<p style="line-height:1.8;">注：* 为必填项</p> <p style="line-height:1.8;"><strong><span style="color:#0093e6;">请在报名阶段填写 ↓</span></strong></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">* 1、项目简介</h3> <hr> <div> </div> <div>本项目为<strong>立创蓝牙模组插件版小智 AI 机器人</strong>硬件方案，基于SF32LB52主控芯片设计，集成音频采集（麦克风）、显示（TFT LCD）、音频输出（功放与喇叭）、电源管理（3.7V 锂电池供电 + USB 充电）等功能，可作为 AI 机器人基础硬件平台，支持后续蓝牙通信、语音交互等功能开发。项目硬件设计基于嘉立创 EDA 完成，关键物料采购渠道明确，原理图及实物验证状态清晰，适合开源共享供开发者二次开发或学习参考。</div> <h3 style="line-height:1.8;">*2、项目功能介绍</h3> <table style="border-collapse:collapse;width:101.432%;height:681px;"> <tr> <td style="width:17.0456%;">功能模块</td> <td style="width:45.4243%;">核心组件</td> <td style="width:37.5004%;">实现功能</td> </tr> <tr> <td style="width:17.0456%;">主控与通信</td> <td style="width:45.4243%;">SF32LB52芯片、CH340X 下载器</td> <td style="width:37.5004%;">1. 核心控制：负责数据处理、模块调度<br>2. 串口下载：通过 CH340X 实现程序烧录（已验证可正常下载）</td> </tr> <tr> <td style="width:17.0456%;">音频采集</td> <td style="width:45.4243%;">MIC1 麦克风、10kΩ 电阻（R3）、10nF 电容（U4）</td> <td style="width:37.5004%;">1. 语音信号采集：通过接口将模拟语音信号传入主控<br>2. 音质保障：固定电容参数（不建议修改），避免影响音质和音量</td> </tr> <tr> <td style="width:17.0456%;">音频输出</td> <td style="width:45.4243%;">LM4871N 功放芯片、10kΩ 电阻（R7/R8/R9）、22uF 电容（C4）</td> <td style="width:37.5004%;">1. 音频信号放大：将主控AU_DAC1P/AU_DAC1N输出的音频信号放大后驱动喇叭<br>2. 音量调节：可通过调整 R7/R8 阻值（阻值越小声音越大）适配需求</td> </tr> <tr> <td style="width:17.0456%;">显示功能</td> <td style="width:45.4243%;">SPI 接口 TFT LCD（CS#/D/C#/RES#/D1/D0/VCC/GND/BLK 引脚）</td> <td style="width:37.5004%;">1. 图形化显示：通过 SPI 通信实现数据显示<br>2. 背光控制：通过PA42_LED_BL引脚控制 LCD 背光开关</td> </tr> <tr> <td style="width:17.0456%;">电源管理</td> <td style="width:45.4243%;">3.7V 锂电池（123A 型号，尺寸 34x16.5mm）、单节电池座、VSYS 供电线路</td> <td style="width:37.5004%;">1. 供电支持：锂电池提供 3.7V 电压，经转换后为系统提供 + 3V3 电源<br>2. 充电功能：支持 USB 充电（电池座带充电接口），满足长期使用需求</td> </tr> <tr> <td style="width:17.0456%;">按键与控制</td> <td style="width:45.4243%;">PA34_KEY按键、ENC_PA39编码器接口</td> <td style="width:37.5004%;">1. 手动控制：通过按键实现功能切换、确认等操作<br>2. 旋钮扩展：预留编码器接口，可外接旋钮实现音量调节、参数设置等</td> </tr> <tr> <td style="width:17.0456%;">状态指示</td> <td style="width:45.4243%;">翠绿色 LED</td> <td style="width:37.5004%;">1. 系统状态反馈：通过 LED 亮灭 / 闪烁指示系统上电、工作、异常等状态</td> </tr> </table> <h3 style="line-height:1.8;">* 3、原理图说明</h3> <hr> <ol> <li><strong>核心架构</strong>：原理图基于嘉立创 EDA 绘制，采用 A4 图页尺寸，整体分为主控模块、电源模块、音频模块、显示模块、按键模块 5 大核心部分，各模块通过 GPIO、SPI 等接口实现数据交互。</li> <li>关键引脚定义（主控SF32LB52）： <ul> <li>SPI 通信（LCD / 外设）：PA03_SPI_CS（片选）、PA04_SPI_SCK（时钟）、PA05_SPI_MOSI（数据输出）、PA06_SPI_DC（数据 / 命令切换）、PA00_SPI_RESET（复位）</li> <li>音频相关：MIC_ADC_IN（麦克风输入）、MIC_BIAS（麦克风偏置）、AU_DAC1P/AU_DAC1N（音频输出）、PA26_AUDIO_EN（功放使能）</li> <li>电源与地：VSYS（系统电源）、BAT（电池输入）、+3V3（稳定电源输出）、多个GND引脚（保证接地稳定）</li> </ul> </li> <li>关键设计注意事项： <ul> <li>麦克风电路：U410nF 电容）参数不建议修改，修改后可能导致音质失真或音量异常</li> <li>功放电路：LM4871N芯片需严格按照引脚定义接线（Shutdown/Bypass/+INVO1/VDD/GND/VO2），避免电源接反损坏芯片</li> <li>下载电路：需使用LCKFB-CH340X下载器（采购链接：<a href="https://item.szlcsc.com/51679391.html" target="_blank">https://item.szlcsc.com/51679391.html</a>），已验证可正常连接芯片，其他型号下载器可能存在兼容性问题</li> </ul> </li> </ol> <p style="line-height:1.8;"><strong><span style="color:#0093e6;">请在竞赛阶段填写 ↓</span></strong></p> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">*4、实物图</h3> <hr> <p style="line-height:1.8;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/6d9b00bdbee74b5dbb829d616c89f706.jpg" alt="" width="1200" height="1200"></p> <p style="line-height:1.8;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/dacf2117865744b6bcadee6909760286.jpg" alt="" width="1200" height="1200"></p> <h3 style="line-height:1.8;">*5、PCB设计说明</h3> <ol> <li>设计平台：基于嘉立创 EDA 进行 PCB Layout，遵循 “强电与弱电分离、模拟信号与数字信号隔离” 原则，避免信号干扰（尤其麦克风与功放电路）。</li> <li>关键布局： <ul> <li>电源部分：锂电池座、VSYS 线路、+3V3 稳压电路集中布局，减少电源损耗；多个 GND 引脚采用覆铜连接，保证接地阻抗低。</li> <li>音频部分：麦克风（MIC1）与功放（LM4871N）电路远离数字信号线路（如 SPI），避免数字干扰导致音频噪声。</li> <li>接口部分：TFT LCD 的 SPI 接口、CH340X 下载接口集中在主板边缘，方便外接设备插拔。</li> </ul> </li> <li>工艺参数：建议采用 FR-4 板材，板厚 1.6mm，表面喷锡处理（提高焊接可靠性），关键元器件（如 LM4871N、主控芯片）采用插件封装，降低焊接难度，适合个人开发者手工制作。</li> </ol> <h3 style="line-height:1.8;">*6、关键程序说明</h3> <ol> <li>程序开发环境：建议使用 STM32CubeIDE（适配SF32LB52系列芯片），需安装对应芯片的 HAL 库或 LL 库。</li> <li>核心程序模块（待开发，提供方向参考）： <ul> <li>下载驱动：配置 CH340X 串口通信（波特率建议 115200bps），实现程序烧录与串口调试。</li> <li>音频采集：配置MIC_ADC_IN引脚为 ADC 模式，设置采样率（建议 44.1kHz），实现语音信号采集与存储。</li> <li>音频输出：配置AU_DAC1P/AU_DAC1N为 DAC 模式，结合 LM4871N 功放控制，实现音频信号输出；通过PA26_AUDIO_EN引脚控制功放开关，降低功耗。</li> <li>LCD 显示：基于 SPI 协议编写 LCD 驱动程序，实现字符、图片显示；通过PA42_LED_BL引脚控制背光，适配不同使用场景（如白天 / 黑夜）。</li> <li>按键控制：配置PA34_KEY引脚为外部中断模式，实现按键按下检测；支持按键短按、长按功能定义（如短按切换显示界面，长按重启系统）。</li> </ul> </li> <li>已知问题：当前存在<strong>程序无法烧录</strong>问题，终端显示 “无法连接芯片”，初步排查方向如下： <ul> <li>硬件排查：检查 CH340X 下载器与主板的接线是否正确（确保 TX/RX/GND/+3V3 引脚对应）、下载器是否正常供电（可通过电脑设备管理器查看是否识别 CH340X 设备）、主板主控芯片是否虚焊或损坏。</li> <li>软件排查：确认 STM32CubeProgrammer 或烧录工具的芯片型号选择正确（SF32LB52）、烧录模式选择 “串口模式”、波特率与硬件配置一致；尝试重新安装 CH340X 驱动（避免驱动版本不兼容）。</li> </ul> </li> </ol> <h3 style="line-height:1.8;">*7、重要物料购买</h3> <table style="border-collapse:collapse;width:100.031%;"> <tr> <td style="width:12.4262%;">物料名称</td> <td style="width:32.8854%;">型号规格</td> <td style="width:25.4148%;">采购链接</td> <td style="width:29.2435%;">备注</td> </tr> <tr> <td style="width:12.4262%;">锂电池</td> <td style="width:32.8854%;">123A 型号，3.7V，尺寸 34x16.5mm（带 USB 充电）</td> <td style="width:25.4148%;"><a href="https://detail.tmall.com/item.htm?id=88363424675811" target="_blank">https://detail.tmall.com/item.htm?id=88363424675811</a></td> <td style="width:29.2435%;">单节电池座适配，建议采购 2-3 节备用</td> </tr> <tr> <td style="width:12.4262%;">CH340X下载器</td> <td style="width:32.8854%;">LCKFB-CH340X，弯插，2x5P，P=2.54mm</td> <td style="width:25.4148%;"><a href="https://item.szlcsc.com/51679391.html" target="_blank">https://item.szlcsc.com/51679391.html</a></td> <td style="width:29.2435%;">已验证可正常下载，不建议替换其他型号</td> </tr> <tr> <td style="width:12.4262%;">主控芯片</td> <td style="width:32.8854%;">LC-OPEN-SF32LB52-MOD-N16R8</td> <td style="width:25.4148%;">立创商城</td> <td style="width:29.2435%;">插件封装，项目核心控制芯片</td> </tr> <tr> <td style="width:12.4262%;">功放芯片</td> <td style="width:32.8854%;">LM4871N</td> <td style="width:25.4148%;">立创商城</td> <td style="width:29.2435%;">单声道音频功放，适配小功率喇叭</td> </tr> <tr> <td style="width:12.4262%;">麦克风</td> <td style="width:32.8854%;">普通驻极体麦克风（MIC1）</td> <td style="width:25.4148%;">立创商城</td> <td style="width:29.2435%;">需配合 10kΩ 电阻（R3）、10nF 电容（U4）使用</td> </tr> </table> <p style="line-height:1.8;"> </p> <h3 style="line-height:1.8;">* 8、装配说明</h3> <hr> <ol> <li>物料准备：按 “重要物料购买” 清单采购所有元器件，检查元器件型号、参数是否与原理图一致（尤其锂电池、CH340X 下载器、主控芯片）。</li> <li>焊接顺序（建议）： <ol> <li>先焊接电阻、电容等贴片元器件（从阻值小、容量小的开始，避免焊接时损坏）。</li> <li>焊接插件元器件：先焊麦克风（MIC1）、LED、按键，再焊电池座、TFT LCD 接口、CH340X 下载接口，最后焊主控芯片（<code>LC-OPEN-SF32LB52-MOD-N16R8</code>），避免主控芯片先焊导致其他元器件焊接空间不足。</li> <li>焊接注意事项：烙铁温度控制在 320-350℃，焊接时间不超过 3 秒 / 焊点，避免高温损坏元器件；主控芯片、功放芯片（LM4871N）焊接时可使用散热片，防止芯片过热。</li> </ol> </li> <li>装配检查： <ol> <li>焊接完成后，用万用表检测关键点位：检查<code>VSYS</code>与<code>GND</code>之间是否短路（正常应为 3.7V 左右，无短路）、<code>+3V3</code>引脚是否有稳定电压输出（焊接锂电池后测量）。</li> <li>连接 CH340X 下载器：将下载器的 TX 接主板<code>PA18_RX</code>、RX 接主板<code>PA19_TX</code>、GND 接主板 GND、+3V3 接主板 + 3V3，确认接线无反接（避免烧录器或主板损坏）。</li> <li>上电测试：插入锂电池，按下电源开关（SW1），观察翠绿色 LED 是否亮起（亮起说明系统上电正常）；若 LED 不亮，检查电池是否有电、电源线路是否焊接正常、开关是否接触良好。</li> </ol> </li> <li>程序烧录尝试：安装 CH340X 驱动（从采购链接或立创商城下载对应驱动程序），打开电脑设备管理器，确认 “端口” 中显示 CH340X 对应的串口（如 COM3）。</li> </ol> <h2>当前暂未完成功能演示视频制作，后续将补充以下内容：待程序烧录问题解决后，完成功能演示视频录制，链接将更新至本开源项目文档中。</h2> <p style="line-height:1.8;"><span style="font-size:14px;"><a href="/posts/42551e8f2f2548cabc1c36626a42da94" target="_blank">前往查看更多详情 ＞</a></span></p> <p style="line-height:1.8;"> </p>