喵伴复刻之路
喵伴项目是乐鑫携手⽕⼭引擎扣⼦⼤模型团队打造的智能 AI 开发套件,能实现控制智能家居,语言交互的产品。话不多说,直接复刻!

KICAD文件转换
首先从立创上面下载原始工程文件。直接点击“打开设计图”,进入了立创EDA在线编辑平台。

由于我要采用KICAD软件进行,需要再进行文件的导出。


另存的文件名后缀是.epro,是立创专业版的文件,在KICAD中,直接选择导入非KICAD工程下的嘉立创专业版工程。选择文件导出到的文件夹路径,点击“是”进行导入。


这个项目有6块板子,但是一次只能导入一个工程,所以需要重复导入6遍。

主控板
导入KICAD后遇到的第一个问题就是PCB字体变更,原因是KICAD中缺少立创的字体,不过影响不大,有强迫症的小伙伴可以在KICAD的“电路板设置”界面选择“嵌入字体”即可。


转入KICAD后,源文件中所有的电源符号都没有识别出来,需要手动将所有的符号修改为KICAD中的,注意要与源文件保持一致,不然导入PCB后会报错。


调整完后运行ERC检查,发现所有器件的封装库都不匹配,找寻原因后发现是导入的封装库的库名称与源文件有出入,所以又将所有器件的封装手动修改了。


对于“引脚不受驱动”的问题,是KICAD特有的规则,解决方式有两种,要么直接忽略,要么需要再电源引脚旁边加上pwr_flag标签,我是直接全部忽略为警告处理了。当然还有一些细微的错误,例如网络标签没有对齐线段终点、线段没有对齐栅格等等,根据指示修改即可。

导入PCB后,第一个重大发现就是原来的“孔”变成“洞”了,原因是KICAD的板层命名和立创有区别,最重要的板框层在立创上叫做“多层”,导入KICAD中时会发生外框线没有对应的错误,需要手动调整。一些NPTH孔也需要在Multi-Layer中进行绘制。


导入PCB后最重要的其实还是要进行电路板规则设置,点击立创的“设计规则”,将单位设置为mm。






设置完成后进行重新铺铜,之后进行锡膏层的检查,发现许多器件的焊盘缺少锡膏,选择“封装”,然后点击器件,在“间距重写和设置”中,将“锡膏绝对间距”设置为0即可。


核心板
与第一块主控板一样,转换后的原理图,需要手动将电源符号修改

立创EDA中支持将不同的网络名连接在一起,在KICAD中虽然有NetTie,但是需要匹配封装且导入PCB中依旧会区分网络名,这里综合考虑将不同网络统一用一个网络名表示,修改了原理图端口名,统一采用全局标签表示。


原理图的C42和C43器件封装虽然也为C0402,但是和其余的C0402封装尺寸有区别,导入KICAD时,手动调整了焊盘尺寸。


为了与原始PCB保持统一,将铜皮的最小宽度改为0.2mm,这样一些窄的地方也可以吃进铜皮,保持了统一。

麦克风板
原理图中的乐鑫LOGO导入KICAD中存在小BUG,故将原理图中LOGO删除了,不影响PCB中的乐鑫丝印标识。



底座LCD屏幕板
LCD器件封装只有丝印,导入KICAD更新铜皮会把原来预留的槽给填补,故在KICAD的板框层需要手动挖槽处理。



检查DRC时报未连接的过孔,需要手动删除。

底座核心板
同第二块板子一样,由于KICAD不能像立创EDA那样允许使用短接符将两个不同网络连接在一起且不报错,故删除短接符并重新命名了网络名。

ERC时提示GPIO3网络标签未用于别处,故手动删除了,并将悬空引脚进行了NC处理。


检查DRC时发现有未使用的规则区域,手动删除了


这里的挖槽一样需要手动添加,由于KICAD中挖槽精度无法完全跟立创EDA中匹配,尺寸稍有偏差,预估0.2mil左右。

原理图中没有EPAD相关引脚,导入后PCB中焊盘没有识别为GND,需要手动调整。


检查DRC时发现未使用的换层过孔,手动删除了

底座控制板
这块板子很简单,U9,U10,U11,U12器件均为pogopin触点弹簧针,U6是LCD屏幕,均为插件,PCB中预留位置即可


投板
文件准备
由于本人需要进行SMT,所以需要提供的文件比较多
投板文件包含:带有钻孔信息的Gerber文件、整理好的BOM文件、器件坐标文件
在制造输出一栏点击生成Gerber

点击“生成钻孔文件”并选好要保存的文件夹路径

之后点击绘制,生成带有钻孔信息的Gerber文件,6块板都需要这样操作

同样是在PCB中找到制造输出一栏下的“元件定位文件”

选择好输出路径后点击生成定位文件

在原理图中找到工具栏下的“生成物料清单”

点击“导出”,生成CSV格式的文件

该文件无法使用EXCEL打开,需要下载“Notepad++”软件,使用该软件进行编辑,导出xlsx的文件,如果不想修改文件内容,跳过此步骤

上传至华秋DFM进行电路制造分析以及下单
打开华秋DFM软件并导入生成的Gerber文件,上传坐标文件、BOM文件,DFM会自动分析一些常见的贴片问题,帮助我们快速分析板子是否有加工问题,根据提示逐一查看问题,以确保都在可控范围内


确保与设计一致后,点击下单,进入订单中心界面,由于本人需要SMT,故点击PCBA下单,上传文件,其余选项默认即可,注意板厚选择1.2mm,点击立即下单,优惠券会在付款时使用。
答复EQ
因为需要贴片,一些丝印位号不能准确判别位置,答复了一次EQ

由于PCB封装与实物有偏差,答复了一次EQ

由于未标注器件1脚标识,需要确认,答复了一次EQ

3D打印
喵伴的外壳我采用立创的3D打印(华秋还没有该业务线),使用附件中的3D打印文件,发到“嘉立创3D打印”平台,(注:3D业务在“机械产业”栏目中)


文件审核时会报加工风险,原因是附件的工艺超出了立创风险控制范围,直接接受风险加工


审核通过,直接付款即可,第一次使用3D打印服务,领了优惠券,但是由于不满足优惠条件,不可用优惠券,但还是挺便宜的,打消了自己购买一个3D打印机的念头,坐等收货啦~
回板
华秋制造还是挺快的,给了个大包装,印上华秋LOGO,比单纯的PCB板子的包装要高大上很多。
7月21号下单,28号就收到货了,还是挺快的。剩余的器件全都一并寄过来了,这块板子让厂内进行拼版的,进行PCBA的板子拆板出货,每块板子都进行了独立包装。



组装
组装可以完全参照链接的B站视频进行,讲的很详细,一步步来就不会错
当然,在这里我也讲一下我组装时犯过的错误
首先就是上下板子连接时要注意朝向不能反(这个不容易犯错),还有就是确保每一个pin脚都正确插入排母中(这个很容易犯错),如下图所示,尽管一侧连接对了,但是很有可能另一侧就露了一排引脚在外面,导致程序不能正确执行。

连接touch铜箔的线实际可以不连,因为目前固件还不支持触摸

一定要连接好屏幕fpc排线后才能正确运行程序,不然会一直报I2C地址的错误

由于喵伴的设计问题,不能多次拆装屏幕,不然很容易导致fpc内部排线由于多次弯折而断掉,导致屏幕不亮。

建议先将外围器件先直连然后烧录固件测试,看看能否正常运行,能正常运行再进行组装,不然就会像我,组装好了烧录固件发现不能正常运行,又要拆开排查问题,反反复复,既耽误时间,又会容易导致fpc排线折断的风险。固定屏幕可以采用热熔胶,但是不要加的太多,不然容易流进屏幕排线中导致烧屏。成品如下图所示。

固件烧录
目前我知道的固件烧录方式有两种:网页端、软件端
网页端
网页端非常适合新手小白,点击以下链接
进入乐鑫官方的网页端固件烧录端口,用一条数据线连接喵伴和电脑,打开喵伴,在页面顶端的“设备连接”处配对USB端口

点击页面下方的“选择您要刷写的固件图像”,选择一个想要烧录的模型,本人烧录的是火山V5和小智V2,之后点击烧录即可

烧录完系统会提示需要重新启动喵伴,直接点击即可完成烧录
软件端
软件端需要提前下载好烧录软件“Flash_DownLoad”

同网页端一样,连接好喵伴并开机,打开软件,选择喵伴主控芯片的型号,这里我使用的是ESP32-S3,其余默认即可

点击OK进入下一界面,这里需要提前下载好固件程序,可以直接使用附件中的固件,选择固件并在右边栏输入0X0,绿色表示可以使用,然后点击START即可开始进行烧录,烧录完成也需要重启喵伴完成烧录。

