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AIGC:
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Label: "1"
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ContentProducer: 001191110102MACQD9K64018705
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ProduceID: 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
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ReservedCode1: ""
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ContentPropagator: 001191110102MACQD9K64028705
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PropagateID: 2496355402515786#1785029299244
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ReservedCode2: ""
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# 电子宠物 PCB V1.0 拓扑连接图
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> 版本：V1.0-S3FH4R2-IP5306 | 日期：2026-07-24
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> 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
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> MCU: ESP32-S3FH4R2 裸片 QFN-56 7×7mm (C3013940)
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> 充电IC: IP5306 ESOP-8 (C181692)，集成充电+锂电保护+升压
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> 板型：45×45mm方板，单面贴经济型SMT
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## 供电-充电模块
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> 供电链路：USB-C 5V → IP5306 VIN → 充电 → 电池(4.2V) → BAT → ME6211 → 3V3
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> IP5306集成充电CC/CV+锂电保护，无需DW01+8205A
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> 升压5V(VOUT)仅接电感闭环，不外接负载
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### R8: 0Ω跳线 0603 (0603WAF0000T5E C21189)
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| 引脚 | 网络 | 备注 |
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| Pin1 | VBUS | J1侧，USB-C 5V输入 |
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| Pin2 | VBUS | 负载侧，接IP5306 VIN + C9/C14 |
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> 过流保护由IP5306内部+USB-C CC下拉双重保障，0Ω作为桥接
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> VBUS网络仅供给IP5306 VIN，不再直供ME6211
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### U4: IP5306 (ESOP-8, C181692)
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| 引脚 | 编号 | 网络 | 备注 |
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| VIN | Pin1 | VBUS | USB-C 5V充电输入，C23紧贴到GND |
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| LED1 | Pin2 | IP5306LED1 | 充电指示，R2→D1→3V3 |
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| LED2 | Pin3 | NC | 电量指示，不使用 |
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| LED3 | Pin4 | NC | 电量指示，不使用 |
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| KEY | Pin5 | NC | 按键/照明，不使用 |
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| BAT | Pin6 | BAT | 电池正极+ME6211 VIN，C25紧贴到GND |
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| SW | Pin7 | SW | DC-DC开关节点→L3 |
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| VOUT | Pin8 | VOUT | 电感另一端，C24紧贴到GND |
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| EP | — | GND | 散热焊盘，2.09×2.09mm |
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> 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
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> 充满自动停充，再充阈值4.1V，无需软件干预
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> 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)
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> LED2/3/KEY悬空不影响充电保护功能
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> VOUT-SW之间仅接L3电感闭环，不接外部5V负载
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### U2: ME6211A33PG-N (SOT-89-3, C236673)
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| 引脚 | 编号 | 网络 | 备注 |
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| VSS | Pin1 | GND | |
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| VIN | Pin2 | BAT | 电池电压3.0~4.2V，C5紧贴Pin2到GND |
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| VOUT | Pin3 | 3V3 | C6紧贴Pin3到GND |
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> A系列CE内置上拉电阻开，无需外部CE引脚，上电输出3.3V
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> VIN从VBUS改为BAT，IP5306充电后电池直供LDO
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> SOT-89散热优于SOT-23-5，Pin1(GND)和Pin3(VOUT)加大焊盘散热
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### 充电模块外围
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| 位号 | 值 | Pin1 | Pin2 | 用途 |
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| L3 | 1.0µH | SW | VOUT | IP5306 DC-DC功率电感(FXL0420-1R0-M C167203 4.4×4.2mm) |
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| C23 | 10µF 10V | GND | VBUS | IP5306 VIN紧贴去耦(C19702 0603 X5R) |
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| C24 | 22µF 16V | GND | VOUT | IP5306 VOUT紧贴去耦(C45783 0805 X5R) |
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| C25 | 10µF 16V | GND | BAT | IP5306 BAT紧贴去耦(C25741 0603 X5R) |
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| 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) |
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| R2 | 1kΩ | D1阴极 | IP5306LED1 | 充电指示灯限流(C11702 0402) |
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> L3靠近U4放置，SW走线尽量短减少EMI
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> C23/C25均0603封装，C24升级0805 16V防MLCC偏压降容
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> 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
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### 供电模块阻容
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| 位号 | 值 | Pin1 | Pin2 | 用途 |
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| C5 | 2.2µF 16V | GND | BAT | ME6211 VIN紧贴去耦(C23630 0603 X5R) |
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| C6 | 2.2µF 16V | GND | 3V3 | ME6211 VOUT紧贴去耦(C23630 0603 X5R) |
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> C5从VBUS改BAT，跟随ME6211 VIN网络变更
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## 控制模块
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> ESP32-S3FH4R2裸片(QFN-56 7×7mm)+晶振+电源去耦+Strapping配置+复位/下载按键
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> GPIO14原LEDBREATHE重分配为BATADC电池电压ADC检测（R14/R15分压，ADC2_CH3）
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### U1: ESP32-S3FH4R2 (QFN-56 7×7mm, C3013940)
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| 物理Pin | 引脚名 | 网络 | 备注 |
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| 1 | LNA_IN | NC | 天线输入，无天线不接 |
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| 2 | VDD3P3 | 3V3 | C1(100nF)紧贴到GND |
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| 3 | VDD3P3 | 3V3 | C15(100nF)紧贴到GND |
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| 4 | CHIP_PU | RESET | R5(10kΩ)上拉3V3 + C4(1µF)去抖 + RESET键接GND |
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| 5 | GPIO0 | BOOT | R1(10kΩ)上拉3V3 + BOOT键接GND |
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| 6 | GPIO1 | TOUCHHEAD | 触摸-头部，J4-3 |
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| 7 | GPIO2 | TOUCHLFACE | 触摸-左脸，J4-2 |
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| 8 | GPIO3 | NC | Strapping:JTAG源选择，禁配输出 |
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| 9 | GPIO4 | I2SBCLK | I2S位时钟，功放专用 |
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| 10 | GPIO5 | I2SWS | I2S字选择，功放专用 |
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| 11 | GPIO6 | TOUCHRFACE | 触摸-右脸，J4-1 |
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| 12 | GPIO7 | AMPDIN | 功放数据输入(S3→MAX98357A) |
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| 13 | GPIO8 | LCDRST | 屏幕复位，J2-5 |
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| 14 | GPIO9 | LCDDC | 数据/命令，J2-6 |
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| 15 | GPIO10 | LCDCS | 片选，J2-7 |
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| 16 | GPIO11 | LCDMOSI | SPI数据，J2-4 |
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| 17 | GPIO12 | LCDCLK | SPI时钟，J2-3 |
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| 18 | GPIO13 | AMPSDMODE | 功放使能（原GPIO15重映射），boot浮空→关断防爆音 |
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| 19 | GPIO14 | BATADC | 电池电压ADC检测，R14/R15分压中点，ADC2_CH3 |
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| 20 | VDD3P3_RTC | 3V3 | C18(100nF)紧贴到GND |
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| 21 | XTAL_32K_P | NC | 32K晶振不用 |
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| 22 | XTAL_32K_N | NC | 32K晶振不用 |
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| 23 | GPIO17 | ACCELSCL | R3(4.7kΩ)上拉3V3 |
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| 24 | GPIO18 | ACCELSDA | R4(4.7kΩ)上拉3V3 |
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| 25 | GPIO19 | USBDN | R9(22Ω)→USB D-→J1 |
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| 26 | GPIO20 | USBDP | R10(22Ω)→USB D+→J1 |
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| 27 | GPIO21 | ACCELINT1 | LIS3DH INT1中断，动作唤醒 |
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| 28 | SPICS1 | NC | 内置Flash片选脚，必须NC |
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| 29 | VDD_SPI | 3V3 | C22(100nF)紧贴到GND，独立电源脚必须接3V3 |
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| 30 | SPIHD | NC | 内置Flash/PSRAM SPI |
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| 31 | SPIWP | NC | 内置Flash/PSRAM SPI |
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| 32 | SPICS0 | NC | 内置Flash/PSRAM SPI |
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| 33 | SPICLK | NC | 内置Flash/PSRAM SPI |
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| 34 | SPIQ | NC | 内置Flash/PSRAM SPI |
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| 35 | SPID | NC | 内置Flash/PSRAM SPI |
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| 36 | SPICLK_N | NC | 内置Flash/PSRAM SPI差分 |
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| 37 | SPICLK_P | NC | 内置Flash/PSRAM SPI差分 |
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| 38 | GPIO33 | NC | 未用 |
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| 39 | GPIO34 | NC | 未用 |
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| 40 | GPIO35 | NC | 未用 |
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| 41 | GPIO36 | NC | 未用 |
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| 42 | GPIO37 | NC | 未用 |
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| 43 | GPIO38 | NC | 未用(JTAG MTCK) |
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| 44 | MTCK | NC | JTAG调试脚 |
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| 45 | MTDO | NC | JTAG调试脚 |
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| 46 | VDD3P3_CPU | 3V3 | C21(100nF)紧贴到GND |
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| 47 | MTDI | NC | JTAG调试脚 |
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| 48 | MTMS | NC | JTAG调试脚 |
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| 49 | GPIO43 | TXD0 | J6-1 UART发送 |
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| 50 | GPIO44 | RXD0 | J6-2 UART接收 |
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| 51 | GPIO45 | GND | R12(10kΩ)下拉到GND，Strapping:VDD_SPI=3.3V |
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| 52 | GPIO46 | GND | R11(10kΩ)下拉到GND，Strapping:ROM打印/SPI Boot |
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| 53 | XTAL_N | XTALN | C16(22pF)到GND + X1 Pin3 |
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| 54 | XTAL_P | XTALP | L1(24nH)→C17(22pF)到GND + X1 Pin1 |
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| 55 | VDDA | VDDA | L2磁珠隔离→C19(100nF)紧贴到GND |
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| 56 | VDDA | VDDA | L2磁珠隔离→C20(100nF)紧贴到GND |
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| 57 | EP | GND | 散热焊盘，打地孔 |
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> QFN-56裸片，4MB Flash + 2MB PSRAM内置，Pin28-37为内置Flash/PSRAM专用脚全NC
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> GPIO15/16在QFN-56封装未引出，AMPSDMODE重映射GPIO13
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> GPIO14原LEDBREATHE重分配为BATADC电池电压ADC检测（R14/R15分压，ADC2_CH3）
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> 触摸从5点减为3点（TOUCHBACK/TOUCHBELLY随GPIO13/14重映射而取消）
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> VDD_SPI(Pin29)是独立电源脚，即使内置Flash也必须接3V3+去耦
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> Pin28=SPICS1是内置Flash片选脚，必须NC，不能接3V3
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> EP散热焊盘必须焊接，打多个地孔到GND平面
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### 晶振电路
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> 40MHz主晶振 + 24nH电感 + 22pF负载电容
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| 位号 | 元件 | 参数 | 封装 | LCSC | 连接 |
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| X1 | 40MHz晶振 | ±10ppm 15pF ESR 25Ω | SMD2520-4P | C284176 | Pin1→L1→XTALP, Pin3→XTALN, Pin2/4→GND |
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| L1 | 电感 | 24nH | 0402 | C167472 | 串在XTAL_P线路上：MCU Pin54→L1→X1 Pin1 |
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| C16 | 电容 | 22pF 50V | 0402 | C1555 | Pin53(XTAL_N)→C16→GND |
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| C17 | 电容 | 22pF 50V | 0402 | C1555 | L1输出端→C17→GND（接X1 Pin1侧） |
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> 晶振选型C284176 ESR 25Ω优于乐鑫音频产品≤30Ω推荐
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> L1(24nH)串在XTAL_P线路上抑制三次谐波，不是并联
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> C16/C17负载电容值按CL=(C-Cstray)/2推算，22pF对应CL≈15pF（含4~5pF杂散）
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### 电源去耦
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> 每VDD脚紧贴100nF，共享bulk电容，不做阶梯；VDDA经磁珠隔离
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| 位号 | 值 | 连接 | 用途 |
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| C1 | 100nF | Pin2→GND | VDD3P3去耦(C307331 C0402) |
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| C15 | 100nF | Pin3→GND | VDD3P3去耦(C307331 C0402) |
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| C3 | 10µF | 3V3→GND | VDD3P3 bulk，3V3先进C3再分叉到Pin2/Pin3(C96446 C0603) |
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| C18 | 100nF | Pin20→GND | VDD3P3_RTC去耦(C307331 C0402) |
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| C22 | 100nF | Pin29→GND | VDD_SPI去耦(C307331 C0402) |
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| C21 | 100nF | Pin46→GND | VDD3P3_CPU去耦(C307331 C0402) |
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| C2 | 10µF | VDDA→GND | VDDA bulk，磁珠后(C96446 C0402) |
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| C19 | 100nF | Pin55→GND | VDDA去耦(C307331 C0402) |
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| C20 | 100nF | Pin56→GND | VDDA去耦(C307331 C0402) |
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| L2 | 磁珠120Ω@100MHz | 3V3→VDDA | VDDA隔离(C14709 C0603) |
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> 3V3供电路径：3V3→C3(10µF)→分叉→Pin2+C1/Pin3+C15
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> VDDA供电路径：3V3→L2(磁珠)→C2(10µF)→分叉→Pin55+C19/Pin56+C20
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> Pin20/29/46各自100nF紧贴到GND，共享3V3网络的C3(10µF)做bulk
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> VDDA用磁珠隔离数字噪声，C2升级10µF改善ADC供电纹波
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### 控制模块阻容/按键
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| 位号 | 值 | Pin1 | Pin2 | 用途 |
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| C4 | 1µF | GND | RESET | EN去抖，紧贴Pin4(C52923 0402) |
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| R1 | 10kΩ | 3V3 | BOOT | GPIO0上拉(C25744 0402) |
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| R3 | 4.7kΩ | 3V3 | ACCELSCL | I2C SCL上拉(C25900 0402) |
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| R4 | 4.7kΩ | 3V3 | ACCELSDA | I2C SDA上拉(C25900 0402) |
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| R5 | 10kΩ | 3V3 | RESET | EN上拉(C25744 0402) |
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| R9 | 22Ω | USBDN | J1-D- | USB D-串联电阻，贴MCU端(C25092 0402) |
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| R10 | 22Ω | USBDP | J1-D+ | USB D+串联电阻，贴MCU端(C25092 0402) |
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| R11 | 10kΩ | GPIO46 | GND | Strapping下拉，ROM打印/SPI Boot(C25744 0402) |
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| R12 | 10kΩ | GPIO45 | GND | Strapping下拉，VDD_SPI=3.3V(C25744 0402) |
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| 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) |
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> 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
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### BOOT按键 / RESET按键
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| 位号 | Pin1 | Pin2 |
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| BOOT | BOOT | GND |
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| RESET | RESET | GND |
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## 音频模块
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> I2S0：功放(输出)专用BCLK/WS，GPIO13控制SD_MODE防爆音
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> MAX98357A从VBUS改3.3V供电
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> 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
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### U3: MAX98357AETE+T (TQFN-16-EP 3×3mm, C910544)
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| 引脚 | 编号 | 网络 | 备注 |
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| DIN | Pin1 | AMPDIN | I2S数据输入←GPIO7 |
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| GAIN_SLOT | Pin2 | 3V3 | 增益=6dB，接VDD(=3V3) |
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| GND | Pin3 | GND | |
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| SD_MODE | Pin4 | AMPSDMODE | GPIO13控制，boot浮空→关断防爆音 |
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| NC | Pin5-6 | — | 不接 |
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| VDD | Pin7-8 | 3V3 | 3.3V供电 |
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| OUTP | Pin9 | SPKP | 扬声器+→FS-1340 Pad1 |
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| OUTN | Pin10 | SPKN | 扬声器-→FS-1340 Pad2 |
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| GND | Pin11 | GND | |
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| NC | Pin12-13 | — | 不接 |
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| LRCLK | Pin14 | I2SWS | I2S字选择，共享GPIO5 |
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| GND | Pin15 | GND | |
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| BCLK | Pin16 | I2SBCLK | I2S位时钟，共享GPIO4 |
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| EP | — | GND | 散热垫，大面积铜皮 |
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> VDD从VBUS改3V3：3.3V由ME6211 LDO输出，始终供电
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> 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
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> 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
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### SPK1: FS-1340 微型扬声器 (SMD 13×13×4mm, C482342)
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| 焊盘 | 网络 | 备注 |
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|------|------|------|
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| Pad1 | SPKP | 扬声器+，接MAX98357A OUTP |
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| Pad2 | SPKN | 扬声器-，接MAX98357A OUTN |
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| Pad3 | GND/NC | 机械固定焊盘 |
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| Pad4 | GND/NC | 机械固定焊盘 |
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> SMD直贴PCB，省外接连接器+省壳上开孔+走线最短
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> 替代原J3外接喇叭方案，位号J3已重分配给电池接口
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> 8Ω 0.7W，配合GAIN_SLOT=6dB使用
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### 音频模块阻容(功放)
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| 位号 | 值 | Pin1 | Pin2 | 用途 |
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| C7 | 100nF | GND | 3V3 | U3 VDD高频去耦，最近Pin7/8(C14663 0603) |
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| C8 | 10µF | GND | 3V3 | U3 VDD bulk，紧挨C7外侧(C96446 0603) |
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> C7/C8从VBUS改3V3，跟随MAX98357A供电网络变更
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## 运动检测模块
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> LIS3DH三轴加速度计，I2C地址0x18，动作/倾斜/自由落体检测
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### U5: LIS3DHTR (LGA-16 3×3mm, C15134)
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| 引脚 | 编号 | 网络 | 备注 |
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|------|------|------|------|
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| Vdd_IO | Pin1 | 3V3 | C12紧贴Pin1去耦 |
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| NC | Pin2-3 | — | 不接 |
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| SCL | Pin4 | ACCELSCL | ←GPIO17，R3上拉3V3 |
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| GND | Pin5 | GND | |
|
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| SDA | Pin6 | ACCELSDA | ←→GPIO18，R4上拉3V3 |
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| SDO | Pin7 | GND | I2C地址LSB，GND→0x18 |
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| CS | Pin8 | 3V3 | **必须接高=I2C模式** |
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| NC | Pin9 | — | INT2不接 |
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| RES | Pin10 | GND | **必须接GND** |
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| INT1 | Pin11 | ACCELINT1 | →GPIO21，动作中断唤醒 |
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| GND | Pin12 | GND | |
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| ADC3 | Pin13 | — | 不用→悬空 |
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| Vdd | Pin14 | 3V3 | C10+C11去耦 |
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| ADC1 | Pin15 | — | 不用→悬空 |
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| ADC2 | Pin16 | — | 不用→悬空 |
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### 运动检测模块阻容
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| 位号 | 值 | Pin1 | Pin2 | 用途 |
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|------|------|------|------|------|
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| C10 | 100nF | 3V3 | GND | U5 Vdd去耦，最近Pin14(C1525 0402) |
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| C11 | 10µF | 3V3 | GND | U5 Vdd bulk，紧挨C10(C96446 0603) |
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| C12 | 100nF | 3V3 | GND | U5 Vdd_IO去耦，紧贴Pin1(C1525 0402) |
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## 交互模块
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> 屏幕+触摸，用户交互外设
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> 触摸从5点减为3点（GPIO13/14重映射后TOUCHBACK/TOUCHBELLY取消）
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### J2: 屏幕 8P XH2.5mm (C161875) — 驱动IC: ST7789V3, 320×172横屏
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| Pin | 网络 | 备注 |
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|-----|------|------|
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| 1 | GND | |
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| 2 | 3V3 | |
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| 3 | LCDCLK | SPI时钟 |
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| 4 | LCDMOSI | SPI数据 |
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| 5 | LCDRST | 复位 |
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| 6 | LCDDC | 数据/命令 |
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| 7 | LCDCS | 片选 |
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| 8 | 3V3 | 背光常亮(BLK) |
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> SPI 4线，控制器ST7789V3
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### J2去耦
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| 位号 | 值 | Pin1 | Pin2 | 用途 |
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|------|------|------|------|------|
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| C13 | 100nF | 3V3 | GND | 屏幕去耦紧贴J2(C1525 0402) |
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### J4: 触摸 3P XH2.5mm (C144394)
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> 从5P减为3P，GPIO13/14重映射后TOUCHBACK/TOUCHBELLY取消
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| Pin | 网络 | 位置 |
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| 1 | TOUCHRFACE | 右脸(GPIO6) |
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| 2 | TOUCHLFACE | 左脸(GPIO2) |
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| 3 | TOUCHHEAD | 头部(GPIO1) |
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### BAT ADC电池电压检测（GPIO14分压）
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> GPIO14(ADC2_CH3)通过R14/R15分压检测电池电压
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> BAT→R14(10kΩ)→GPIO14→R15(10kΩ)→GND
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> 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)
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| 位号 | 值 | Pin1 | Pin2 | 用途 |
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|------|------|------|------|------|
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| R14 | 10kΩ | BAT | BATADC | 上分压电阻(C25744 0402) |
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| R15 | 10kΩ | BATADC | GND | 下分压电阻(C25744 0402) |
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## 连接器
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### J1: USB Type-C 16P卧贴母座 (C2765186)
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> 16P卧贴USB-C，5V/5A
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| Pin | 网络 | 备注 |
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|-----|------|------|
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| A4/B9/B4/A9 | VBUS | 5V输入，→R8(0Ω)→IP5306 VIN |
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| A6/B6 | USBDP | USB D+→R10→GPIO20 |
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| A7/B7 | USBDN | USB D-→R9→GPIO19 |
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| A5 | CC1 | R6(5.1kΩ)下拉GND |
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| B5 | CC2 | R7(5.1kΩ)下拉GND |
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| A1/B12/B1/A12 | GND | |
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| A8/B8 | SBU | 不接 |
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### J1阻容
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| 位号 | 值 | Pin1 | Pin2 | 用途 |
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|------|------|------|------|------|
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| R6 | 5.1kΩ | CC1(A5) | GND | CC1下拉(C25905 0402) |
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| 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 |
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||
| C14 | 100nF | GND | VBUS | VBUS入口高频去耦，贴J1最近(C14663 0603) |
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| C9 | 10µF | GND | VBUS | VBUS入口bulk，紧挨C14外侧(C96446 0603) |
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> D+/D-各串22Ω电阻靠近MCU端放置，对地电容焊盘预留NC
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> D+/D-差分走线，90Ω差分阻抗
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### J3: 锂电池 2P XH2.5mm (C158012)
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> 原喇叭接口位号重分配为电池接口
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| Pin | 网络 | 备注 |
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| 1 | BAT | 电池正极，接IP5306 BAT(Pin6) |
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| 2 | GND | 电池负极，直连GND（IP5306内置保护，无需防倒灌） |
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> IP5306内置锂电保护（过充/过放/过流），电池负极直连GND
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> 不同于GBC需外接DW01+8205A防倒灌电路
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### J6: UART调试 4P XH-4A (C158012)
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> 原H1排针改为XH-4A座，位号改J6
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| Pin | 网络 | 备注 |
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|-----|------|------|
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| 1 | TXD0 | GPIO43 |
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| 2 | RXD0 | GPIO44 |
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| 3 | GND | |
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| 4 | 3V3 | |
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## BOM清单
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> 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
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> 0402手工焊不了，不要建议0402预留焊位
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> MCU从S3-MINI-1-N8模组换为S3FH4R2裸片，SMT类型经济型
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### IC/裸片
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| 位号 | 元件 | 参数 | 封装 | LCSC | 数量 | 库 |
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|------|------|------|------|------|------|-----|
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| U1 | ESP32-S3FH4R2 | 4MB Flash+2MB PSRAM LX7双核 | QFN-56 7×7mm | C3013940 | 1 | 经济型 |
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| U2 | ME6211A33PG-N | 3.3V/500mA LDO | SOT-89-3 | C236673 | 1 | 扩展 |
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| U3 | MAX98357AETE+T | I2S Class D功放 | TQFN-16-EP 3×3 | C910544 | 1 | 扩展 |
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| U4 | IP5306 | 充电+锂电保护+升压 | ESOP-8 | C181692 | 1 | 扩展 |
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| U5 | LIS3DHTR | 三轴加速度计 | LGA-16 3×3 | C15134 | 1 | 扩展 |
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| R8 | 0Ω | 0603WAF0000T5E | 0603 | C21189 | 1 | 基础 |
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### 晶振/电感/磁珠
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| 位号 | 元件 | 参数 | 封装 | LCSC | 数量 | 库 |
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|------|------|------|------|------|------|-----|
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| X1 | 40MHz晶振 | ±10ppm 15pF ESR 25Ω | SMD2520-4P | C284176 | 1 | 扩展 |
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| L1 | 电感 | 24nH | 0402 | C167472 | 1 | 扩展 |
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| L2 | 磁珠 | 120Ω@100MHz | 0603 | C14709 | 1 | 基础 |
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| L3 | FXL0420-1R0-M | 1.0µH 7A功率电感 | SMD 4.4×4.2mm | C167203 | 1 | 扩展 |
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### 扬声器
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| 位号 | 元件 | 参数 | 封装 | LCSC | 数量 | 库 |
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|------|------|------|------|------|------|-----|
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| SPK1 | FS-1340 | 8Ω 0.7W 13×13×4mm | SMD | C482342 | 1 | 扩展 |
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### LED
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| 位号 | 元件 | 参数 | 封装 | LCSC | 数量 | 库 |
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|------|------|------|------|------|------|-----|
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| D1 | LED | 红 | 0603 | C2286 | 1 | 基础 |
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| D3 | SMF5.0A | TVS单向5.0V 200W | SOD-123FL | C19077497 | 1 | 扩展 |
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### 电阻
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| 位号 | 阻值 | 封装 | LCSC | 数量 | 库 |
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|------|------|------|------|------|-----|
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| R1,R5,R11,R12 | 10kΩ | 0402 | C25744 | 4 | 基础 |
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| R2 | 1kΩ | 0402 | C11702 | 1 | 基础 |
|
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| R3,R4 | 4.7kΩ | 0402 | C25900 | 2 | 基础 |
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| R6,R7 | 5.1kΩ | 0402 | C25905 | 2 | 基础 |
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| R9,R10 | 22Ω | 0402 | C25092 | 2 | 基础 |
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| R13 | 47kΩ | 0402 | C25792 | 1 | 基础 |
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| R14,R15 | 10kΩ | 0402 | C25744 | 2 | 基础 |
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### 电容
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| 位号 | 容值 | 封装 | LCSC | 数量 | 库 |
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|------|------|------|------|------|-----|
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| C1,C15,C18,C19,C20,C21,C22 | 100nF 50V | C0402 | C307331 | 7 | 基础 |
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||
| C10,C12,C13 | 100nF 16V | C0402 | C1525 | 3 | 基础 |
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| C2 | 10µF 25V | C0402 | C96446 | 1 | 基础 |
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| C4 | 1µF 25V | C0402 | C52923 | 1 | 基础 |
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| C23 | 10µF 10V | C0603 | C19702 | 1 | 基础 |
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||
| C16,C17 | 22pF 50V | C0402 | C1555 | 2 | 基础 |
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||
| C3,C8,C9,C11 | 10µF 25V | C0603 | C96446 | 4 | 基础 |
|
||
| C5,C6 | 2.2µF 16V | C0603 | C23630 | 2 | 基础 |
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||
| C7,C14 | 100nF 50V | C0603 | C14663 | 2 | 基础 |
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||
| C24 | 22µF 16V | C0805 | C45783 | 1 | 基础 |
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||
| C25 | 10µF 16V | C0603 | C25741 | 1 | 基础 |
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### 按键
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| 位号 | 元件 | 参数 | 封装 | LCSC | 数量 | 库 |
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|------|------|------|------|------|------|-----|
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| BOOT | 轻触开关 | 4×3×2mm | SMD | C720477 | 1 | 基础 |
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| RESET | 轻触开关 | 4×3×2mm | SMD | C720477 | 1 | 基础 |
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### 连接器
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| 位号 | 元件 | 参数 | 封装 | LCSC | 数量 | 库 |
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|------|------|------|------|------|------|-----|
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| J1 | Type-C | 16P卧贴 | SMD | C2765186 | 1 | 扩展 |
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| J2 | XH连接器 | 8P 2.5mm | 直插 | C161875 | 1 | 扩展 |
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| J3 | XH连接器 | 2P 2.5mm(锂电池) | 直插 | C158012 | 1 | 扩展 |
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| J4 | XH连接器 | 3P 2.5mm | 直插 | C144394 | 1 | 扩展 |
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| J6 | XH-4A座 | 4P(UART调试) | 直插 | C158012 | 1 | 扩展 |
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### 外接件（不上板）
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| 器件 | 数量 | 用途 |
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|------|------|------|
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| ST7789V3 320×172 TFT彩屏 | 1 | SPI 4线，控制器ST7789V3 |
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| 3.7V锂电池 | 1 | IP5306供电 |
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| 触摸焊盘×3（铜箔+弹簧接触） | 3 | PCB铺铜 |
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### 换料费预估
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| 扩展库元件 | 换料费 |
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|-----------|--------|
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| U1 ESP32-S3FH4R2 | 经济型无换料费 |
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| U2 ME6211 | 20元 |
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| U3 MAX98357A | 20元 |
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| U4 IP5306 | 20元 |
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| U5 LIS3DH | 20元 |
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| J1 Type-C卧贴 | 20元 |
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| J2 XH 8P | 5元 |
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| X1 晶振 | 5元 |
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| L1 电感 | 5元 |
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| L3 功率电感 | 5元 |
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| SPK1 FS-1340 | 5元 |
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| D3 SMF5.0A TVS | 5元 |
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| **合计** | **150元** |
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> MCU换经济型S3FH4R2裸片，比模组省换料费且单价更低
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## 网络汇总
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> V1.0-S3FH4R2-IP5306全信号网络连接关系，用于网表验证对齐
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| 网络名 | 连接 | 说明 |
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|--------|------|------|
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| 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 |
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| BAT | U4-Pin6(BAT) + U2-Pin2(VIN) + C5/C25 + J3-1 | 电池电压3.0~4.2V，IP5306 BAT→ME6211 |
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| 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 |
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| VDDA | L2输出→C2→U1-Pin55/Pin56(VDDA) + C19/C20 | 模拟电源，磁珠隔离 |
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| SW | U4-Pin7(SW) + L3-Pin1 | IP5306 DC-DC开关节点 |
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| VOUT | U4-Pin8(VOUT) + L3-Pin2 + C24 | IP5306升压输出，电感闭环 |
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| GND | 系统公共地 | |
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| XTALP | U1-Pin54 → L1 → C17/X1-Pin1 | 40MHz晶振P端 |
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| XTALN | U1-Pin53 → C16/X1-Pin3 | 40MHz晶振N端 |
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| I2SBCLK | GPIO4(Pin9) + U3-Pin16(BCLK) | I2S位时钟 |
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| I2SWS | GPIO5(Pin10) + U3-Pin14(LRCLK) | I2S字选择 |
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| AMPDIN | GPIO7(Pin12) + U3-Pin1(DIN) | S3→功放 |
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||
| 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 |
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||
| ACCELSCL | GPIO17(Pin23) + U5-Pin4(SCL) + R3 | I2C时钟上拉3V3 |
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| ACCELSDA | GPIO18(Pin24) + U5-Pin6(SDA) + R4 | I2C数据上拉3V3 |
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| ACCELINT1 | U5-Pin11(INT1) + GPIO21(Pin27) | 动作中断唤醒 |
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| LCDRST | GPIO8(Pin13) + J2-5 | 屏幕复位 |
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| LCDDC | GPIO9(Pin14) + J2-6 | 数据/命令 |
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| LCDCS | GPIO10(Pin15) + J2-7 | 片选 |
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| LCDMOSI | GPIO11(Pin16) + J2-4 | SPI数据 |
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| LCDCLK | GPIO12(Pin17) + J2-3 | SPI时钟 |
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| USBDN | GPIO19(Pin25) + R9 + J1-A7/B7 | USB D-，R9(22Ω)串联贴MCU端 |
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| USBDP | GPIO20(Pin26) + R10 + J1-A6/B6 | USB D+，R10(22Ω)串联贴MCU端 |
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| IP5306LED1 | U4-Pin2(LED1) + R2 | 充电指示灯，3V3→D1→R2→IP5306 LED1 |
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| TOUCHHEAD | GPIO1(Pin6) + J4-3 | 触摸-头部 |
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| TOUCHLFACE | GPIO2(Pin7) + J4-2 | 触摸-左脸 |
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| TOUCHRFACE | GPIO6(Pin11) + J4-1 | 触摸-右脸 |
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| LEDTEXT | 已删除 | 原GPIO14扩展输出，三审后改为BATADC电池检测(ADC2_CH3) |
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| BOOT | GPIO0(Pin5) + R1 + BOOT键 | 下载模式选择 |
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| RESET | CHIP_PU(Pin4) + R5 + C4 + RESET键 | 硬件复位 |
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| SPKP | U3-Pin9(OUTP) + SPK1-Pad1 | 扬声器+→FS-1340贴片 |
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| SPKN | U3-Pin10(OUTN) + SPK1-Pad2 | 扬声器-→FS-1340贴片 |
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| TXD0 | GPIO43(Pin49) + J6-1 | UART发送 |
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| RXD0 | GPIO44(Pin50) + J6-2 | UART接收 |
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| 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 |
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| CC1 | J1-A5 + R6 | 5.1kΩ下拉GND |
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| CC2 | J1-B5 + R7 | 5.1kΩ下拉GND |
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## 变更记录
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| 版本 | 变更内容 |
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|------|----------|
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| 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 |
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| 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) |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
|
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| 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 |
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| 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) |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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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