注：* 为必填项

请在报名阶段填写 ↓

* 1、项目功能介绍

*2、项目属性

训练营复刻项目，由插件元件改为贴片加上充电加串口下载电路方便调试。

* 3、开源协议

请输入内容…

注：利他即利己，请认真阅读下述内容。

1. 拥抱开源，赋予项目无限价值。建议项目核心功能开源80%以上；
2. 2、若某一部分功能不可替代且删掉之后项目无法解决对应的问题，则这一部分实现的功能就是项目的核心功能；比如设计了一台电子负载且设计了一款上位机软件监控功率变化，则电子负载为核心功能，上位机软件为辅助功能；比如电子负载中使用了一款隔离485模块与上位机通信，则此485模块实现的通讯功能为辅助功能；
3. 项目应选择适合自己的开源协议，若项目引用其他开源项目，应注明来源并遵循原作者的开源协议规定；原创项目推荐使用GPL3.0开源协议；
4. 直接引用开源项目的原电路或原代码实现的功能不可作为自己项目的核心功能、使用市场上通用模块直接实现的功能不可作为自己项目的核心功能。

请在竞赛阶段填写 ↓

*4、硬件部分

 

关于该电路每一个器 件为什么这么放，是参考手册中的典型应用电路。其数据手册上的典型应用电路如下：

LM4871 典型应用电路

根据数据手册的典型应用电路的推荐和我们项目的实际情况，最后采用的是 差分输入模式的典型应用电路。

 

这里有一个问题，虽然我们按照了典型应用电路放置了对应 器 件，但是 器 件的值跟典型电路是不一致的。为什么这么做？是为了低成本考虑，典型应用电路中，用到了 10K 20K 1UF 0.39UF 等 器 件，而我们为了购买器 件少一点，让电路更简洁，将电阻统一改为 10K，电容改为常用的 100nF(0.1UF) 和 22UF。实测没有问题。

 

器件的 1 脚 Shutdown 是芯片掉电控制引脚，为高电平时功放停止工作实现低功耗；为低电平时功放正常工作。在原理图中通过 R5电阻让该引脚默认为高电平即芯片默认停止工作，当需要功放工作时，需要主控的 PA26 引脚输出低电平才能工作，这样只有需要用的时候才开，不用的时候默认关闭。

声音大小控制

通过实际测试发现，项目原理图中的 R7 和 R8 电阻跟声音大小成线性关系，两个电阻越大，声音越小；两个电阻越小，声音越大。但是声音的大小始终不会超过喇叭的实际可输出声音大小。毕竟该芯片只有 1W 的功放输出。 W 数越大，功率越高，耗电越大，声音越响。

噪声控制

通过实际测试发现，项目原理图中的 C3 和 C4 电容跟噪声消除有关，具体如何调整数值达到理想效果参考该芯片的数据手册说明。这里简洁为一句话：高频噪声放小电容滤除，低频噪声放大电容滤除。

麦克风咪头（通常为驻极体话筒）的核心是一个可振动的极板（振膜）与固定背极板组成的电容。

 

当声音振动波作用在振膜上时，会导致其与背极板的距离动态变化，从而改变电容值。当有声音时，器件内部电容发生变化，这一变化会引发电容两端的电荷移动，产生微弱的交流电信号（模拟信号）。

 

但是虽然麦克风内部的驻极体材料自带永久电荷（无需外部供电维持电场），即使没有电源输入，麦克风也能够使用，但是为了确保麦克风能够正常稳定的工作，通常是需要提供一个基准电压（通常2~5V），使内部电容处于预充电状态，确保声音引起的电容变化能转换为有效电流信号。

 

在原理图中，R4 电阻的作用就是给麦克风的正极输入一个基准电压MIC_BIAS，这个电压是由模组控制输出的，由模组控制则可以在要用时才输出，不用时关闭，实现低功耗。R4 的电阻值为 10K，测试效果能够接受，过低则采集的音频信号弱，过高则易引入噪声。

 

在原理图中，C1 电容的作用就是对采集的信号进行滤波，滤除高频噪声，大多是滤除滋滋滋的声音或者声 音 沙 哑问题。

屏幕显示部分

屏幕显示使用的是 1.69寸TFT屏幕，采购自 金逸晨1.69寸TFT液晶屏ST7789小屏240x280显示器LCD圆角屏SPI彩屏，

屏幕通过SPI协议控制，供电 3.3V。

 

这里SPI的通信控制信号引脚，可以使用主控的硬件SPI外设，实现更高的通信速率，更快的屏幕刷新。但是使用主控的硬件SPI外设，则需要选择特定的引脚。

 

模组与屏幕的连接

按键部分

每一个项目基本都需要有人机交互部分，本项目通过按键进行控制，SW3 PA34_KEY 是唤醒键 + 语音输入键，按下 SW3 按键可以让主控从低功耗睡眠状态唤醒，当主控正在工作时，按下按键进行语音输入。

 

SW2按键目前待定用途，设计出来备用。

指示灯部分

用于LED1指示模组状态。通过模组IO控制。IO输出低电平LED灯亮，IO输出高电平LED灯灭。LED2,LED3用通信指示。

下载部分

模组的下载是通过串口进行下载的，必须使用 PA18 和 PA19 引脚下载。实测能够正常下载和串口调试通信。

PCB设计

电路模块分类

 

将原理图生成 PCB 后接下来进行元器件的布局与走线，刚转到 PCB 画布时 元 器 件摆布是比较杂乱的，首先要做的是将元器件按电路功能进行分类，分类的方式是先在原理图页面对各个电路模块进行单独框选，然后选择“设计”菜单栏下的“布局传递”功能，传送到 PCB 将对应的元 器 件 提取出来重新摆放，这一步是分类的关键。

 

边框设置

 

嘉立创可供免费PCB打样的尺寸是10cm x 10cm，结合该项目情况，这里设为了61.21mm x 41mm，在放置菜单栏中选择放置-板框，在 PCB 画布中任意放置一个矩形，点击矩形框，在右侧属性栏中将尺寸改为61.21mm x 41mm，圆角尺寸设为150mil。

 

PCB布局

 

  边框放置好后可以将四个螺丝孔分别放置在板子四周，布局时先将大尺寸器件放置在板子内部，进行初步布局，使整个板面电路模块清晰，布局合理，使用方便。布局时使用3D预览功能实时查看布局效果是否合适。

 

布局时元器件相互连接处有一根淡蓝色的线条，这根线叫做飞线，它起的作用是告诉我们那两个焊盘是相同网络，需要使用导线连接，所以飞线也叫做指引线。但是页面中飞线太多影响布局摆放，在布局走线时可以将GND网络的飞线隐藏，使页面更简洁。隐藏方式是：在左侧“工程设计”列表中选择网络，在搜索栏中搜索GND，在飞线列表中将GND前的眼睛关闭即可。走线完成后别忘了重新打开哦~

 

接下来布局时把相关模块电路放到一起，按照飞线的指引摆放，尽可能使飞线水平，走线时减少拐弯，开关接口靠边方便操作，最终布局效果如下所示：

主要配件购买连接

序号	器件名称	型号参数	购买链接	数量
1	显示模块	1.69寸 TFT 屏幕	1.69寸-8针蓝板模块	1
2	CR123A可充电电池	3.7V 34x16.5mm 可充电电池	【CR123A】全新tyep-c接口（1节装）送充电线	1
3	喇叭	30B01腔体喇叭圆形8欧2瓦30MM	30B01-8R2W GH1.25-2P	1
4	主控	LC-OPEN-SF32LB52-MOD-N16R8	LC-OPEN-SF32LB52-MOD-N16R8	1

辅助焊接工具

在嘉立创EDA专业版中提供了一个焊接辅助工具，焊接时可在线打开该工具对照元器件的参数及位置，实时进行查看焊接情况。打开方式是该项目的PCB设计页面，点击“工具”菜单栏，选择“焊接辅助工具”；也可以直接导出离线文件，并在浏览器中打开。

带极 性 器 件 的正负极区分

麦克风正负极说明

LED灯正负极说明

根据引脚的长短进行区分，长正短负。

 

铝电解电容正负极说明

可以根据引脚的长短进行区分，长正短负。

也可以根据电容上的标记区分，通常负极引脚处有白色色块表示：

3D外壳设计

嘉立创外壳设计介绍

嘉立创EDA专业版支持简单的3D结构件设计

固件下载烧录

硬件准备

前置准备

因训练营中每位同学的设计都有可能不同，在此仅介绍参考设计的硬件，有改动的同学可以进行参考并针对自己的板子进行相关调整。

1. 准备一个 CR123A 电池，需要注意在后续的下载过程中，电池的电量需要保持充足。

连接喇叭

应该将喇叭连接到板子的喇叭连接器上，注意该板子的功放最大输出功率仅有 1W，建议使用 8Ω的喇叭。

 

连接屏幕

准备一块 1.69寸TFT屏幕。插在屏幕排母上即可。

下载程序

硬件连接完成即可开始下载固件

 

*5、软件部分

烧录和使用方法

前置准备

1. sftool: 用于SF32系列SoC芯片的烧录
2. 下载固件： 开发板的固件位于 https://github.com/78/xiaozhi-sf32/releases，我们下载最新release版本的压缩包。需要注意的是，我们一共需要bootloader.bin、ER_IROM2.bin、ER_IROM3.bin、ER_IROM1.bin 和ftab.bin这五个文件。 建议先下载sftool工具，下载完成后将这些文件放在sftool文件夹中，与sftool.exe同一路径。
3. 开发板对应固件：小汤圆直插版（立创训练营）: sf32lb52-xty-ai-tht.zip

下载sftool

开始使用

正确烧录固件后，开发板初始化界面如下:

激活设备

烧录固件之后，确保蓝牙共享网络已打开，这时，手机就可以连接蓝牙 sifli-pan 设备了。

连接上sifli-pan设备后，开发板会有连接画面提示，此时按下对话按键（参考对应硬件支持查看对话按键），xiaozhi则会提示需要登录到控制面板，填设备码。

注：若您的项目涉及软件开发，请在附件上传对应的工程源码。这里可以详细说明您的软件流程图、功能模块框图、相关算法的解释或科普、源码结构、编译环境的搭建和配置、源码编译方法、程序烧录方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。

*6、BOM清单

组装后的实物

注：项目涉及的BOM清单。在嘉立创EDA 生成/上传设计文件后，BOM将自动生成至项目详情；建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。

*7、大赛LOGO验证

请上传包含大赛logo的项目图片，logo以丝印形式印刷在PCB上面。

点击zip下载大赛logo标识！ （大赛标识）.zip

* 8、演示您的项目并录制成视频上传

视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内；

视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。

前往查看更多详情 ＞