ESP-Ditto 滴豆：面向聊天造物的开源智能硬件
简介
ESP-Ditto 滴豆是一款面向“聊天造物”的开源智能硬件，支持语音、触摸、显示、感知与扩展交互，可通过自然语言定义功能，帮助创客快速构建个性化 AI 硬件应用。
简介：ESP-Ditto 滴豆是一款面向“聊天造物”的开源智能硬件，支持语音、触摸、显示、感知与扩展交互，可通过自然语言定义功能，帮助创客快速构建个性化 AI 硬件应用。开源协议
：GPL 3.0
(未经作者授权，禁止转载)描述
ESP-Ditto 滴豆：面向聊天造物的开源智能硬件
项目简介
ESP-Ditto（滴豆） 是一款面向 “聊天造物” 场景设计的开源智能硬件，可运行 ESP-Claw，让用户通过自然语言对话定义和组合硬件功能。它既适合创客进行二次开发，也适合零基础用户探索桌面助理、情绪监测、灵感备忘录等个性化 AI 硬件应用。
ESP-Ditto 将触摸屏、语音输入、音频反馈、姿态感知、触摸交互、视觉采集和外设扩展能力集成到小型桌面终端中。项目开放底层硬件设计，用户可以像搭积木一样组合板载能力和扩展配件，让设备根据不同创意持续演化。
作为一个可扩展的开源硬件平台，ESP-Ditto 可通过后置接口、扩展器和龙虾云台底座继续拓展传感器、执行器和运动交互能力，让智能硬件从静态终端逐步成长为具备更多“感官”和“触角”的创作载体。
ESP-Ditto 共有两个版本：
- ESP-Ditto：标准版本，带后置 2*7P 2.54mm 排母外置接口 和 2P 电池座，可连接后置接口扩展器、龙虾云台底座组件等扩展配件；本体默认不内置电池，可通过 2P 电池座外接锂电池。
- ESP-Ditto-Lite：轻量版本，相比 ESP-Ditto 少后置 2*7P 2.54mm 排母外置接口、2P 电池座 和 可折叠 SPI 摄像头；不具备扩展其他部件及底座的能力，电池安装在外壳内部，需将电池直接焊接到板子上。两个版本整体形态接近，但外观和结构细节有少量区别。
核心硬件特性
- 1.83 寸触摸屏：屏幕触控由屏幕自带触摸面板实现，用于界面显示与触控交互
- 麦克风：用于语音采集
- 喇叭：用于音频播放
- 可折叠 SPI 摄像头：用于图像采集与视觉交互（仅 ESP-Ditto 标准版本）
- 触摸交互结构：由触摸按键芯片 Si12T 实现触摸输入与交互反馈；ESP-Ditto 标准版本为两个有弹力的触摸耳朵，ESP-Ditto-Lite 保留触摸功能，触摸顶部外壳即可触发
- BMI270 六轴 IMU：用于姿态检测与运动感知
- BMM150 / QMC6309 三轴地磁传感器：用于方向检测与电子罗盘能力
- 锂电池充电和计量电路：支持充电管理与电量检测
- 单按键开关机电路：支持一键开关机控制
- Si12T 触摸按键芯片：统一管理本体触摸交互与后置触摸 IO 通道
外置接口
ESP-Ditto 标准版本带后置 2*7P 2.54mm 排母外置接口，包含：
- 5 个 GPIO
- 1 路 I2C
- 1 个触摸 IO
说明：本体触摸交互与后置触摸 IO 均由 Si12T 触摸按键芯片实现；屏幕触控来自屏幕自带触摸面板，二者为独立触摸通道。
配套扩展配件
ESP-Ditto 标准版本提供两类通过后置接口连接的配套扩展配件，用于快速扩展原型能力与运动交互能力。ESP-Ditto-Lite 不带后置 2*7P 外置接口，因此不支持连接这些扩展配件。
后置接口扩展器
- 作为 ESP-Ditto 后置接口 与 面包板 的桥接工具使用
- 将后置接口引脚进行延伸，便于在面包板上直接接线与调试
- 适合快速验证传感器、执行器和外设功能，降低原型开发门槛
龙虾云台底座组件
龙虾云台底座组件为两轴龙虾云台底座板卡集合，内含三块板子，并配有对应结构件，用于构建可运动的 Ditto 交互底座。本体和龙虾云台底座合体的实拍图如下：
- X/Y 两轴云台运动：通过 180 度舵机实现水平（Yaw）与俯仰（Pitch）运动
- 触摸交互扩展：将后置扩展触摸 IO 引至龙虾云台底座头部，作为触摸交互按键
- 额外舵机扩展：除 X/Y 两个舵机外，额外提供两个小舵机位，可驱动龙虾钳等机构或用于其他执行器扩展
功能定位
基于上述硬件能力，ESP-Ditto 可用于：
- 本地触摸与图形界面交互
- 语音输入与音频反馈
- 视觉数据采集（仅 ESP-Ditto 标准版本）
- 外设扩展与快速原型开发
- 运动控制与具身交互实验（搭配龙虾云台底座组件）
供电与开发
- 支持锂电池供电与充电管理
- 支持通过外置接口接入扩展模块
版本历史
v1.0
- 初版文档
- 完成 ESP-Ditto 关键硬件能力与接口说明
外观展示
ESP-Ditto 采用桌面化智能终端形态，整机包含触摸屏、触摸交互结构，并在标准版本上提供可折叠摄像头，适合交互演示与便携使用。
ESP-Ditto 与 ESP-Ditto-Lite 的整体外观风格一致，但因后置接口、电池安装方式、摄像头和触摸结构不同，外观细节略有区别。ESP-Ditto 标准版本保留后置扩展接口开孔，便于连接扩展器或龙虾云台底座，顶部带两个有弹力的触摸耳朵，并带可折叠摄像头；ESP-Ditto-Lite 不带后置 2*7P 接口，因此背部没有对应开孔，顶部也没有两个有弹力的触摸耳朵和折叠摄像头，但触摸功能保留，触摸顶部外壳即可触发。
ESP-Ditto 标准版本
整机外观
ESP-Ditto 标准版本保留可折叠摄像头、后置扩展接口和两个弹簧触摸耳朵。正面可以看到屏幕、摄像头和触摸耳朵，背面保留龙虾云台底座及外设扩展所需的后置接口，底部提供 USB 接口、开关机按键（左）和 BOOT 按键（右）。
折叠摄像头形态
标准版本的摄像头采用可折叠结构，不使用时可收纳贴合机身，展开后用于视觉采集。
弹簧触摸耳朵
标准版本顶部两侧为弹簧触摸耳朵，内部通过定制的金属弹簧与主板连接（卡在触摸焊盘中），用于实现本体触摸交互。
ESP-Ditto-Lite
整机外观
ESP-Ditto-Lite 取消了后置接口开孔、折叠摄像头和弹簧触摸耳朵，但保留顶部两侧触摸区域。正面整体更加简洁，背面没有标准版本的后置扩展接口开孔，底部保留 USB 接口和左右触摸区域结构。
内部细节
ESP-Ditto-Lite 的电池安装在外壳内部，主板不再使用 2P 电池座，装配时需将电池直接焊接到板子上，触摸按键改用金属柱，通过螺丝和外壳结构卡紧在对应位置，其内部细节图如下：
硬件电路设计
本节按三部分说明：Ditto 本体、后置接口扩展器、龙虾云台底座组件。
第一部分：Ditto 本体电路设计
系统框图
电源与电池管理电路
- 锂电池充电管理
- 电量计量与状态检测
- 外部供电与系统切换
- 单按键开关机控制逻辑
运动与地磁传感器电路
- BMI270 六轴 IMU 接入电路
- BMM150 / QMC6309 三轴地磁传感器接入电路
- I2C 总线连接与地址规划
显示与触控接口电路
- 1.83 寸触摸屏接口连接
- 显示驱动与屏幕触控信号路径（屏幕自带触摸面板）
触摸按键接口电路（Si12T）
- Si12T 触摸按键芯片与主控连接关系
- 本体触摸输入通道（ESP-Ditto 为双触摸耳朵，ESP-Ditto-Lite 为顶部外壳触摸）
- 后置触摸 IO 输入通道
音频接口电路
- 麦克风输入链路
- 喇叭输出链路
摄像头接口电路
- SPI 摄像头连接电路（仅 ESP-Ditto 标准版本）
外置接口电路
- 后置 2*7P 2.54mm 排母
- GPIO / I2C / 触摸 IO 扩展引出
- 后置触摸 IO 通过 Si12T 芯片接入
第二部分：后置接口扩展器电路说明
后置接口扩展器的 3D 结构如下图所示，核心作用是把 Ditto 本体后置接口可靠引出到面包板，并额外提供 I2C 外设接入能力。
设计要点
- 第一组排针为 2*7P 直角排针，用于与 Ditto 本体后侧 2*7P 排母 对插，将后置引脚引出到扩展器
- 第二组排针为与板面垂直、朝下的 两排 1*8P 排针，用于直接插接面包板
- 两组排针在板上逐针互连，实现 Ditto 后置引脚到面包板的一一映射
- 板上方提供 4P PH2.0 针座，用于扩展 I2C 设备连接
- 扩展板尾部提供 Type-C 接口，可用于给 Ditto 供电与程序烧录
电路说明
- 以直连引出为主，减少中间有源器件，保证信号路径清晰
- 对常用接口建议增加丝印分组（电源区、I2C 区、GPIO 区、触摸 IO 区）
> 配图占位：后置接口扩展器原理图/引脚映射图
第三部分：龙虾云台底座组件电路说明
龙虾云台底座组件为两轴龙虾云台底座板卡集合（共三块板），用于把 Ditto 从静态终端扩展为可运动交互终端。
硬件框图
龙虾云台底座组件由 Ditto Interface Board（对接 ESP-Ditto 接口板）、Rotation Hub Board（旋转集线器板） 和 USB SlipRing Base Board（USB 供电滑环底板） 三部分组成。对接板负责连接 ESP-Ditto 本体，并集成电池充电、电源开关、Touch 接口及左右舵机接口；旋转集线器板负责汇集 X/Y 轴舵机信号，并通过 4P 弹簧触片把 USB 与供电信号继续下传；USB 供电滑环底板通过 Type-C 输入供电，并借助 4P 导电滑环在旋转结构中保持 VBUS、GND、USB D+、USB D- 连续导通。
设计要点
- X/Y 两轴通过 180 度舵机实现水平与俯仰运动
- 后置扩展触摸 IO 引至云台头部，作为触摸交互输入
- 预留 2 路小舵机扩展通道，用于龙虾钳等执行机构
板卡分工建议
- 龙虾云台底座主连接板：负责与 Ditto 后置接口连接及电源分配
- 舵机驱动分配板：负责 X/Y 轴舵机及扩展舵机的控制信号分发
- USB 供电板：负责云台侧供电输入，并通过 2 组 4P 弹簧触片与舵机驱动分配板滑动连接
三板线束与滑环连接表
| 连接段 | 连接方式 | 信号/电源内容 | 作用说明 |
|---|---|---|---|
| 龙虾云台底座主连接板 -> 舵机驱动分配板 | HC-1.0 7P 连接线 | 4 路舵机控制信号（X 轴、Y 轴、扩展舵机1、扩展舵机2） + 供电 + USB 通信线（D+/D-） | 将主板侧控制与供电统一送入舵机驱动分配板 |
| 舵机驱动分配板 -> USB 供电板 | 4P 弹簧触片 + 同心金属滑环 | USB D+、USB D-、VBUS、GND | 在可左右旋转结构中保持 USB 通信与供电连续，无需线束缠绕 |
| 头部触摸结构 -> 龙虾云台底座主连接板 | 铜箔 + 飞线 | 触摸信号（单线） | 头部触摸不使用独立子板，采用 1 根触摸线束将触摸铜箔信号回接主连接板 |
电路说明
- 头部触摸交互不使用独立子板，采用铜箔贴附在结构件上，并通过飞线插接在龙虾云台底座主连接板的触摸输入针脚上
- 舵机驱动分配板背面设置 4 个同心金属环，与 USB 供电板上的 4P 弹簧触片接触，实现左右旋转时的无束线电气连接
复刻指南
本节同样按三部分组织，建议按照“本体优先、扩展板其次、云台最后”的顺序完成复刻与联调。
第一部分：Ditto 本体复刻
Ditto 本体按 ESP-Ditto 标准版本 和 ESP-Ditto-Lite 两个版本分别复刻。两个版本共用屏幕、喇叭、麦克风、主板等核心部件，但在摄像头、后置接口、电池连接方式和外壳结构上存在差异。
ESP-Ditto 标准版本
| 序号 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | ESP-Ditto 主板 PCBA | 核心板卡（已集成 BMI270、BMM150、QMC6309 传感器） |
| 2 | 1.83 寸触摸屏 | 显示与触控交互，购买链接 |
| 3 | SPI 摄像头模组 | 可折叠安装，用于视觉采集 |
| 4 | 20 * 11 * 4MM 迷你小体积腔体喇叭 | 音频输出，购买链接 |
| 5 | 麦克风（4015_插针_咪头） | 音频输入，购买链接 |
| 6 | 锂电池 | 便携供电，可选外接到 2P 电池座 |
| 7 | 3D 打印外壳 | 带折叠摄像头、触摸耳朵和后置接口开孔的标准版本外壳，3D 模型见 MakerWorld 模型页 |
| 8 | USB 数据线 | 供电、下载与调试 |
MakerWorld 模型与装配指南：
- 标准版本体 3D 模型和装配指南已发布在 MakerWorld：ESP-Ditto
- 发布页面将包含 ESP-Ditto 的 3D 打印模型、打印配置和装配指南，建议复刻时以 MakerWorld 页面中的最新装配说明为准。
ESP-Ditto-Lite
| 序号 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | ESP-Ditto-Lite 主板 PCBA | 轻量版本板卡，不带后置 2*7P 接口和 2P 电池座 |
| 2 | 1.83 寸触摸屏 | 显示与触控交互，购买链接 |
| 3 | 20 * 11 * 4MM 迷你小体积腔体喇叭 | 音频输出，购买链接 |
| 4 | 麦克风（4015_插针_咪头） | 音频输入，购买链接 |
| 5 | 锂电池（502035Tw-350mAh） | 安装在外壳内部，需直接焊接到板子上，购买链接 |
| 6 | 3D 打印外壳 | 不带后置接口开孔、折叠摄像头和弹力触摸耳朵；3D 模型见 MakerWorld 模型页 |
| 7 | USB 数据线 | 供电、下载与调试 |
MakerWorld 模型与装配指南：
- ESP-Ditto-Lite 3D 模型和装配指南已发布在 MakerWorld：ESP-Ditto-Lite。
- 发布页面将包含 ESP-Ditto-Lite 的 3D 打印模型、打印配置和装配指南，建议复刻时以 MakerWorld 页面中的最新装配说明为准。
第二部分：后置接口扩展器复刻
后置接口扩展器 PCB 比较简单，且没有外壳，所以复刻相对简单，只需要打板焊接即可，或直接选择 SMT。
第三部分：龙虾云台底座组件复刻
准备材料
| 序号 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 龙虾云台底座组件三块板卡 | 底座主连接板、舵机驱动分配板、USB 供电板 |
| 2 | 180 度舵机 * 2 | X/Y 两轴云台运动 |
| 3 | 小舵机 * 2 | 扩展执行机构（如龙虾钳） |
| 4 | 云台结构件与连接件 | 机械装配与限位 |
| 5 | 铜箔与飞线 | 头部触摸引出与回接到底座主板 |
| 6 | 弹簧触片组件（2 组 4P） | 与同心金属环配合实现旋转导通 |
MakerWorld 模型与装配指南
- 龙虾云台底座 3D 模型和装配指南将发布在 MakerWorld，链接预留：MakerWorld：ESP-Ditto 龙虾云台底座（待补充）
- 发布页面将包含 ESP-Ditto 龙虾云台底座的 3D 打印模型、打印配置和装配指南，建议复刻时以 MakerWorld 页面中的最新装配说明为准。
联调检查清单（三部分）
Ditto 本体
- 屏幕显示是否正常
- 屏幕触控是否响应（屏幕自带触摸面板）
- 本体触摸输入是否响应（ESP-Ditto 为触摸耳朵，ESP-Ditto-Lite 为顶部外壳触摸）
- 后置触摸 IO 是否响应（仅 ESP-Ditto 标准版本，Si12T 触摸按键通道）
- 麦克风采集与喇叭播放是否正常
- 摄像头采集是否正常（仅 ESP-Ditto 标准版本）
- BMI270 六轴 IMU 数据是否正常
- BMM150 / QMC6309 地磁数据是否正常
- 单按键开关机是否正常
后置接口扩展器
- 后置接口引脚在面包板端是否一一对应
- GPIO / I2C / 触摸 IO 功能测试是否通过
- 扩展接线过程是否存在松动或误插
龙虾云台底座组件
- X/Y 两轴舵机运动方向与角度范围是否正确
- 两路扩展小舵机驱动是否稳定
- 云台头部触摸按键是否可触发预期交互
- 云台运动时系统供电与通信是否稳定
设计图
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克隆工程知识产权声明&复刻说明
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