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projects/volt-hound-v2/Volt Hound V2.0电池检测仪_方案文档.md
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Volt Hound V2.0电池检测仪 V2.0 方案文档

版本：V2.0 | 日期：2026-08-03 板名：Volt Hound V2.0 基于 V1.x (V5.2量产版) 改版：U1从ESP32-C3FH4裸片升级为ESP32-S3FH4R2裸片(QFN-56)，屏幕从SH1106 OLED(I2C 128×64)更换为ST7789VW TFT(SPI 240×320)，新增背光MOS控制 芯片迁移依据：知识库/ESP32-S3/ESP32-S3FH4R2速查卡_V1.0.md + 引脚迁移说明_C3FH4_到_S3FH4R2_V1.0.md 屏幕驱动依据：知识库/ST7789VW/ST7789VW屏幕速查卡_V1.0.md

1. 产品概述

1.1 功能定位

四驱车马达测试仪的电池检测模块，测量被测电池的电压、电流、内阻和容量，通过 TFT 大屏实时显示，支持恒流放电测试。

1.2 核心指标

参数 值 备注
电压范围 01.7V(被测AA) / 06V(系统耐压上限) 6V为铁律，无暂态豁免
电流范围 0~800mA (PGA=1) INA226 ±81.92mV/100mΩ=±819mA
分流电阻 100mΩ 2512封装，3W额定(Bourns合金)
放电电流 100155mA 随电池电压变化 R15//R16=10Ω 串主回路限流，非恒流源
充电电流 500mA TP4056 PROG设定
内置电池 软包1200mAh锂电 非18650
显示 3.2寸TFT 240×320 65K色 ST7789VW，SPI 4线40MHz
通信接口 I2C(INA226) + SPI(TFT) + USB(固件烧录) + UART(调试)

1.3 应用场景

  1. 四驱车玩家测电池内阻，选赛用电池
  2. 恒流放电测容量，评估电池老化
  3. USB充电+锂电保护，开箱即用
  4. V2.0新增：大屏大字显示+背光调节+更多测量信息同屏呈现

2. 系统架构

2.1 模组划分

┌────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                      V2.0 系统框图                          │
├─────────┬───────────┬──────────┬──────────┬────────────────┤
│ 电源模组 │ 充电模组   │ 保护模组  │ 检测模组  │ 控制模组       │
│ ME6211  │ TP4056    │ DW01A    │ INA226   │ ESP32-S3FH4R2  │
│ 3V3 LDO │ 500mA充   │ +8205A   │ 电压电流  │ QFN-56裸片      │
│         │ 双LED指示  │ 三重保护  │ Kelvin采样│ +3.2寸TFT SPI  │
└─────────┴───────────┴──────────┴──────────┴────────────────┘

2.2 供电链路

USB Type-C ─→ VBUS ─┬─→ D3(SS34) ─→ VIN ─→ ME6211 ─→ 3V3(系统)
                      ├─→ U4.VCC(TP4056直连5V)
                      └─→ U4.CE(使能，有VBUS才充电)

锂电池 ─→ VBAT ─┬─→ U4.BAT(TP4056充电输出)
                 ├─→ R25 ─→ U5.VDD(DW01A供电)
                 ├─→ J2(开关) ─→ VIN(经开关选USB或电池)
                 └─→ J4(电池接口)

BATN(电池负极) ─→ U6.8205A ─→ GND(系统地，保护外侧)

3V3 ─→ J5-2(屏幕VCC) + C6(100nF)去耦
GPIO11(PWM) ─→ R34 ─→ Q2栅极(AO3400A) ─→ J5-8(BL) 背光低侧开关

2.3 充电保护链路

VBAT(正极直通系统)
  │
  ├─ R25(470Ω) ─→ U5.VDD(DW01A供电)
  │
BATN(负极，保护内侧)
  ├─ U5.VSS(DW01A参考地)
  └─ U6.D1(8205A漏极)
       │
       ├── U6.S1 ─→ R26 ─→ U5.CS(电流检测)
       ├── U6.G1 ←── U5.OD(放电控制)
       ├── U6.G2 ←── U5.OC(充电控制)
       └── U6.S2 ─→ GND(系统地，保护外侧)

2.4 地域定义

网络名 含义 与GND关系 中间器件
GND 系统主地 直通 无
BATN 电池负极/保护内侧 隔8205A双MOS U6(8205A)

3. 电路设计

3.1 电源模组

3.3V LDO：U2 ME6211A33PG-N (SOT-89)

  • 输入：VIN（USB经D3或电池经开关）
  • 输出：3V3，500mA最大
  • C5(10µF/25V 0805)紧贴VIN到GND
  • C4(100µF/25V固态 SMD-D6.3×L6)紧贴VOUT到GND
  • SOT-89散热优于SOT-23-5，Pin1/Pin3加大焊盘

防反接：D3 SS34 (SMA)

  • VBUS→VIN，压降约0.2V
  • VIN = VBUS - 0.2V ≈ 4.8V，足够ME6211输入

6V过压保护：D4 SS34 + R13//R14限流

  • 被测电池正极Force线经R13//R14(10Ω)限流后到FORCEP
  • D4跨FORCEP(阴极)/FORCEN(阳极)之间钳位反接保护
  • 反接时钳位FORCEP≈FORCEN-0.3V，不污染SENSEP/SENSEN

D8防倒灌：D8 1N5819WS (SOD-323)

  • 串在J2 Pin2到VIN之间，阳极接J2-2(VBAT侧)，阴极接VIN
  • 电池供电：J2闭合→D8正向导通→VIN，正常供电
  • USB充电时D8反偏，阻止VIN倒灌VBAT绕过TP4056
  • 压降~0.2V，3.5V以上电池供电时VIN≥3.3V，系统正常

供电裕量（V2.0新增负载）

  • V2.0整机电流估算：MCU ~50mA + TFT IC ~7mA + 背光满载90mA + INA226 0.33mA + 杂项 ≈ 150mA
  • ME6211 500mA上限仍富余3.3倍
  • 背光PWM降亮度(默认50%)可压至~105mA；空闲熄屏策略进一步省电

3.2 充电模组

U4 TP4056-42-ESOP8 线性充电IC

  • VCC(Pin4)直连VBUS：不经D3，TP4056需5V输入
  • CE(Pin8)接VBUS：有USB才使能充电，无VBUS时TP4056静态耗电<2µA
  • PROG(Pin2)接R22(2.4kΩ)到GND：Ich = 1200/2.4k = 500mA
  • BAT(Pin5)接VBAT：充电输出直连电池正极
  • TEMP(Pin1)接GND：不用NTC温度检测
  • EP(Pin9)接GND：散热焊盘，4过孔到GND平面

VCC阻尼

  • R29(2Ω 0603)串联VBUS→VCCDMP→C7，抑制TP4056 VCC端MLCC上电振铃
  • R29+C7为独立阻尼支路，非VCC主去耦电容。VCC(Pin4)直连VBUS不经R29

充电指示

  • CHRG(Pin7)开漏→D6(红LED 0603)阴极，R23(470Ω)限流从3V3
  • STDBY(Pin6)开漏→D7(白LED 0603)阴极，R24(470Ω)限流从3V3
  • 充电中：D6红亮+D7灭，GPIO17=LOW；充满：D6灭+D7白亮，GPIO18=LOW；无电源：D6灭+D7灭，GPIO17/18均HIGH

充电状态读取

  • CHRG分支到U1-Pin23(GPIO17)，INPUT+内部上拉，LOW=充电中
  • STDBY分支到U1-Pin24(GPIO18)，INPUT+内部上拉，LOW=充满
  • LED供电从3V3：阴极最高3.3V安全

去耦

  • C7(10µF/10V 0603)紧贴Pin4(VCC)到GND，经R29接VBUS形成阻尼网络
  • C10(10µF/10V 0603)紧贴Pin5(BAT)到GND

3.3 保护模组

U5 DW01A + U6 8205A 锂电保护

  • 过充保护：电池电压>4.3V时，U5.OC拉低U6.G2，关断充电MOS
  • 过放保护：电池电压<2.4V时，U5.OD拉低U6.G1，关断放电MOS
  • 过流保护：放电电流>3A时，U5.OD拉低U6.G1，关断放电MOS
  • R25(470Ω)：U5.VDD到VBAT限流滤波
  • C12(100nF 0603 C14663)：U5.VDD到VSS去耦
  • R26(1kΩ)：U5.CS到U6.S1电流检测限流
  • U6.Pin5(D2)=NC：内部与D1连通，外部不接

保护在负极侧

  • VBAT(正极)直通系统，无开关
  • BATN(负极)经8205A到GND，保护动作断开负极

3.4 控制模组（V2.0核心变更）

U1 ESP32-S3FH4R2 (QFN-56 7×7mm, C3013940)

  • 双核LX7 240MHz，512KB SRAM，内封4MB Flash + 2MB PSRAM(Quad SPI)
  • 外挂40MHz晶振(Y1+L1+C16/C17)，VDDA需L2磁珠+C14/C15 LC滤波
  • 6个电源脚需外部去耦：VDD3P3×2 + VDD3P3_RTC + VDD_SPI + VDD3P3_CPU + VDDA×2
  • QFN-56裸片走经济型SMT（同V5.1 C3FH4路线，比模组省约150元打样费）
  • 内封Flash/PSRAM占用GPIO26~32，外部不可用
  • 芯片面积7×7mm，比模组方案(16.6×13.2mm)小很多
  • 原生USB(Serial/JTAG + OTG)，无需桥接芯片

V2.0相比V1.x(C3FH4)的GPIO变化

GPIO V1.x(C3FH4) V2.0(S3FH4R2) 变化原因
GPIO1 SDA(R1上拉) SDA(R1上拉) 保持，S3两侧都是ADC1_CH0
GPIO3 SCL(R2上拉) NC S3 GPIO3是Strapping(JTAG源选择)必须悬空！
GPIO2 Strapping上拉R27 SCL(R2上拉) S3 GPIO2非Strapping，安全用作I2C时钟
GPIO0 VBAT ADC(R4/R31) Strapping上拉+BOOT键(R33) S3 GPIO0是Strapping(启动模式)且无ADC
GPIO9 BOOT键(R7) NC S3启动模式由GPIO0/46控制，BOOT键迁GPIO0
GPIO10 NC VBAT ADC(R4/R31) S3 GPIO10=ADC1_CH9
GPIO8 Strapping上拉R6 NC S3 GPIO8非Strapping，删R6
GPIO18/19 USB D-/D+ GPIO19/20 S3 USB固定19(D-)/20(D+)
GPIO20/21 UART0 RX/TX GPIO44/43 S3 UART0默认43(TX)/44(RX)
GPIO11~14 空闲 TFT SPI(SDI/SCLK/CS/DC) V2.0屏幕升级
GPIO15/16 空闲 TFT RST/BL(PWM) 同上
GPIO12~17 内封Flash占用NC GPIO26~32内封占用 占用区不同，S3可用GPIO更多

Strapping配置（S3，与C3完全不同！）

GPIO 内部偏置 默认值 功能 V2.0处理
GPIO0 弱上拉 1 启动模式 R33(10kΩ)上拉3V3+BOOT键到GND
GPIO3 浮空 - JTAG信号源选择 必须悬空NC，禁止任何上拉
GPIO45 弱下拉 0 VDD_SPI电压(0=3.3V) NC不加拉
GPIO46 弱下拉 0 启动模式/ROM打印 NC不加拉

启动模式：GPIO0=1+GPIO46=0 → SPI Boot(正常运行)；按住BOOT(GPIO0=0)+按RESET → Joint Download Boot(烧录) GPIO2/8/9在S3不是Strapping：原R27(GPIO2)/R6(GPIO8)/R7(GPIO9)全部删除

V2.0新增/删除元件

位号 元件 用途
R33 10kΩ 0402 GPIO0 Strapping上拉(替代R7，S3 BOOT)
Q2 AO3400A SOT-23 TFT背光低侧开关(BOM已有料号，同Q1)
R34 1kΩ 0603 Q2栅极串联
R35 10kΩ 0805 Q2栅极下拉GND
C6 100nF 0402 C1525 J5屏幕VCC去耦(原OLED去耦改用途)
删R27 10kΩ C3 GPIO2 Strapping上拉→S3不需要
删R6 10kΩ C3 GPIO8 Strapping上拉→S3不需要
删R7 10kΩ C3 GPIO9上拉→S3 BOOT迁GPIO0，改R33

复位/下载

  • RESET键：CHIP_PU(Pin4)接GND，R3(10kΩ)上拉3V3，C3(1µF)去抖
  • BOOT键：GPIO0(Pin5)接GND，R33(10kΩ)上拉3V3
  • 下载模式：按住BOOT→按RESET→松BOOT
  • 烧录方式：USB(原生USB Serial/JTAG，GPIO19/20) 或 UART0(GPIO43/44)

去耦布局（S3共5组电源）

  • C1(100nF)+C2(1µF)紧贴U1 Pin2/3(VDD3P3)
  • C18(1µF)紧贴U1 Pin20(VDD3P3_RTC)
  • C20(1µF)紧贴U1 Pin29(VDD_SPI，内封存储电源)
  • C19(100nF)紧贴U1 Pin46(VDD3P3_CPU)
  • C14(100nF)+C15(10µF)紧贴U1 Pin55/56(VDDA)，经L2磁珠
  • C11(10µF)3V3 bulk
  • C6(100nF 0402)J5屏幕VCC去耦

USB D+/D-

  • R8(22Ω)+R9(22Ω)串联GPIO19(D-)/GPIO20(D+)，S3原生USB
  • Type-C CC1/CC2各接R11/R12(5.1kΩ 0603 C23186)下拉GND

晶振电路（沿用V4.7/V4.8已验证）

  • Y1(40MHz CL=15pF SMD2016-4P C424432)
  • L1(24nH 0402 C167472)必须串在XTAL_P(Pin54)和Y1之间，乐鑫Datasheet强制
  • C16/C17(22pF C0G 0603 C1653)晶振匹配电容
  • 走线：晶振走线尽量短，远离USB和高速信号

VDDA LC滤波（沿用V4.7/V4.8已验证）

  • L2磁珠(120Ω@100MHz 0603 C14709)：输入3V3，输出VDDA
  • C14(100nF)+C15(10µF)接VDDA到GND
  • L2靠近U1 Pin55/56放置

3.5 检测模组

U3 INA226AIDGSR (MSOP-10)

  • I2C地址：0x40（A0+A1接GND）
  • 电压采样：VBUS(Pin8)经R20(1kΩ)从SENSEP，D5(1N5819WS)钳位防负压
  • 电流采样：IN+(Pin10)接SHUNT，IN-(Pin9)接R8LOW，开尔文四线
  • C8(100nF 0603 C14663)VS去耦，C9(100nF)VBUS滤波

四线开尔文连接：J3 XH 4P

  • Pin1=FORCEP：放电大电流通路→R15/R16→SHUNT→R21→Q1→GND
  • Pin2=SENSEP：零电流电压检测→R20→INA226 VBUS
  • Pin3=SENSEN：零电流电压参考→INA226 Pin7→R10(0Ω)→GND
  • Pin4=FORCEN：放电回流→D4阳极→R30(0Ω)→GND
  • 走线：FORCEP/FORCEN≥0.38mm，SENSEP/SENSEN 0.15~0.20mm（高阻检测，非差分对，各自走线，远离Force线）

分流电阻：R21 100mΩ (2512 Bourns合金)

  • Kelvin四线：IN+/IN-走线紧贴R21本体焊盘引出
  • 热电动势<40µV/°C，3W额定

限流电阻

  • R13//R14=10Ω(1210并联)：FORCEP反接保护限流，反接时 D4 导通，电流经此路回流
  • R15//R16=10Ω(1210并联 C3013392)：放电主回路限流。无此电阻时回路仅 R21(0.1Ω)+Q1(0.05Ω)+电池内阻≈0.35Ω，1.5V 电池放电电流 ≈4.3A 远超 F1(500mA)额定值。10Ω 将电流限制在 100~155mA 安全范围（随被测电池电压变化），属被动限流非恒流源。四线 Kelvin 采样（INA226 实测实时电流）不受电阻压降影响，内阻计算与容量积分均基于实测值

反接过流保护：F1 SMD1210-050-13.2 (1210 C47753345)

  • 串在J3-1与FORCEP之间，自恢复保险丝500mA hold / 13.2V
  • 正常放电：R15//R16=10Ω 串联限流，电流 100155mA 随被测电池电压变化（I=VBAT/10.15Ω），PTC冷态低阻不动作，四线 Kelvin 采样不受 Force 线压降影响
  • 反接时两条路径(Path A D4+Path B Q1体二极管)均经FORCEP汇合通过F1，PTC自热跳变限流
  • 拔掉电池后PTC冷却恢复

放电开关：Q1 AO3400A (SOT-23)

  • 低侧开关，S接GND，D接R8LOW
  • G经R17(1kΩ)接GPIO4，R18(10kΩ)下拉GND

反接钳位：D4 SS34

  • 阴极接FORCEP，阳极接FORCEN
  • 反接时钳位保护，不污染Sense线

VBUS钳位：D5 1N5819WS

  • 阴极接VBUS采样，阳极接SENSEN局部岛
  • 防VBUS采样负压损坏INA226

单点接地：R10(0Ω) + R30(0Ω)

  • R10：SENSEN局部岛→系统GND
  • R30：FORCEN→系统GND

3.6 显示模组（V2.0新增）

J5: GMT032-03 3.2寸TFT (ST7789VW, 240×320, 8P座子)

  • 接口：SPI 4线（4-line serial interface Ⅱ），仅写方向，40MHz
  • 6根信号线：SCLK/MOSI(SDI)/CS/DC(A0)/RST/BL
  • VCC(Pin2)=3V3 + C6(100nF)去耦
  • 驱动库：TFT_eSPI（ST7789_DRIVER, 240×320）
  • 详细规格见 知识库/ST7789VW/ST7789VW屏幕速查卡_V1.0.md

TFT SPI 引脚分配（S3）

信号 S3 GPIO U1 Pin# 说明
TFT_BL GPIO11 16 背光PWM(LEDC)
TFTCS GPIO12 17 片选(低有效)
TFTDC GPIO13 18 数据/命令选择
TFRST GPIO14 19 复位(低有效)
TFTSDI GPIO15 21 SPI数据(MOSI)
TFTSCLK GPIO16 22 SPI时钟

背光控制：Q2 AO3400A (SOT-23)

  • 背光需求：6颗白光LED并联，If=90mA，Vf=2.9~3.3V
  • 禁止GPIO直驱（90mA > IO上限40mA）
  • Q2低侧开关：D接J5-8(BL)，S接GND，G经R34(1kΩ)接GPIO11 + R35(10kΩ)下拉
  • GPIO11输出LEDC PWM(8bit)，默认50%亮度；空闲熄屏策略
  • BOM料号同Q1（AO3400A C20917），零新增料号

显示内容（V2.0固件规划）

  • 首页大字：电压(被测电池) + 内阻 + 放电电流，同屏呈现
  • 充电状态图标（CHRG/STDBY）
  • 内置电池电量（VBAT ADC）
  • 背光亮度档位 + 空闲自动熄屏

3.7 交互模组

D1 调试LED(绿 0805)

  • R5(220Ω)限流，GPIO33高电平点亮

D2 电源LED(绿 0805)

  • R19(220Ω)限流，上电常亮

3.8 连接器

位号 用途 Pin定义
J1 USB Type-C 16P VBUS/D+/D-/CC1/CC2/GND
J2 电源开关(电池/VIN) Pin1=VBAT, Pin2经D8(1N5819WS)防倒灌到VIN
J3 被测电池(四线开尔文) Pin1=FORCEP, Pin2=SENSEP, Pin3=SENSEN, Pin4=FORCEN
J4 锂电池 Pin1=VBAT, Pin2=BATN
J5 TFT屏幕 8P座子 Pin1=GND, Pin2=VCC, Pin3=SCL, Pin4=SDI, Pin5=RESET, Pin6=A0, Pin7=CS, Pin8=BL
H1 UART调试排针 Pin1=GND, Pin2=3V3, Pin3=U0TXD(GPIO43), Pin4=U0RXD(GPIO44)

✅ J5引脚顺序已与模组实物8P座子核对：1=GND, 2=VCC, 3=SCL, 4=SDI, 5=RESET, 6=A0, 7=CS, 8=BL（原理图库文件顺序GND/RST/SCL/DC/CS/SDA/SDO/VCC不同，勿照抄库文件）

4. 关键设计约束

4.1 6V铁律

  • 被测电池最大6V，所有采样路径元件耐压≥10V
  • 无暂态豁免：6V是绝对上限

4.2 ESD钳位走线

  • D4/D5钳位走线越短越好，紧贴采样节点
  • R13/R14/R15/R16限流电阻靠近J3端

4.3 四线开尔文采样

  • J3 4P：FORCEP/SENSEP/SENSEN/FORCEN四线分离
  • Force线≥0.38mm，Sense线0.15~0.20mm（高阻检测，非差分对，各自走线，远离Force线）
  • SENSEN局部岛：顶层禁止铺铜区隔离，R10(0Ω)单点接GND
  • R21两端走线紧贴焊盘引出
  • IN+/IN-走线平行等长，远离数字信号

4.4 S3FH4R2裸片布局

  • EP(Pin57底部焊盘)≥9个0.3mm过孔到GND平面
  • 晶振走线尽量短，远离USB和SPI高速信号
  • VDDA磁珠L2靠近U1 Pin55/56
  • 6个电源脚去耦电容紧贴对应引脚（VDD3P3×2/VDD3P3_RTC/VDD_SPI/VDD3P3_CPU/VDDA×2）
  • 不用WiFi，LNA_IN(Pin1)悬空NC，天线区域不用画
  • GPIO3(Pin8)必须悬空，禁止任何上拉/挂总线
  • GPIO2632(Pin2835)内封存储占用，禁止布线连接

4.5 TFT屏幕布局

  • SPI走线尽量短（40MHz），远离晶振和USB
  • J5屏幕VCC去耦C6(100nF)紧贴座子
  • Q2背光MOS靠近J5-8(BL)放置
  • 屏幕排线/座子区域避开晶振

4.6 TP4056散热

  • ESOP-8封装，EP(Pin9)接GND加4过孔散热
  • 500mA充电，Pd≈0.4W

4.7 ME6211散热

  • SOT-89封装，Pin1/Pin3加大铜皮散热
  • 500mA输出，Pd≈0.75W

5. 嘉立创SMT约束

5.1 可贴装元件统计

类别 数量 备注
IC/模组(SMD) 6 U1-U6
SMD电阻 32 R1-R35(删R6/R7/R27，新增R33/R34/R35)
SMD电容 20 C1-C20(C6改用途屏幕去耦)
SMD电感/磁珠 2 L1+L2
SMD晶体 1 Y1
SMD二极管/LED 8 D1-D8
SMD保险丝 1 F1
SMD晶体管 2 Q1+Q2(背光)
SMD按键 2 BOOT+RESET
SMD连接器 1 J1 Type-C
SMD合计 76

5.2 手工焊接元件

位号 元件 原因
J2 XH 2P 2.5mm直插 直插件
J3 XH 4P 2.5mm直插 直插件(四线开尔文)
J4 XH 2P 2.5mm直插 直插件
J5 TFT 8P XH 2.5mm座子 直插件(屏幕连接)
H1 排针4P 2.54mm直插 直插件
合计 5

5.3 SMT类型

  • 经济型：U1为QFN-56封装，嘉立创经济型可贴
  • 所有SMD元件均为基础库或扩展库，无特殊封装
  • Q2同Q1料号(AO3400A C20917基础库)，零新增料号

5.4 BOM格式（嘉立创SMT下单用）

U1×1;U2×1;U3×1;U4×1;U5×1;U6×1;Q1×1;Q2×1;D1×1;D2×1;D3×1;D4×1;D5×1;D6×1;D7×1;D8×1;L1×1;L2×1;Y1×1;F1×1;
R1×1;R2×1;R3×1;R4×1;R5×1;R8×1;R9×1;R10×1;R11×1;R12×1;R13×1;R14×1;R15×1;R16×1;R17×1;R18×1;R19×1;R20×1;R21×1;R22×1;R23×1;R24×1;R25×1;R26×1;R28×1;R29×1;R30×1;R31×1;R32×1;R33×1;R34×1;R35×1;
C1×1;C2×1;C3×1;C4×1;C5×1;C6×1;C7×1;C8×1;C9×1;C10×1;C11×1;C12×1;C13×1;C14×1;C15×1;C16×1;C17×1;C18×1;C19×1;C20×1;
BOOT×1;RESET×1;J1×1

6. 版本变更记录

版本 日期 变更内容
V5.0 2026-07-10 U1换ESP32-C3-MINI-1-N4模组；新增U4/U5/U6充电保护；四线开尔文
V5.0补丁1-5 2026-07-11~19 LED改3V3/充电状态读取/去耦补齐/四线开尔文改接/VBAT ADC/阻尼网络
V5.1 2026-07-21 U1从MINI-1模组换回C3FH4裸片走经济型SMT；GPIO2 Strapping专用上拉；新增Y1+L1+L2+7×C
V5.1智谱终审整改 2026-07-21 新增F1反接过流保护+ D8防倒灌；R15/R16换1210
V5.2量产版 2026-08-01 U3国产平替；R21换Bourns合金2512；C4换固态电容
V2.0 2026-08-03 U1换ESP32-S3FH4R2裸片(QFN-56, C3013940)；GPIO全面重排(S3 Strapping=GPIO0/3/45/46)；SCL GPIO3→GPIO2；VBAT ADC GPIO0→GPIO10；BOOT键 GPIO9→GPIO0；USB 18/19→19/20；UART 20/21→43/44；屏幕换ST7789VW 3.2寸TFT(SPI 240×320)，SPI引脚TFT_BL=GPIO11,CS=GPIO12,DC=GPIO13,RST=GPIO14,MOSI=GPIO15,SCLK=GPIO16；新增Q2(AO3400A)背光PWM控制+R34/R35；删R6/R7/R27(C3 Strapping上拉)；新增R33(GPIO0上拉)；C6改用途屏幕去耦；整机功耗预估~150mA(背光90mA为主)

7. 待办事项

7.1 硬件待办

  • 投板前PCB核对清单复查（含QFN-56封装/S3 GPIO3悬空/TFT 8P座子顺序）
  • 首批20-30台试水

7.2 固件待办（V2.0新增）

  • ⚠️ 平台切换ESP32-S3 + TFT_eSPI库配置(User_Setup.h)
  • ⚠️ GPIO宏更新：SCL=2 / VBAT_ADC=10 / BOOT=GPIO0 / UART=43,44
  • ⚠️ 屏幕UI重做：大字电压+内阻+电流同屏，充电状态图标
  • ⚠️ 背光PWM调光+空闲熄屏策略
  • INA226校准系数写入Flash（出厂一次校准）
  • 放电曲线采样间隔>1s防Flash写穿
  • VBUS>6V软件断开Q1紧急保护
  • TP4056充电状态读取（CHRG→GPIO17/STDBY→GPIO18）

7.3 认证待办

  • 用户自行跑3C/CE认证

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