基于 CH32V003 的钥匙扣游戏机

基于 CH32V003 的钥匙扣游戏机，多款小游戏可玩，小蜜蜂、吃豆人等。

这个项目是参考了国外开发者的 CH32V003-GameConsole 项目，原项目的 PCB 比较大，我重新画了一下来让尺寸可以当钥匙扣。

https://github.com/wagiminator/CH32V003-GameConsole

 

成品照片

老样子，自己做东西还是得搞个正经点的外壳。

经过极限压缩后的 PCB 大小为 24x40mm，加上电池后，整体外壳不包含钥匙扣环的尺寸为宽 27mm，高 42mm，厚 12mm，正面大小不到 2 个硬币大小 😃。

 

硬件选型

为了和原作者的 ROM 兼容，大部分 BOM 都跟原版 PCB 一样，这里只是将原版的方向按键换成了五向摇杆，其他的都还是保持一致。为了保障 PCB 体积，整体电阻、电容都采用了 0603 封装。

主要的几个元件都可以在某宝上购买，特别是其中的电磁式蜂鸣器，某宝上购买要便宜很多。

整体 BOM 成本不到 10 元，主要是屏幕比较贵。

另外需要注意，12864 OLED 需要购买窄边框的版本。

位号	元件	备注
BUZZER1	4kHz	电磁式蜂鸣器
H3	PZ254V-11-05P	烧录排针，不焊接
SW1	MSK12C02-HB	电源开关
SW2	TM-4175-B-A	五向摇杆
SW3	TS-1002S-06026C	右侧按钮
U1	CH32V003F4P6	主芯片
U2	BS-0601-SK-4W	CR2032 电池仓
U4	HS96L03W2C03	屏幕排针座，不焊接

原理图设计

相比原版，原理图没有特别多的变更，主要有以下变更：

1. 方向按键换成五向摇杆，并且摇杆按压也连接到动作按钮，在某些游戏中，可以单摇杆游玩了

2. 蜂鸣器添加了一个限流电阻，要不然有音乐时用 CR2032 供电很容易电流不够

 

PCB 设计

整个 PCB 电路比较简单，主要元件都在背面，正面只有摇杆、动作按钮和屏幕。

立创 EDA 中 12864 OLED 的封装尺寸和某宝上购买的窄边模块尺寸不太一致，这里用了实际的尺寸来画 PCB 板框，需要注意一下。

 

PCB 3D 渲染图

整个背面，占体积最大的就是 CR2032 电池盒了，为了方便电池的安装和拆卸，用了这种类型的电池连接器，如果为了放更大零件，其实也可以直接用电池弹片，整体游戏厚度还能再减少一点。

 

焊接与调试

这个游戏机的元件实在太少了，随便搞搞就可以了，当然背面还是可以使用铁板烧的，

刷锡膏用了之前介绍过的牛皮纸钢网，有兴趣的朋友可以顺便了解一下 😃

• 将节省进行到底，使用激光雕刻机和牛皮纸 DIY SMT 钢网

• 一个开源小钢网丝印台项目使用体验

正面的摇杆和按钮可以直接用电铬铁点一下，也比较简单。

注意：铁板烧时，建议电池连接器的两端触点多加点锡膏增加强度，防止拆装电池时连接器脱落。

另外 12864 OLED 屏幕的底部不平，焊接的时候不太方便，我搞了个焊接辅助工具，可以辅助将屏幕放水平，焊接的时候按住顶部排针区域，再焊接针脚就可以。

屏幕焊接完就可以把摇杆和按钮焊接上，这两个元件的引脚都比较大，焊接还是比较简单的。

 

固件烧录

原作者已经提供了好几个小游戏编译好的固件，可以在 https://github.com/wagiminator/CH32V003-GameConsole/tree/main/software 下载到，例如要烧录一个吃豆人游戏，可以先进到 tiny_pacman 目录中，下载游戏固件 tiny_pacman.bin，在 macOS 上，我使用 wlink 来烧录固件。

注意：CH32V003 烧录需要使用 WCH Link-E 烧录器，与 WCH 其他一些芯片是不通用的，需要单独购买。

使用以下命令即可完成烧录：

wlink flash --address 0x8000000 ./tiny_pacman.bin

在终端中显示以下内容就表示固件烧录成功啦～

烧录完游戏固件后，就可以先试玩一下，看看摇杆和按钮是否工作正常。

 

外壳设计

外面还是用了三明治结构，不过这次因为 PCB 布局太紧凑，没有了足够的空间来放自攻螺丝孔，后盖就没有螺丝固定，直接弄了个卡槽 + 卡扣的模式。

把外壳和按钮都打印出来就可以组装啦～

建议将 PCB 电源开关一侧先放入外壳，再整体按压下去，外壳底部设计了斜坡用于卡紧 PCB。

按钮键帽建议最后安装，如果打印精度不够可能会有松动的问题，可以使用胶水固定一下。

组装完成就可以随时游玩了～

 

固件下载地址

固件可以直接使用原作者的固件。

GitHub 仓库：https://github.com/wagiminator/CH32V003-GameConsole