#第十届立创电赛# SF32BL52 小智AI开发板 - 立创电子设计大赛

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第十届立创电子设计开源大赛

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GPL 3.0

专业版

#第十届立创电赛# SF32BL52 小智AI开发板

创建时间：4周前

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描述

<h3 style="line-height:1.8">此文由不给充满电的小智帮忙代写（不是） </h3> <h2 style="line-height:1.8">--项目简介--</h2> 时下最流行的开源AI项目——虾哥小智AI，突破物联网与人工智能的屏障，拥抱美好生活 本项目部分参考（实际上是没全看明白）思澈AI小智开发文档【<a href="https://docs.sifli.com/projects/xiaozhi/" target="_blank">小智百科全书</a>】以及【<a href="https://oshwhub.com/li-chuang-kai-fa-ban/li-chuang-huang-shan-pai-sf32lb52-kai-fa-ban-v1-2" target="_blank">立创·黄山派</a>】设计 硬件部分参考思澈小汤圆直插板电路设计 替换电路为贴片版本，加入了充电管理和串口下载部分，引出部分功能引脚可供二次开发使用 除了其他已经开源的SF32小智内容之外，本文会分享此开发板设计过程中的一些翻车要点 以下是赞助商大佬位： 立创开发板-思澈科技-京晓科技-嘉立创EDA 立创开发板-思澈科技-京晓科技-嘉立创EDA 立创开发板-思澈科技-京晓科技-嘉立创EDA <h2 style="line-height:1.8">--项目参数--</h2> 主控：SF32BL52x模组（x为锂电池版本3.7V~4.2V供电，立创商城有售C42924267） 显示：1.69寸 LCD液晶屏模块 240*280 SPI 8P接口，3.3V（圆角R5mm，目前固件支持的一种型号，同时符合亚克力外壳装配尺寸） <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/b4d2a5241c5f4a22997a7a53ddfb668d.png" width="157" height="115"> 麦克风：某宝电容式驻极体话筒（参数后述） 喇叭：某宝腔体喇叭（参数后述） 电池：某宝软包电池（参数后述） <h2 style="line-height:1.8">--项目功能--</h2> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/50bd85f9ddf6442d84f524eb4ae62ec2.png" width="513" height="241"> 小智自己说的，跟我没关系 <h2 style="line-height:1.8">--硬件部分--</h2> 主控SF32LB52-MOD-N16R8模组，采用1.69寸240*280彩色LCD屏幕，2/3W功放喇叭，预留16个单独GPIO，6组3.3V、2组5V供电，两组GVSS 3个按键：关机键，小智唤醒按键，电池升压放电按键 1个WS2812-2020自定义灯（还不会用但是给装到了），1个LED指示灯 <h3 style="line-height:1.8">-主控-</h3> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/0c7a9e0c9224456997f3fe097907ea05.png" width="433" height="444"> 主控为SF32LB52-MOD-N16R8模组，PA18，PA19可直接连接CH340系列的RX，TX使用，本项目中无需添加复位电路 BAT为主控电源，根据思澈的芯片手册，SF32LB52X为3.3V电压版本；SF32LB52x为锂电池供电版本 VSYS为电池电量检测引脚，和BAT短接即可，新版固件支持读取电量（感觉不是很准） 新手勘误：PA12~PA17引脚以及GND引脚在芯片模组背面，铁板烧的时候PA12~PA17如果连锡短路会导致固件烧录失败，建议直接不涂焊锡膏或者直接删去这6个焊盘（右图为第１版翻车实况） <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/5e1e438c44794fe392aaf258d9248f3c.png" width="247" height="232"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/386e5a37fa99473a963a6fcfde671c43.png" width="163" height="232"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/c214aa6a8d3641619c38170051f59ad8.jpg" width="293" height="229">(大力出奇迹) <h3 style="line-height:1.8">-下载电路-</h3> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/310bfa6a981648ddba2c7640b9d83b92.png" width="347" height="626"> CH340N下载电路，3.3V供电，注意安装驱动 5.1k电阻适用于CC数据线充电使用 新手勘误：本项目中的TYPE-C的D+和D-正好和CH340N的D+D-交叉，布线时注意差分电路设计，CH340N不宜离TYPE-C接头太远（第2版翻车） <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/572ca2a8183946e4b9dff6ca28fb2a01.png" width="481" height="148"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/54cdd7fdf1354038a8300a1a3f8322f6.jpg" width="478" height="407">干扰太大，只能外接一个CH340C烧录 <h3 style="line-height:1.8">-充电电路-</h3> 思澈小汤圆方案中采用CR123A型号锂电池供电，其本身带有TYPE-C充电口，电量耗尽之后需要手动取出充电，不是很方便，所以使用了IP5306的板载供电方案 本项目电池型号为“523450 1000mAh聚合物电池”自带保护板和PH2.0接口（购买及安装时注意正负极方向） <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/167cda7fa50b4e6cb727b57e3c4cefe4.png" width="586" height="248"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/dd253685fd314776b534020e40178eea.png" width="346" height="122"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/6a8529dbeda64cb18e728b42fa9af6f6.png" width="225" height="132"> 根据IP5306手册，选用1灯指示（指示灯电路已经验证，如介意1灯模式LED太亮或闪烁，可以串联1k~5K电阻或直接不焊） D1 TVS参数6V，测试无影响，建议选焊 C1，C2手册为4颗22uF电容，测试2颗无影响 R2，C6实测不焊影响不大，追求成本可选焊 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/abb0c70ade9b4c77b41eb3aaac7902ff.png" width="459" height="315"> 注意L1，R4，C7，C8的布线，建议靠近IP5306，采用铺铜布线，走线越宽越好，R4为 0.5Ω或500mΩ，贴片电阻丝印R50，注意不要看成500Ω <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/426737d2847c4bc4822f417c459eeaa9.png" width="420" height="222"> 关于IP5306的升压检测功能，内置升压电流检测功能，可由第5引脚KEY串联10k电阻按键接地手动控制，根据手册说明： 负载电流持续小于45mA ，持续32秒，自动关断升压电路 实际测试中，屏幕开启状态下，电流约为70mA，而息屏待机状态电流约为14mA，无法满足IP5306的升压标准 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/41a3ed99f592437d8b7de23a5f710e49.png" width="358" height="260"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/51f788088d0b42f7afa94517012070b3.png" width="333" height="260"> 测试息屏后约半分钟，IP5306会关闭升压输出，此时再按唤醒键不会唤醒屏幕，需要先按IP5306的KEY键打开升压输出再按小智唤醒键唤醒 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/7bf40b5d032b4b6591c86e55c70ae94e.png" width="509" height="355"> 在使用电池的情况下，单击升压控制按键可打开IP5306升压功能，提供5V电压，双击升压控制按键可关闭IP5306升压功能（测试仍有约1.8v输出），所以这个拨动开关也是选焊，不焊接的话将1，2引脚短接直接导通，由按键控制是否输出电压 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/215491b759904ef89fa45c03bf58a972.png" width="306" height="260"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/d3116901dfa1444c9a1bedd642d580f9.png" width="281" height="260"> <h3 style="line-height:1.8">-放电电路-</h3> 使用IP5306,输出电压有5V和电池3.7~4.2V两种，5V使用AMS1117-3.3降压3.3V输出 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/78491002778c4aa387d026a6826cba27.png" width="383" height="296"> 其中电池3.7~4.2V由开关控制，直接给主控板供电（IP5306升压输出控制按键不影响这支电路，也因此开关不关主控就不会断电） 5.0V直供喇叭功放芯片 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/64ce8c4054b148b6a9dff8a4240cc708.png" width="354" height="222"> 3.3V给屏幕、CH40N、按键、LED供电 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/3c3b388f6fd247968d4684eed007de47.png" width="904" height="196"> 5.0V和3.3V由IP5306升压得到，由KEY升压输出控制按键开关 <h3 style="line-height:1.8">-麦克风电路-</h3> 本项目麦克风型号为“6*5mm 电容式驻极体话筒” 焊接时注意负极方向，引脚附近有3跟分叉的为负极 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/2056aacd7a6b417cb2660a14eef6fc12.png" width="180" height="143"> 参考丝印提示 注意C11为10nF，103 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/87cceb64e8354b91a261c78a1b757a5a.png" width="243" height="299"> <h3 style="line-height:1.8">-喇叭功放电路-</h3> 喇叭功放采用LM4871M贴片版，3W单声道AB类音频功率放大器，工作电压1.9-5.5V，因此最好使用5V直接供电 小汤圆版本使用锂电池直供，音量略小 同时由于IP5306关闭升压输出后仍存在1.8V左右的电压，所以虽然屏幕不会工作，但是喇叭会有细微声音 实测5V供电下，采用8Ω2W的喇叭效果较好（单个喇叭不区分正负） 本项目喇叭型号为“3525_8Ω2W 腔体喇叭”自带1.25接口 注意C10，C12为100nF，104，实际测试中使用10nF无影响 R13，R14为2K电阻（阻值越小声音越大，目前仅测试到2k，下文装配部分配合背板声音洪亮） <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/06a2f4731723489e8fd950ee3f1b6bb3.png" width="691" height="279"> C13，C14为滤波电容，按照外大里小布局，靠近芯片摆放 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/d4de7a91206f4b4da10f7f703da86189.png" width="348" height="189"> 小汤圆固件中，主控喇叭功放输出引脚和功放芯片引脚交叉，在实际布线中最好就近布局，不要多次过孔 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/6982dbe506d1457f9e32578121118679.png" width="602" height="121"> <h3 style="line-height:1.8">-扩展电路-</h3> 将剩余部分引脚单独引出，便于后期主控开发，6个3.3V和2个5V，两组SSVG（还不会用但是给装到了） <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/7ee46f91fd6f4a44b51197406bbf2b05.png" width="376" height="240"> <h2 style="line-height:1.8">--软件部分--</h2> 由于本项目直接使用小汤圆固件，目前还没有其他二次功能开发，所以软件部分仅说明固件烧录，详情也可参阅大佬教程：<a href="https://oshwhub.com/article/the-10th-lichuang-electric-contest-xiao-zhi-ai-assistant-burning-tutorial" target="_blank">小智AI助手烧录教程</a> -下载最新版本<a style="font-size:16px" href="https://github.com/OpenSiFli/sftool/releases" target="_blank">sftool</a>烧录工具 -下载最新版本<a href="https://github.com/78/xiaozhi-sf32/releases" target="_blank">小汤圆版本固件</a> -解压sftool烧录工具压缩包 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/fd2971a3501a44e697bbc6965772d8ad.png" width="527" height="139"> -解压小汤圆版本固件到sftool目录下 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/660ede6a707347838e2a6161e8034162.png" width="529" height="220"> -复制sftool所在目录（复制你自己的地址） <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/cc813a092c494d71a09e4a2197a00466.png" width="711" height="223"> -使用终端管理员模式打开sftool <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/7f3f3a2a152e4933b597fa0312a21320.png" width="96" height="441"> -输入 “cd”+空格+你刚刚复制的地址，回车 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/a046aa14ec2f454ca9f652a864bcd233.png" width="530" height="146"> -使用数据线连接小智和电脑，查询端口 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/b2b165830e4f457e97155d83281d614c.png" width="113" height="426"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/d00696cbf8da4d13ae12a0bd08608413.png" width="214" height="70">我的是COM15 -输入命令，注意将COM改为自己的端口，回车，等待烧录 <div> <div>1.2.0-1.2.2版本烧录命令：</div> <div> </div> <div>./sftool.exe -p COM3 -c SF32LB52 write_flash bootloader.bin@0x12010000 ftab.bin@0x12000000 ER_IROM2.bin@0x12A28000 ER_IROM3.bin@0x12228000 ER_IROM1.bin@0x12020000</div> <div> </div> <div>1.3.0后续版本命令（暂时未更改）：</div> <div> </div> <div>./sftool.exe -p COM3 -c SF32LB52 write_flash bootloader.bin@0x12010000 ftab.bin@0x12000000 ER_IROM2.bin@0x12A28000 ER_IROM3.bin@0x12268000 ER_IROM1.bin@0x12020000</div> <div> </div> </div> -重启小智，手机打开蓝牙热点共享，不同手机略有不同，一般都在个人热点设置里面 <div> <div><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/8be104dedaa84de99043ec5a6899fbdc.jpg" width="182" height="311"></div> <div> </div> <div> </div> <div>-在蓝牙中搜索小智，默认名为sifli-pan</div> </div> -根据屏幕提示绑定设备到虾哥小智控制台 -完成 <h2 style="line-height:1.8">--外壳部分--</h2> 由于作者偷懒只做了前后两个透明亚克力板，有能力者可以自己设计3D外壳 并非偷懒，而是透明探索版！！！ 亚克力文件见附件，DWG格式支持AutoCAD2007及以上版本打开 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/ef387f4833a344ca9e0db2b8040080a2.png" width="762" height="280"> <h2 style="line-height:1.8">--装配环节--</h2> 此环节翻车较为严重，请参考文本描述，图片效果不是很符合 主要零件： <ul> <li style="line-height:1.8">两个切割好的2mm厚亚克力板</li> <li style="line-height:1.8">M2*6mm薄头螺丝 12个</li> <li style="line-height:1.8">M2螺母 4个</li> <li style="line-height:1.8">M2*12+5mm尼龙螺柱 3个</li> <li style="line-height:1.8">M2*18mm双通尼龙螺柱 4个</li> <li style="line-height:1.8">1mm厚双面胶或3M胶</li> </ul> -将屏幕用螺丝固定到上板上 <img style="font-size:16px" src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/dc663a4ad23f4c3f8c428cc90d1ad806.jpg" width="300" height="225"> -将电池和喇叭用3M胶黏贴在背面（电池在下，喇叭在上，此步骤不可逆，建议规划好位置再粘） <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/94304d192ce1485a99d7424c76e31aea.jpg" width="300" height="225"> -安装3个M2*12+5mm尼龙螺柱，插到正面螺丝孔里（左上角有屏幕阻挡不需要安装螺柱，由于未提前测量加上经费不足，此处3个螺柱我用长螺丝代替，大力出奇迹） <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/1f85e00a621949e3ba36cccb9fd4efae.jpg" width="300" height="225"> -拧上4个18mm双通螺柱，左上角的用螺丝固定 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/01081b468b0b455da00de5b0ce508c4f.jpg" width="300" height="225"> -背面先放一个空PCB板，再把亚克力背板安装上，与喇叭之间留空，机械层面增大音量 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/1e4fa3fb358b4ecfbb2c9c70f66e586c.jpg" width="300" height="225"> -完成 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/781c593fd00040f4b6ade59666ab3122.jpg" width="300" height="225"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/8d09cc114e464d9d8b5920827526d203.jpg" width="300" height="225"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/c45177fd7377418f8f3ffdc0e017ff28.jpg" width="600" height="450"> PS：12mm螺柱竟和排针排母丝毫不差！！！难我天！！！<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/7505a5f61b0847899838c8ee9a93825c.jpg" width="200" height="150"> 25.09.08 首次作品，如有不足，多请指正，欢迎点赞评论！！