宝哥的个人博客

AdorkableTV

Mon, 19 Oct 2026 00:00:00 GMT

AdorkableTV，一台超迷你的 Ubuntu 掌上电脑：基于瑞芯微 RK3566 设计核心板与功能板、移植 U-Boot 和内核、制作 rootfs、设计外壳与散热，相关核心资料均已开源。

::github{repo="Commander-bao/BlueberryPi"}

1. 项目速览

项目	内容
主控	Rockchip RK3566，四核 Cortex-A55
内存	板载 LPDDR4
存储	板载 eMMC
显示	240×320 SPI TFT，ST7789V
无线	AP6212，2.4GHz Wi-Fi + BLE
电源	USB 供电 + UPS 备用电源（锂电池）
系统	Ubuntu 20.04 / 24.04 + XFCE
开发工具	嘉立创 EDA、Altium Designer、SketchUp
开源协议	GPL-3.0

2. 复刻流程

下面是推荐的复刻流程：

准备材料：核心板、屏幕、电池、连接器和散热器件。
PCB 打样：使用仓库里的 Gerber 在嘉立创打样。
焊接与检查：先焊电源，检查无短路后上电测量各路电压，再焊主控和连接器。
烧录系统：先烧预编译镜像验证硬件，再替换 boot.img 和 rootfs.img。
组装测试：裸板跑稳定性测试，确认散热和接口正常后装壳。

3. 硬件设计

3.1 板卡结构

AdorkableTV 不是一块单独的主板，而是由多块板卡堆叠而成：

从左到右依次是显示屏、一体式外壳、UPS 电源板、功能板、基板、核心板、散热片和涡轮风扇

板卡	说明
核心板	RK3566 + LPDDR4
功能板	eMMC、AP6212 无线模块、RK809-5 电源管理
基板	连接核心板和功能板，转接屏幕、USB 等接口
UPS 电源板	USB 断电时切换到锂电池，作为备用电源
散热片 + 涡轮风扇	带走 RK3566 的热量

这种堆叠方式能把整机面积压到很小，但也会给装配和验证带来不少麻烦。

3.2 核心板与主控

AdorkableTV 使用 RK3566，四核 Cortex-A55，集成 Mali-G52 GPU。核心板上只保留 SoC、LPDDR4、晶振和必要的去耦，eMMC、无线模块和电源管理则放在功能板上。

3.3 显示与交互

屏幕是一块 240×320 的 SPI TFT，驱动芯片为 ST7789V，通过 SPI3 连接。

3.4 电源

整机由 USB 供电。UPS 电源板负责锂电池的充放电管理，在 USB 断电时自动切换到电池，作为备用电源。调试时建议先用可调电源供电，确认各路电压正常后再接电池。

3.5 PCB 设计与打样

核心板、功能板和基板的堆叠关系

这个项目的板卡比较多，各板的打样参数也不完全相同：

板卡	板厚	工艺
Adorkable Core / EXP	1.2mm	嘉立创 3313 阻抗，四边半孔
Adorkable Base / Base V2	1.6mm	嘉立创 3313 阻抗
Adorkable Base V2 EXP	0.8mm	嘉立创 3313 阻抗

打样时选择嘉立创免费的 20% 阻抗管控，有半孔的板子要选四边半孔工艺。布线时重点注意：

LPDDR4 的 DQ 必须一一对应，不能随意交换。
常见的 1 或 2 个片选（CS）配置下，CA 和 DQ/DQS 可以依赖 RK3566 启动时的自动训练，不必做全通道等长；只有 4 CS 的多 rank 配置才需要严格等长 CA。CLK 与 DQS 的偏差建议控制在 ±1 UI 内。
LPDDR4 仍要控制阻抗并保持完整参考平面，走线不要跨分割。
DQS_P/N、CK_P/N 以及 USB、HDMI 差分对内部要等长，差分线少过孔，对与对之间保持间距。
AP6212 天线区域下方不要铺铜、走线或放金属件。
每颗芯片的电源引脚旁边就近放去耦电容，电源入口加足够大的储能电容。
半孔板边缘比较脆弱，拼板和分板时不要用力掰。
打样前跑 DRC，重点检查连接器方向、半孔焊盘和板框。

虽然 RK3566 可以通过训练放宽等长要求，本项目仍然对 LPDDR4 做了严格等长，以留出更充足的时序余量。

4. 系统与软件

4.1 启动链路

RK3566 的启动流程可以概括为：

BootROM → SPL / U-Boot → Kernel + DTB → rootfs

系统可以从 eMMC 启动。第一次烧录，或者系统起不来时，可以让板子进入 Maskrom 模式，用 RKDevTool 重新下载 loader 和镜像。调试阶段优先接串口，只要 U-Boot 和内核有输出，大部分问题都能定位。

4.2 U-Boot 与内核

U-Boot 使用仓库中预编译的 uboot.img，负责 DDR 初始化、串口、存储和启动参数。

内核在瑞芯微 Linux SDK 的基础上做了适配，预编译版本对应仓库中的 boot.img。

4.3 根文件系统

根文件系统最初基于 Ubuntu 20.04 制作，脚本魔改自鲁班猫，支持 lite、xfce、gnome 等版本。掌上电脑建议使用 XFCE，资源占用比 GNOME 低。后来项目也适配了 Ubuntu 24.04 的系统镜像，但暂未整理对应的构建教程。构建好的镜像可以通过项目 README 里的网盘链接下载。

4.4 镜像与烧录

相关工具包括瑞芯微 USB 驱动、RKDevTool 和镜像打包工具。基本做法是解包官方镜像，替换 boot 和 rootfs 分区后重新打包，再烧到 eMMC。第一次烧录建议只替换 boot 和 rootfs，不要同时改分区表和 U-Boot。

5. 外壳与组装

外壳是一体式 3D 打印结构，内部按“屏幕 → UPS 电源板 → 功能板 → 基板 → 核心板 → 散热片 → 涡轮风扇”的顺序叠放。装配时主要注意半孔板边缘、散热片贴合和天线位置。

6. 结语

最初是在 B 站看到稚晖君的卡片电脑和“最强小电视”，被 PCB 上那些漂亮的走线，以及软硬件全栈开发带来的炫酷感吸引。那时的我还没有任何相关知识储备，既忐忑又兴奋，但还是下定决心去学，想亲手做出一台属于自己的掌上电脑。这个项目前前后后做了半年，中间花了大量时间和成本，也踩过不少坑，但真正完成时的那份喜悦和成就感却是无可比拟的。

AdorkableTV 如其名，是一台呆萌可爱的小电脑。项目的软硬件资料均已开源，欢迎复刻！遇到问题可以在 GitHub 提 Issue，也欢迎一起交流改进。

基于 ESP32 的情侣小电视

Wed, 23 Aug 2023 00:00:00 GMT

这是一个放在桌面上的小电视：能显示时间、天气、电量和纪念日，2.0 版本还能和另一台小电视互动，相关核心资料均已开源。

::github{repo="Commander-bao/MiniTV-for-couples"}

1. 项目速览

1.1 主要信息

项目	内容
主控	ESP32-WROOM-32E，集成 2.4GHz Wi-Fi / BLE
显示	1.3 寸 IPS LCD
电源	TP4056 充电管理 + 602530 锂电池 + BL9110 3.3V LDO
开发工具	嘉立创 EDA、PlatformIO、SketchUp
开源协议	GPL-3.0

1.2 功能说明

功能	说明
天气时钟	时间、日期、城市天气、温度、湿度和空气质量
电量显示	显示电池电量与充电状态
纪念日	显示在一起的天数
情侣互动	2.0 支持两台设备互动
动画切换	多套桌面动画轮换
亮度调节	2.1 支持按键调节屏幕亮度
快速配网	手机连接设备热点，在网页里填写 WiFi 和城市

1.3 版本演进

版本	主要改动
V1.0	第一代，具备天气时钟等基础功能
V1.1	改进电源充放电控制，重新定义 GPIO，增加自动下载电路，优化布线
V1.2	去掉烧录按钮，优化定位孔布局
V2.0	改进电源电路，实现 USB / 电池供电自动切换
V2.1	增加屏幕亮度调节，改进电路板与元器件布局

2. 复刻流程

下面是推荐的复刻流程：

采购元件：主控、屏幕、各芯片、电池和阻容。
PCB 打样：使用仓库里的 Gerber 在嘉立创打样。
焊接与检查：焊接各部分元器件，检查无短路后上电测量各位置电压。
烧录固件：先烧预编译固件验证硬件，再编译自己的代码。
打印外壳：根据打印机类型选择普通版或高精度版。
组装与配网：组装各部分，合盖后连接网络完成配网。

3. 硬件设计

3.1 原理图

3.1.1 主控部分

本项目使用 ESP32-WROOM-32E-N16 作为主控。它集成了 2.4GHz Wi-Fi 和 BLE，拥有 16MB 的 Flash 容量，软硬件生态成熟，非常适合小白上手。

主控外围主要是 3.3V 供电、EN 复位、BOOT 下载和去耦电容。下面是主控的官方文档资料：

3.1.2 USB 输入部分

USB 接口同时承担供电和串口通信：VBUS 提供 5V，D+ / D- 连接 USB 转串口芯片。V2.1.1 使用 Type-C 16Pin 母座，CC1 / CC2 各接一颗 5.1kΩ 下拉电阻，告诉充电器设备是受电端。V1.x 使用的是 Micro USB。

3.1.3 USB 转串口部分

使用 CH340K 完成 USB 转串口，配合内部集成两个 NPN 三极管和电阻的 UMH3NTN 实现自动下载。烧录时自动控制 ESP32 的 EN 和 GPIO0，不需要手动按 BOOT 键。

如果电脑识别不到串口，先安装 CH340 驱动，再换一根确定能传数据的 USB 线；有些线只有供电线芯，没有 D+ / D-。

3.1.4 输入按钮

两个 TS24CA 轻触开关作为输入，按下后把 GPIO 拉到 GND。按钮并联 100nF 电容做硬件消抖；由于没有设计外部上拉，固件中必须把对应 GPIO 配置为内部上拉模式。

软件使用 Button2 库区分单击、双击和长按，因此 2.x 能用两个按键完成页面切换、亮度调节、发送消息和配网。

3.1.5 电源管理

充电部分使用 TP4056。PROG 引脚上的 R9 为 4.7kΩ，充电电流约为：

I = 1200 / RPROG = 1200 / 4700 ≈ 0.255A

也就是约 255mA。TP4056 的最小 PROG 电阻为 1.2kΩ，对应约 1A；实际取值要结合电池容量、散热和充电速度调整。

电池选用 602530 锂聚合物电池。SI2305 PMOS 负责 USB 与电池之间的供电自动切换，拨动开关控制整机电源，LED 作为充电指示。V2.x 支持边充边用，V1.x 只能在关机状态充电。

锂电池请务必注意极性和绝缘，避免短路、挤压和过充。建议使用带保护板的电池，充电时不要无人值守。

3.1.6 LCD 屏

屏幕是中景园的 1.3 寸 IPS LCD，通过 24Pin、0.5mm 间距的 FPC 排线连接。相关规格书、源码、原理图和取模教程如下：

FPC 排线有方向，插入前确认金手指朝向和锁扣位置；屏幕白屏但背光亮，通常优先检查排线是否插到底、方向是否正确。

3.1.7 电压检测

电池电压通过两颗 300kΩ 电阻分压后送入 ADC。4.2V 的满电电压经过 1:2 分压变成 2.1V，低于 ESP32 ADC 的 3.3V 上限；分压点并联电容可以滤掉采样毛刺。

固件按分压比把 ADC 读数还原成电池电压，再换算成百分比。电阻精度和 ESP32 ADC 的线性度都会影响结果，实际使用时可以做一次两点校准。

3.1.8 降压稳压

系统使用 BL9110FB-330 把电池电压稳到 3.3V，供给 ESP32、LCD 和其他外设。

注意：原理图和 BOM 中可能仍标着 AMS1117-3.3，实际焊接时要换成 BL9110。AMS1117 的压差约 1.1V，电池电压降到 3.7V 左右时余量已经很小；BL9110 压差更低，更适合锂电池供电的场景。

4. PCB 设计与打样

PCB 使用嘉立创 EDA 绘制，下面几条是这块板子上比较重要的布线原则：

走线尽量走钝角，信号线避免直角和锐角。
旁路电容贴近对应芯片的电源引脚，距离越短越好。
电源线加粗，元器件 GND 引脚就近接地，多打地孔。
ESP32 板载天线下方不要铺铜、走线或放金属件。
USB D+ / D- 按差分线处理，尽量等长、少过孔。
打样前跑一遍 DRC，重点检查 Type-C、FPC 座和 ESP32 的封装方向。

5. 固件开发

5.1 开发环境

固件基于 VS Code + PlatformIO 开发，使用 Arduino 框架。新建 esp32dev 工程后，把源码压缩包解压到工程目录即可打开。

仓库中的 Software/LoveTV2.0.zip 是 2.0 源码，Firmware 目录则提供了编译好的 firmware.bin 和 firmware2.0.bin。如果只想验证硬件，可以使用乐鑫官方的 Flash Download Tool 烧录预编译固件；如需改动功能再编译源码。

5.2 工程结构

src/main.cpp：程序入口。
config.h：WiFi、城市、引脚等配置。
lib/：自己加入的库文件。
.pio/libdeps/esp32dev/：PlatformIO 自动下载的第三方库。
partition.csv：ESP32 分区表。

5.3 主要模块

模块	作用
TFT_eSPI	LCD 驱动与绘图
JPEGDecoder	解码 JPEG 动画帧
Button2	按键单击、双击、长按识别
TimeLib	时间管理与 NTP 对时
HTTPClient	请求天气接口
WiFi / WiFiUdp	联网与设备间通信
Animate	动画切换
weatherNum	天气图标与城市数据
Loving	情侣日页面
message	“想你啦”消息页面

5.4 配网流程

第一次上电、长按右键，或者 WiFi 连接失败时，设备进入配网模式。
手机搜索并连接名为 “情侣小电视” 的热点。
在配网页面填写 WiFi 名称、密码和所在城市。
保存后设备自动重启并连接网络。

ESP32 只支持 2.4GHz WiFi，如果家中是双频合一的路由器，配网时尽量让手机连接 2.4GHz 频段，或者把两个频段拆开。

5.5 烧录注意事项

V1.x 只能在关机状态充电，开机状态烧录；V2.x 插上线即可充电，开机也能烧录。
烧录前确认串口选择了 CH340 对应的端口。
如果一直停在 Connecting...，检查 USB 线、CH340 驱动和开发板是否进入下载模式。
V1.x 和 2.x 的固件不要混烧。

6. 外壳与组装

外壳使用 SketchUp 2019 建模，设计成极简的圆角小电视造型。主体内部有四个螺丝孔，与 PCB 的四个定位孔对应，使用 M2×5 自攻螺丝固定；垫层用来压住屏幕，按钮和开关则单独打印后装入。

打印时注意：

FDM 打印机使用普通版模型，光固化打印机选择高精度版。
2.0 硬件要搭配 2.0 版本外壳，不要混用 1.x 的外壳。
打印完成后先清理螺丝孔和卡扣，试装没问题再装电路板。

组装测试教程：

7. 结语

这个项目是我的第一个软硬件项目，前后断断续续做了两个多月，难免有些不足之处。如果遇到问题，欢迎在 GitHub 提 Issue。