |
| U4 IP5306 |
20元 |
| U5 LIS3DH |
20元 |
| J1 Type-C卧贴 |
20元 |
| J2 XH 8P |
5元 |
| X1 晶振 |
5元 |
| L1 电感 |
5元 |
| L3 功率电感 |
5元 |
| SPK1 FS-1340 |
5元 |
| D3 SMF5.0A TVS |
5元 |
| 合计 |
150元 |
MCU换经济型S3FH4R2裸片，比模组省换料费且单价更低
网络汇总
V1.0-S3FH4R2-IP5306全信号网络连接关系，用于网表验证对齐
| 网络名 |
连接 |
说明 |
| VBUS |
J1-A4/B9/B4/A9 → R8(0Ω) → U4-Pin1(VIN) + C9/C14/C23 + D3(K极) |
USB 5V输入→R8(0Ω)→IP5306充电输入，D3 TVS过压保护 |
| BAT |
U4-Pin6(BAT) + U2-Pin2(VIN) + C5/C25 + J3-1 |
电池电压3.0~4.2V，IP5306 BAT→ME6211 |
| 3V3 |
U2-Pin3(VOUT) + U1-Pin2/Pin3(VDD3P3) + U1-Pin20(VDD3P3_RTC) + U1-Pin29(VDD_SPI) + U1-Pin46(VDD3P3_CPU) + L2输入(VDDA) + C1/C3/C6/C7/C8/C10/C11/C12/C13/C15/C18/C21/C22 + U3-Pin7/8(VDD) + U3-Pin2(GAIN_SLOT) + U5-Pin1/Pin8/Pin14 + J2-2/8 + J6-4 + R1/R3/R4/R5 + D1阳极 |
3.3V逻辑供电 |
| VDDA |
L2输出→C2→U1-Pin55/Pin56(VDDA) + C19/C20 |
模拟电源，磁珠隔离 |
| SW |
U4-Pin7(SW) + L3-Pin1 |
IP5306 DC-DC开关节点 |
| VOUT |
U4-Pin8(VOUT) + L3-Pin2 + C24 |
IP5306升压输出，电感闭环 |
| GND |
系统公共地 |
|
| XTALP |
U1-Pin54 → L1 → C17/X1-Pin1 |
40MHz晶振P端 |
| XTALN |
U1-Pin53 → C16/X1-Pin3 |
40MHz晶振N端 |
| I2SBCLK |
GPIO4(Pin9) + U3-Pin16(BCLK) |
I2S位时钟 |
| I2SWS |
GPIO5(Pin10) + U3-Pin14(LRCLK) |
I2S字选择 |
| AMPDIN |
GPIO7(Pin12) + U3-Pin1(DIN) |
S3→功放 |
| AMPSDMODE |
GPIO13(Pin18) + U3-Pin4(SD_MODE) + R13(47kΩ)下拉到GND |
功放使能控制防爆音（原GPIO15），R13(47kΩ)下拉到GND |
| ACCELSCL |
GPIO17(Pin23) + U5-Pin4(SCL) + R3 |
I2C时钟上拉3V3 |
| ACCELSDA |
GPIO18(Pin24) + U5-Pin6(SDA) + R4 |
I2C数据上拉3V3 |
| ACCELINT1 |
U5-Pin11(INT1) + GPIO21(Pin27) |
动作中断唤醒 |
| LCDRST |
GPIO8(Pin13) + J2-5 |
屏幕复位 |
| LCDDC |
GPIO9(Pin14) + J2-6 |
数据/命令 |
| LCDCS |
GPIO10(Pin15) + J2-7 |
片选 |
| LCDMOSI |
GPIO11(Pin16) + J2-4 |
SPI数据 |
| LCDCLK |
GPIO12(Pin17) + J2-3 |
SPI时钟 |
| USBDN |
GPIO19(Pin25) + R9 + J1-A7/B7 |
USB D-，R9(22Ω)串联贴MCU端 |
| USBDP |
GPIO20(Pin26) + R10 + J1-A6/B6 |
USB D+，R10(22Ω)串联贴MCU端 |
| IP5306LED1 |
U4-Pin2(LED1) + R2 |
充电指示灯，3V3→D1→R2→IP5306 LED1 |
| TOUCHHEAD |
GPIO1(Pin6) + J4-3 |
触摸-头部 |
| TOUCHLFACE |
GPIO2(Pin7) + J4-2 |
触摸-左脸 |
| TOUCHRFACE |
GPIO6(Pin11) + J4-1 |
触摸-右脸 |
| LEDTEXT |
已删除 |
原GPIO14扩展输出，三审后改为BATADC电池检测(ADC2_CH3) |
| BOOT |
GPIO0(Pin5) + R1 + BOOT键 |
下载模式选择 |
| RESET |
CHIP_PU(Pin4) + R5 + C4 + RESET键 |
硬件复位 |
| SPKP |
U3-Pin9(OUTP) + SPK1-Pad1 |
扬声器+→FS-1340贴片 |
| SPKN |
U3-Pin10(OUTN) + SPK1-Pad2 |
扬声器-→FS-1340贴片 |
| TXD0 |
GPIO43(Pin49) + J6-1 |
UART发送 |
| RXD0 |
GPIO44(Pin50) + J6-2 |
UART接收 |
| BATADC |
GPIO14(Pin19) + R14/R15分压中点 |
电池电压ADC检测(ADC2_CH3)，BAT→R14→BATADC→R15→GND，源阻抗5kΩ |
| CC1 |
J1-A5 + R6 |
5.1kΩ下拉GND |
| CC2 |
J1-B5 + R7 |
5.1kΩ下拉GND |
变更记录
| 版本 |
变更内容 |
| 实验版→V1.0 |
MCU换ESP32-S3-MINI-1-N8直贴；麦克风INMP441→ICS-43434直贴；加速度计MPU6050→LIS3DH直贴；LDO→ME6211A33PG-N直贴；功放→MAX98357AETE+T直贴；USB-C→16P卧贴C2765186；功放供电3.3V→5V VBUS直供；SD_MODE由VBUS直连改为GPIO15控制防爆音；新增LIS3DH INT1→GPIO21中断唤醒；GPIO45/46悬空标NC；新增D2上电指示灯+R8；位号按画图顺序全量重编 |
| V1.0网表修复 |
R3/R4上拉一端从信号线改接3V3网(✅已修)；J1 VBUS引脚合并到VBUS网(✅已修) |
| V1.0审核整改 |
USB-C换16P卧贴C2765186；删除H2扩展排针(IO48/37/38/42改NC)；删除D1板载LED；R2改接J5-1外接呼吸灯限流；IO42(JTAG)风险消除 |
| V1.0布局整改 |
删除U4麦克风+IO6标NC+C9删除；J4-4/5互换(TOUCHBELLY/TOUCHBACK)；USB D+/D-加R9/R10(22Ω)串联电阻贴模组端 |
| V1.0一审整改 |
GPIO3改NC(触摸-右脸迁至GPIO6 TOUCH6)；IO13/IO14网络名与网表对齐(IO13=TOUCHBACK J4-5, IO14=TOUCHBELLY J4-4)；VBUS入口加C9(10µF)+C14(100nF)；C3/C11换0603 10µF 10V(C96446)缓解偏压降容；J5改为扩展预留口；板子加宽约3mm |
| V1.0二审整改 |
VBUS入口加F1 PTC自恢复保险丝(C46640963, 0603, 500mA)串联在J1与VBUS网络之间；C5/C6从1µF 50V(C15849)升级为2.2µF 16V(C23630)缓解偏压降容 |
| V1.0-S3FH4R2迁移 |
MCU从ESP32-S3-MINI-1-N8模组(C2913206)换为S3FH4R2裸片(C3013940 QFN-56)；GPIO15/16不可用(QFN-56未引出)，AMPSDMODE重映射GPIO13(Pin18)，LEDBREATHE重映射GPIO14(Pin19)；触摸从5点减为3点(TOUCHBACK/TOUCHBELLY取消)，J4从5P换3P(C144394)；新增晶振电路X1(C284176)+L1(C167472 24nH)+C16/C17(C1555 22pF)；新增电源去耦：Pin2/Pin3 VDD3P3+C1/C15+C3(10µF)，Pin20 VDD3P3_RTC+C18，Pin29 VDD_SPI+C22，Pin46 VDD3P3_CPU+C21，Pin55/56 VDDA+L2磁珠(C14709)+C2(1µF)+C19/C20；GPIO45/46加外部10kΩ下拉R11/R12(C25744)；Pin28 SPICS1改NC；Pin30-37 Flash/PSRAM SPI全NC；删除天线禁区；EP散热焊盘打地孔；晶振统一换C284176(ESR 25Ω) |
| V1.0-IP5306充电版 |
新增U4 IP5306(C181692 ESOP-8)充电+锂电保护+升压IC；新增L3功率电感FXL0420-1R0-M(C167203)+C23/C24/C25去耦；供电链路从VBUS→ME6211改为USB→IP5306→电池→BAT→ME6211→3V3；ME6211 VIN从VBUS改BAT；MAX98357A VDD从VBUS改3V3；GAIN_SLOT从GND(12dB)改3V3(6dB)匹配FS-1340(0.7W)；新增FS-1340贴片扬声器SPK1(C482342)替代原J3外接喇叭；J3位号重分配为锂电池接口(Pin1=BAT, Pin2=GND)；H1改J6(XH-4A座)；删除J5扩展口+呼吸灯(GPIO14 LEDBREATHE取消)；删除R8+D2上电指示灯；新增D1充电指示灯+R2(1kΩ C11702)接IP5306 LED1；C7/C8从VBUS改3V3跟随MAX98357A；C5从VBUS改BAT跟随ME6211；板型38×45→45×45mm方板 |
| V1.0-一审整改(网表对齐) |
MAX98357A VDD和GAIN_SLOT从BAT改回3V3（与原理图网表对齐），C7/C8同步改3V3；F1从PTC改0Ω跳线；屏幕型号从ST7735修正为ST7789V3(320×172横屏)；J4触摸引脚映射对齐网表(Pin1=TOUCHRFACE, Pin3=TOUCHHEAD)；新增R13 47kΩ防爆音下拉电阻 |
| V1.0-二审整改(J5扩展口) |
GPIO14从NC改为LEDTEXT扩展输出口；新增J5 XH-3P(C144394)连接器(Pin1=LEDTEXT, Pin2=3V3, Pin3=GND)；BOM/网络汇总/变更记录同步更新 |
| V1.0-三审整改(智谱5.2) |
E-01：删除J5扩展口，GPIO14从LEDTEXT改为BATADC电池电压ADC检测(ADC2_CH3)，新增R14/R15各10kΩ 0402分压(BAT→R14→BATADC→R15→GND，源阻抗5kΩ)；E-02：IP5306去耦加大C23(1µF→10µF C19702)、C24(4.7µF→22µF C59461)、C25(2.2µF→10µF C25741)；E-03：VBUS加D3 SMF5.0A TVS单向200W SOD-123FL(K→VBUS, A→GND)；E-04跳过：D+/D-不加ESD保护，理由-板子无余量放USBLC6-2SC6、需扩展库增加费用、充电为主D+/D-仅烧录偶尔使用风险可控；E-05跳过：USB-C无CC通信优先级低IP5306自适应充电可缓解；I-01跳过：GPIO3不加10kΩ下拉，理由-EFUSE_STRAP_JTAG_SEL未烧写(默认0)GPIO3不参与启动配置浮空无影响(据ESP32-S3数据手册Table3-1 GPIO3默认Floating)；I-05跳过：GP1O21拼写为嘉立创EDA导出问题非文档错误 |
| V1.0-终审优化 |
C24从22µF 6.3V 0603(C59461)升级22µF 16V 0805(C45783)防MLCC偏压降容(W-07)；C2从1µF 0402(C52923)升级10µF 0402(C96446)改善VDDA供电纹波提升ADC精度(W-08)；W-05 GPIO3下拉因板面不足跳过；W-10 R2改470Ω可选未执行 |
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