From ab37f9dc4960bdb9c6934186fe855cd99fcb5122 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: zhou yang Date: Sun, 6 Sep 2026 19:33:51 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?A5=EF=BC=9A74HC595=2024=20=E4=BD=8D=E9=93=BE=20?= =?UTF-8?q?+=20=E5=BD=B1=E5=AD=90=E5=AF=84=E5=AD=98=E5=99=A8=E5=8D=95?= =?UTF-8?q?=E4=B8=80=E5=86=99=E5=85=A5=E7=82=B9?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit 15 路侧键 + 5 路 EDL_EN + HUB_RST 在一条 24 位链上，内存里只有一份影子， 唯一写入点是 sr595_flush()。发送顺序 U33 → U22 → U21，每字节 QH 先发。 位表是从 .claude/pcb1-parts.json 的真实焊盘网络逐脚核回来的，不是照文档抄 —— 设计文档 §17.2 那张是 09-04 的两片版，§26.18 重排后 15 路里有 12 路对不上。 顺手把 §17.2 与 §8.2 里过期的两张表都改了。 sim 侧新增按 datasheet 建模的假移位链（SRCLK 上升沿移一格、RCLK 上升沿锁存）， 只看线上真实发生的边 —— 对着驱动自己的影子变量断言等于自己证明自己。 四个注错进去的 bug（字节序反、OE# 先使能、安全影子写 0、位表写成算式）全被拦住。 上电顺序按「先锁存安全值、再使能 OE#」写死：三片 MR# 接死在 +3V3， 上电时移位寄存器内容不确定，先拉低 OE# 就是把随机值放到 15 个栅极上。 Co-Authored-By: Claude Opus 5 Claude-Session: https://claude.ai/code/session_01QYuExfgyYa6DzRRcUso8M8 --- firmware/HANDOFF.md | 101 +- firmware/components/drv/CMakeLists.txt | 1 + firmware/components/drv/include/sr595.h | 133 + firmware/components/drv/sr595.c | 226 + .../phonerail_hal/sim/hal_gpio_sim.c | 12 + .../components/phonerail_hal/sim/sim_hal.c | 2 + .../components/phonerail_hal/sim/sim_hal.h | 25 + .../components/phonerail_hal/sim/sim_sr595.c | 98 + firmware/host/CMakeLists.txt | 2 + firmware/main/phonerail.h | 2 +- firmware/test/test_sr595.c | 372 + 五路直供电源板设计.md | 13774 ++++++++-------- 需求文档.md | 16 + 13 files changed, 7895 insertions(+), 6869 deletions(-) create mode 100644 firmware/components/drv/include/sr595.h create mode 100644 firmware/components/drv/sr595.c create mode 100644 firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_sr595.c create mode 100644 firmware/test/test_sr595.c diff --git a/firmware/HANDOFF.md b/firmware/HANDOFF.md index 953b546..f5082c2 100644 --- a/firmware/HANDOFF.md +++ b/firmware/HANDOFF.md @@ -1,63 +1,76 @@ # 交接 -更新：2026-09-06　完成任务包 **A4**（DAC63204 驱动 + `rail_set_mv()`） +更新：2026-09-06　完成任务包 **A5**（74HC595 24 位链 + 影子寄存器单一写入点） ## 一句话现状 -五路输出电压能设了：`rail_set_mv(rail, mv)` 是唯一入口（rail 是 **1~5**）， -内部走 mV → Vd → 12 位码，**码越大电压越低**；4010 mV 以上、3524 mV 以下一律拒。 -两片 DAC 认件（DEVICE-ID=01h）、开内部基准、增益 2×、只给用到的通道上电， -上电即 3.90 V。6 条 ctest（46 个用例）全绿，`idf.py build` 通过。 +15 路侧键 + 5 路 `EDL_EN` + `HUB_RST` 全在一条 24 位链上，内存里只有一份影子， +唯一写入点是 `sr595_flush()`。位表**从 PCB 的真实焊盘网络逐脚核回来**（不是照文档抄）， +上电顺序按「先锁存安全值、再使能 `OE#`」写死。7 条 ctest（61 个用例）全绿， +`idf.py build` 通过。 ## 下一步 -**A5**：74HC595 24 位链 + 影子寄存器单一写入点（需求 §10.6「影子寄存器」那段 + -设计文档 §17.2 的位表）。两条断言：①改 CH1 按键不动 CH2~5 的位 ②字节顺序 U33→U22→U21。 -⚠️ 位表也被 §26.18 重排过（`.claude/pinmap.py` 的 `P3B` / `P6` 两节是真表）， -和这次的 DAC 通道一样，**别照 §17.2 的旧表写**。 +**A6**：PCA9555 驱动（需求 §10.4 末段）。验收断言：**方向寄存器永远不会把 +Port0[7] / Port1[7:5] 配成输出**（配错直接 abort）—— 那 4 个备用脚在板上**直接接地** +（设计文档 §17.2 的注），配成输出并输出高就是对地短路。 +A3/A4/A5/A6 四个驱动包彼此独立，做完 A6 就能进 A7（通道配置表）。 ## 本次新增/修改的文件 -- `components/drv/include/dac63204.h` — 寄存器、位域、五路→(片,通道)映射（唯一对外契约） -- `components/drv/dac63204.c` — 驱动本体（≈180 行，只经 `hal_i2c_*`） -- `main/rail.h` / `main/rail.c` — mV ↔ 码的**唯一**换算与 `rail_set_mv()` / `rail_get_mv()` -- `test/test_dac63204.c`（21 个用例）/ `test/test_rail.c`（12 个用例） -- 三处 CMakeLists + `main/phonerail.h`（版本 `0.1.0-a4`） -- `../需求文档.md` §10.5、`../五路直供电源板设计.md` §17.2 — 记落地 + **修掉过期的通道分配表** +- `components/drv/include/sr595.h` — 24 位链的位表、引脚、影子契约（唯一对外契约） +- `components/drv/sr595.c` — 驱动本体（≈200 行，只经 `hal_gpio_*`） +- `components/phonerail_hal/sim/sim_sr595.c` — **按 datasheet 建模的假移位链** + （SRCLK 上升沿移一格、RCLK 上升沿锁存），加上 `sim_hal.h` 的一节声明 +- `components/phonerail_hal/sim/hal_gpio_sim.c` — 加了一个窃听钩子给上面那个模型； + `hal_gpio_config(OUTPUT)` 也会触发（真芯片配成输出就开始驱动，`OE#` 靠这一条） +- `test/test_sr595.c`（15 个用例） +- 三处 CMakeLists + `main/phonerail.h`（版本 `0.1.0-a5`） +- `../需求文档.md` §10.6、`../五路直供电源板设计.md` §17.2 — 记落地 + **修掉过期的位表** + （§8.2 那行过期的 DAC 通道分配也顺手改了） ## 验收命令与结果 ``` $ bash host/test.sh -100% tests passed, 0 tests failed out of 6 # +test_dac63204(21) +test_rail(12) +100% tests passed, 0 tests failed out of 7 # +test_sr595(15) $ .\build_idf.ps1 # PowerShell phonerail.bin binary size 0x32550 bytes. ... 0xcdab0 bytes (80%) free. -Project build complete. # dac63204.c.obj 与 rail.c.obj 都在；bin 与 A3 同样大是正常的 - #（还没人调它们，链接器把符号丢了） +Project build complete. # sr595.c.obj 在；bin 与 A4 同样大是正常的（还没人调它） -# 三个「一定会被写出来的错」逐个改进去跑过，确认测试拦得住： -# 反向关系写反 -> test_rail 红；忘了左对齐 / 通道按 rail-1 算 -> test_dac63204 红 +# 四个「一定会被写出来的错」逐个改进去跑过，确认测试拦得住： +# 字节顺序发反(U21 先发) -> test_byte_order 红 +# 先使能 OE# 再锁存安全值 -> test_outputs_are_enabled_only_after_a_safe_latch 红 +# 安全影子写成 0（HUB_RST 摁死） -> 三条红，其中一条直接说「上电后 Hub 不能被摁在复位里」 +# 位表改成 3(rail−1)+key 的算式 -> sr595_modify 的 assert 当场 abort（碰到空脚 bit4） ``` ## 踩到的坑（只写会再犯的） -- **12 位码在 `DAC-X-DATA` 里左对齐**（bit15-4，低 4 位 don't care）。忘了 `<< 4` - 不报错，只让输出变成 1/16 —— 而在本板上那是「五路都 4.010 V 满电」，看不出异常。 -- **两种步长**：`DAC-X-VOUT-CMP-CONFIG` 每通道跨 6（03/09/0F/15），`DAC-X-DATA` 连续（19~1C）。 -- **上电顺序**：`EN-INT-REF` 要先写（datasheet 明说增益设定之前必须已置位）， - 安全码要在通道上电之前写（复位码 0 = Vd 0 V = 输出上限 4.010 V）。 - 所以 `COMMON-CONFIG` 写两次。sim 只留寄存器终值看不到中间态， - 顺序是靠「`CC_REF_ONLY` 里四路输出全按住」+「`n_read` 计数」两条间接钉的。 -- **未用通道不许上电**：FBx 悬空时电压输出是开环运放（datasheet 表 5-1）。 - U6 用 OUT0/1/2、U7 只用 OUT0/1，所以 `COMMON-CONFIG` 是每片一个值，不是常量。 -- **cygwin 的偶发 `Subprocess aborted` 不止发生在链接**：这次 ctest 跑测试时 - `test_hal_sim` / `test_ina226` 同时挂了一次，重跑就全绿。**别去查代码。** +- **位表不能照 §17.2 抄** —— 那张表是 09-04 的两片版，§26.18 重排之后 15 路里 + **12 路对不上**。这次是从 `.claude/pcb1-parts.json` 的真实焊盘网络逐脚核出来的 + （顺手把 §17.2 和 §8.2 里过期的两张表都改了）。和 A4 的 DAC 通道分配同一类坑。 +- ⚠️ **CH4 的三个键碰巧就是 bit 9/10/11**，和「顺排公式 `3(rail−1)+key`」一模一样。 + 所以「断言位表不是公式」只能**整体**断言（15 位里只有 3 位重合）， + 逐路写 `NOT_EQUAL` 到 CH4 就自己红了 —— 第一版正是这么写的。 +- **`HUB_RST` 是低有效**（USB2517I 的 `RESET_N`，§21.7）。全 0 的上电影子会把 Hub + 一直摁在复位里，而五路手机的电压电流全都正常 —— 看起来跟固件一点关系都没有。 +- **上电顺序不能换**：三片 `MR#` 接死在 +3V3，没有复位线 ⇒ 上电时移位寄存器内容 + 不确定。所以 `KEY_OE#` 在安全值锁存完之前**根本不配成输出**（ESP-IDF 一配成输出 + 就开始驱动，输出寄存器复位值 0，等于当场使能）。板上 R609 100 kΩ 上拉扛着这一段。 +- **假移位链值得写**：A5 的两条验收断言如果只对着驱动自己的影子变量断言，那是自己 + 证明自己 —— 字节顺序发反、每帧多打一个时钟、RCLK 打早了，影子变量一律看不出来。 + `sim_sr595_*` 按 datasheet 建模，attach 时把移位寄存器塞成 `0xA5A5A5`（真板子上电 + 就是不确定值），四个注错进去的 bug 全被它照出来了。 +- **cygwin 的偶发 `Subprocess aborted` 又来了一次**：这次是三条测试同时在 0.03 s 里挂， + 其中两条根本不碰 595。重跑就正常。**别去查代码。** -## 这个驱动 / 这一层的几条约定（写 A7 / A10 / A12 之前看一眼） -- **除 `rail.c` 外，任何地方都不许调 `dac63204_write_code()`。** 反向关系只在 - `rail_mv_to_code()` 里出现一次（那个减法），多一处就多一处写反的机会。 -- **查表不要算**：`dac63204_rail_addr()` / `dac63204_rail_ch()`，rail 是 1~5，越界 abort。 - CH1→U6.OUT2 / CH2→U6.OUT0 / CH3→**U7**.OUT0 / CH4→U6.OUT1 / CH5→U7.OUT1（§26.18）。 - 四通道电气对等 ⇒ **接错了板子照样正常工作，只是调错了路**，功能测试测不出来。 -- **单位**：`rail_set_mv/rail_get_mv` 用 mV，`rail_code_to_vd_uv()` 用 µV。一个码在输出端 - 只值 **0.119 mV**，往返误差 ≤ 1 mV 正常。`rail_get_mv()` 读的是**设定值不是实测**（实测走 INA226）。 -- **不要用 `rail_set_mv()` 做保护**（需求 §10.5 规矩 2）：异常处理是 `EFUSE_EN` 的活。 -- **越界请求现在只返回 `HAL_ERR_ARG`，还没记事件** —— SR-13 要求记，`rail.c` 里 - 留了 `TODO(A11)`，事件环形缓冲做完要回来补。 -- **标定还没做**（需求 §10.5 规矩 3）：现在走理论公式，误差约 ±40 mV。 - 将来两点标定要顶替的是 `RAIL_VOUT0_UV`(4010018) 与 `RAIL_DAC_SPAN_UV`(486416) 这两个常量。 +## 这个驱动 / 这一层的几条约定（写 A9 / A12 之前看一眼） +- **除 `sr595.c` 外，任何地方都不许自己去打 SER/SRCLK/RCLK。** 改按键或 EDL 一律是 + 「`sr595_modify()` 改影子 → `sr595_flush()`」。多处直接操作移位链的症状是 + **另一台手机的按键被顺手清掉**，而且要两个动作正好撞在一起才复现。 +- **组合键必须 `sr595_write(mask, value)` 一次给两位**（VOL− + PWR 落在同一帧）。 + 分两次写会先单按一个键。`RCLK` 之前输出不变，所以整帧是原子的。 +- **不许拿 `OE#` 当「临时全松开」用**（需求 §10.6）：那是复位路径不是控制路径， + 所以 `sr595.h` 根本没提供抬 `OE#` 的接口。 +- **rail 是 1~5**，`sr595_key_bit()` / `sr595_edl_bit()` 越界 abort； + `sr595_modify()` 的 mask 碰到三个空脚（bit 4/8/12）也 abort —— + 悄悄忽略的话那一位永远是 0，而「按键没反应」要到接上真手机才发现。 +- **`sr595_map_ok()` 还没人调**：A7 的启动自检要把它和 `dac63204_map_ok()` 一起调上。 +- **按键的保持时长（100 ms / 2 s / 10 s）与序列互斥还没做**，那是 A9 的活。 + A5 只保证「写下去的那一帧是对的」。 diff --git a/firmware/components/drv/CMakeLists.txt b/firmware/components/drv/CMakeLists.txt index 4e46819..5afed1c 100644 --- a/firmware/components/drv/CMakeLists.txt +++ b/firmware/components/drv/CMakeLists.txt @@ -5,5 +5,6 @@ idf_component_register( SRCS "ina226.c" "dac63204.c" + "sr595.c" INCLUDE_DIRS "include" REQUIRES phonerail_hal) diff --git a/firmware/components/drv/include/sr595.h b/firmware/components/drv/include/sr595.h new file mode 100644 index 0000000..79c9a43 --- /dev/null +++ b/firmware/components/drv/include/sr595.h @@ -0,0 +1,133 @@ +/* 74HC595 ×3 —— 一条 24 位移位链，带全固件唯一的影子寄存器（需求 §10.6）。 + + 链上挂着 **15 路侧键 + 5 路 EDL_EN + HUB_RST**，共 21 位有效、3 位空脚。 + 写任何一位都要把整条链重发一遍，所以： + + ⚠️ **内存里只有一份 24 位影子值，只有本文件的 `sr595_flush()` 会碰移位链。** + 任何任务改按键 / EDL 都是「`sr595_modify()` 改影子 → `sr595_flush()` 请求刷新」。 + 多处直接操作移位链的症状是**另一台手机的按键被顺手清掉**，而且要两个动作 + 正好撞在一起才复现 —— 属于会拖很久的那类 bug。 + + `RCLK` 打点之前输出不变 ⇒ 整帧刷新是原子的，组合键（VOL− + PWR）必须 + **一次 `sr595_write()` 两位一起给**，不能先后两次。 + + ⚠️ **不许用拉高 `OE#` 的方式「临时全松开」**（需求 §10.6）：那会让 15 个栅极 + 同时进高阻，靠的是每个栅极自己的 100 kΩ 下拉 —— 那是**复位路径**，不是正常 + 控制路径。所以本头文件根本不提供「抬 OE#」的接口。 + + 本驱动只经 hal_gpio_*，宿主机上由 sim 的移位链观测器（`sim_sr595_*`）全部测完。 */ +#ifndef SR595_H +#define SR595_H + +#include +#include + +#include "hal_err.h" + +#ifdef __cplusplus +extern "C" { +#endif + +/* ---- 四根线（ESP32-S3 引脚，设计文档 §8.1 的表，§26.18 重排后） --------- */ + +#define SR595_PIN_SER 13 /* IO13 模组脚 21 → U21.DS(14) */ +#define SR595_PIN_SRCLK 12 /* IO12 模组脚 20 → 三片的 SRCLK(11) */ +#define SR595_PIN_RCLK 9 /* IO9 模组脚 17 → 三片的 RCLK(12) */ +#define SR595_PIN_OE_N 21 /* IO21 模组脚 23 → 三片的 OE#(13)，板上另有 R609 100 kΩ 上拉 */ + +/* `MR#`(10) 三片都直接接 +3V3 —— 没有复位线，上电后移位寄存器内容是**不确定**的。 + 所以 `sr595_init()` 必须先把安全影子锁存进去、**再**驱动 `OE#`。 */ + +/* ---- 24 位的编号 --------------------------------------------------------- */ + +/* 位号 = **链上的物理位置**：0 = U21.QA（离 ESP32 最近的第一级），23 = U33.QH（链尾）。 + 一次移位 = 每一级往编号大的方向走一格，所以**先移入的位停在编号最大处**。 */ +#define SR595_CHIP_COUNT 3 +#define SR595_BITS 24 +#define SR595_MASK_ALL ((uint32_t)0x00FFFFFFu) + +#define SR595_CHIP_U21 0 /* 影子的 bit0~7 ；P3B 页，板上 y≈50（中）*/ +#define SR595_CHIP_U22 1 /* 影子的 bit8~15 ；P3B 页，板上 y≈35（南）*/ +#define SR595_CHIP_U33 2 /* 影子的 bit16~23；**P6 页**，板上 y≈70（北）*/ + +/* 位分配（**2026-09-06 按 PCB 几何重排**，设计文档 §26.18 C； + 此处的值是从 `.claude/pcb1-parts.json` 的真实焊盘网络逐脚核对出来的）： + + U21 QA=EDL_EN4 QB=K1_PWR QC=K1_VUP QD=K1_VDN QE=空 QF=EDL_EN5 QG=EDL_EN3 QH=EDL_EN2 + U22 QA=空 QB=K4_PWR QC=K4_VUP QD=K4_VDN QE=空 QF=K5_VDN QG=K5_VUP QH=K5_PWR + U33 QA=EDL_EN1 QB=K2_VUP QC=K2_VDN QD=K2_PWR QE=K3_VDN QF=K3_VUP QG=K3_PWR QH=HUB_RST + + ⚠️ **「K1/K2/K3 顺排在 U21、U33 是 EDL 专用片」是旧版**（设计文档 §17.2 的 + 09-04 那张表），15 路里有 12 路对不上。三片本来就是一条链，谁在哪一位只是移位 + 的字节序 ⇒ **搞错了板子照样正常工作，只是按 CH1 的电源键按到了 CH4 的音量键**， + 功能测试完全测不出来。查表，不要算。 */ +#define SR595_BIT_HUB_RST 23 + +/* 空脚（U21.QE / U22.QA / U22.QE）。写它们没有意义，`sr595_modify()` 直接 abort。 */ +#define SR595_MASK_UNUSED (((uint32_t)1u << 4) | ((uint32_t)1u << 8) | ((uint32_t)1u << 12)) +#define SR595_MASK_VALID (SR595_MASK_ALL & ~SR595_MASK_UNUSED) + +typedef enum { + SR595_KEY_PWR = 0, + SR595_KEY_VUP, + SR595_KEY_VDN, + SR595_KEY_COUNT, +} sr595_key_t; + +/* rail 是 **1~5**，key 越界或 rail 越界一律 abort（那是调用方算错了位号）。 */ +int sr595_key_bit(int rail, sr595_key_t key); +uint32_t sr595_key_mask(int rail); /* 该路三键的掩码，「一路全松开」用得上 */ +int sr595_edl_bit(int rail); + +/* 15 路侧键的总掩码。安全巡检与「全松开」用。 */ +uint32_t sr595_all_keys_mask(void); + +/* 21 个有效位互不重复、都落在 SR595_MASK_VALID 里、空脚一个都没被占。 + 启动自检调一次（A7）；返回 false = 位表被改坏了。 */ +bool sr595_map_ok(void); + +/* ---- 上电安全影子 -------------------------------------------------------- */ + +/* ⚠️ **`HUB_RST` 是低有效**（USB2517I 的 `RESET_N`(43)，设计文档 §21.7， + 板上 R716 10 kΩ 上拉）。影子位 = 1 才是「Hub 正常跑」，= 0 是**按住复位**。 + 全 0 的影子会把 Hub 一直摁在复位里 —— 现象是「插上枚举不出来」， + 而五路手机的电压电流全都正常，看起来一点毛病没有。 + 所以上电安全值不是 0，是这个： */ +#define SR595_SHADOW_SAFE ((uint32_t)1u << SR595_BIT_HUB_RST) + +/* 复位是低有效，反相只在 `sr595_set_hub_reset()` 里出现这一次 + （和 `rail_mv_to_code()` 里那个减法同一个道理：多一处就多一处写反的机会）。 */ +void sr595_set_hub_reset(bool in_reset); + +/* ---- 器件操作 ------------------------------------------------------------ */ + +/* 三步，顺序不能换（上电时移位寄存器内容不确定，`MR#` 又接死在 +3V3）： + ① SER / SRCLK / RCLK 配成输出并置低；**`OE#` 这时还是输入**， + 靠板上 R609 上拉着 ⇒ 三片输出保持高阻，15 个栅极被各自的 100 kΩ 拉低 + ② 把 `SR595_SHADOW_SAFE` 移进去并锁存 + ③ 这才把 `OE#` 配成输出并拉低，输出使能 + ②③ 换个个儿 = 上电瞬间把移位寄存器里的随机值放到 15 个栅极上， + 也就是**五台手机的电源键可能一起被按下去**。 */ +hal_err_t sr595_init(void); + +uint32_t sr595_shadow(void); /* 当前影子（未必已经刷下去，看 sr595_dirty()） */ +bool sr595_dirty(void); /* 影子和链上的值不一致 */ + +/* 影子 = (影子 & ~mask) | (value & mask)，并置脏。**不碰总线**。 + mask 越出 SR595_MASK_VALID（含碰到空脚）直接 abort。 */ +void sr595_modify(uint32_t mask, uint32_t value); + +/* 把影子整帧发下去：U33 字节 → U22 字节 → U21 字节，每个字节 QH 先发， + 最后一个 RCLK 上升沿统一生效。不脏就直接返回 HAL_OK（不空发一帧）。 + 没 init 过 → HAL_ERR_STATE。 */ +hal_err_t sr595_flush(void); + +/* `sr595_modify()` + `sr595_flush()`。**组合键必须走它**—— + VOL− + PWR 要落在同一帧里，分两次写会先单按一个键。 */ +hal_err_t sr595_write(uint32_t mask, uint32_t value); + +#ifdef __cplusplus +} +#endif + +#endif /* SR595_H */ diff --git a/firmware/components/drv/sr595.c b/firmware/components/drv/sr595.c new file mode 100644 index 0000000..ff48ed2 --- /dev/null +++ b/firmware/components/drv/sr595.c @@ -0,0 +1,226 @@ +/* 74HC595 ×3 的 24 位链 + 影子寄存器。契约见 sr595.h。 */ +#include "sr595.h" + +#include + +#include "hal_gpio.h" + +/* ---- 位表 ---------------------------------------------------------------- */ + +/* 从 `.claude/pcb1-parts.json` 的真实焊盘网络逐脚抄出来的（设计文档 §26.18 C）。 + 位号 = 链上物理位置：0 = U21.QA … 23 = U33.QH。 + 排布规矩：**每一路的三个键必须落在同一片的连续三脚上**（出芯片是一束线）， + 所以三个键的位号在表里挨着，但**顺序每一路都不一样**（U22 上的 CH5 是倒着的）。 */ +static const int8_t k_key_bit[5][SR595_KEY_COUNT] = { + /* PWR VUP VDN */ + /* CH1 */ { 1, 2, 3 }, /* U21.QB QC QD */ + /* CH2 */ { 19, 17, 18 }, /* U33.QD QB QC */ + /* CH3 */ { 22, 21, 20 }, /* U33.QG QF QE */ + /* CH4 */ { 9, 10, 11 }, /* U22.QB QC QD */ + /* CH5 */ { 15, 14, 13 }, /* U22.QH QG QF */ +}; + +/* EDL_EN1~5。⚠️ 只有 EDL_EN1 还在 U33（QA），其余四路搬到了 U21 上， + 而且**不是顺序的**：QA=EDL_EN4、QF=EDL_EN5、QG=EDL_EN3、QH=EDL_EN2。 */ +static const int8_t k_edl_bit[5] = { + 16, /* CH1 → U33.QA */ + 7, /* CH2 → U21.QH */ + 6, /* CH3 → U21.QG */ + 0, /* CH4 → U21.QA */ + 5, /* CH5 → U21.QF */ +}; + +int sr595_key_bit(int rail, sr595_key_t key) +{ + assert(rail >= 1 && rail <= 5); + assert((unsigned)key < (unsigned)SR595_KEY_COUNT); /* 枚举可能是无符号，别写 key >= 0 */ + return k_key_bit[rail - 1][key]; +} + +uint32_t sr595_key_mask(int rail) +{ + uint32_t m = 0; + for (int k = 0; k < SR595_KEY_COUNT; k++) { + m |= (uint32_t)1u << sr595_key_bit(rail, (sr595_key_t)k); + } + return m; +} + +int sr595_edl_bit(int rail) +{ + assert(rail >= 1 && rail <= 5); + return k_edl_bit[rail - 1]; +} + +uint32_t sr595_all_keys_mask(void) +{ + uint32_t m = 0; + for (int rail = 1; rail <= 5; rail++) { + m |= sr595_key_mask(rail); + } + return m; +} + +bool sr595_map_ok(void) +{ + uint32_t seen = 0; + int n = 0; + + for (int rail = 1; rail <= 5; rail++) { + for (int k = 0; k < SR595_KEY_COUNT; k++) { + uint32_t b = (uint32_t)1u << k_key_bit[rail - 1][k]; + if ((b & SR595_MASK_VALID) == 0 || (seen & b) != 0) { + return false; /* 落到空脚上，或者两个信号抢同一位 */ + } + seen |= b; + n++; + } + uint32_t e = (uint32_t)1u << k_edl_bit[rail - 1]; + if ((e & SR595_MASK_VALID) == 0 || (seen & e) != 0) { + return false; + } + seen |= e; + n++; + } + + uint32_t h = (uint32_t)1u << SR595_BIT_HUB_RST; + if ((h & SR595_MASK_VALID) == 0 || (seen & h) != 0) { + return false; + } + seen |= h; + n++; + + /* 21 个信号占满 21 个有效位，一位不多一位不少。 */ + return n == 21 && seen == SR595_MASK_VALID; +} + +/* ---- 影子 ---------------------------------------------------------------- */ + +static uint32_t s_shadow; +static bool s_dirty; +static bool s_inited; + +uint32_t sr595_shadow(void) { return s_shadow; } +bool sr595_dirty(void) { return s_dirty; } + +void sr595_modify(uint32_t mask, uint32_t value) +{ + /* 越出有效位 = 位号算错了（多半是把 rail 当下标又减了一次 1）。 + 悄悄忽略的话，那一位会一直是 0，而「按键没反应」要到接上真手机才发现。 */ + assert((mask & ~SR595_MASK_VALID) == 0); + + uint32_t next = (s_shadow & ~mask) | (value & mask); + if (next != s_shadow) { + s_shadow = next; + s_dirty = true; + } +} + +void sr595_set_hub_reset(bool in_reset) +{ + /* 低有效：按住复位 = 输出 0。整个固件里这个取反只出现这一次。 */ + uint32_t bit = (uint32_t)1u << SR595_BIT_HUB_RST; + sr595_modify(bit, in_reset ? 0u : bit); +} + +/* ---- 移位链 -------------------------------------------------------------- */ + +/* 先出错的那个错误码留住，后面照样把该发的边发完 —— 半帧数据留在链上比整帧发完更糟。 */ +static void keep(hal_err_t *first, hal_err_t e) +{ + if (*first == HAL_OK) { + *first = e; + } +} + +static void clock_bit(hal_err_t *err, int bit) +{ + keep(err, hal_gpio_write(SR595_PIN_SER, bit)); + keep(err, hal_gpio_write(SR595_PIN_SRCLK, 1)); /* 上升沿采样 SER */ + keep(err, hal_gpio_write(SR595_PIN_SRCLK, 0)); +} + +/* 先移入的字节走到链尾 ⇒ 发送顺序 **U33 → U22 → U21**； + 每个字节里 QH（bit7）先发，同样因为先移入的位走得最远。 */ +static const uint8_t k_send_order[SR595_CHIP_COUNT] = { + SR595_CHIP_U33, + SR595_CHIP_U22, + SR595_CHIP_U21, +}; + +static hal_err_t shift_and_latch(uint32_t value) +{ + hal_err_t err = HAL_OK; + + for (int i = 0; i < SR595_CHIP_COUNT; i++) { + uint8_t byte = (uint8_t)((value >> (8 * k_send_order[i])) & 0xFFu); + for (int b = 7; b >= 0; b--) { + clock_bit(&err, (byte >> b) & 1); + } + } + + /* RCLK 上升沿之前输出一点不变 ⇒ 整帧是原子的。 */ + keep(&err, hal_gpio_write(SR595_PIN_RCLK, 1)); + keep(&err, hal_gpio_write(SR595_PIN_RCLK, 0)); + return err; +} + +hal_err_t sr595_init(void) +{ + hal_err_t err = HAL_OK; + + s_inited = false; + + /* ① 三根数据线配成输出并置低。`OE#` **故意还不碰** —— 板上 R609 把它拉在高位， + 三片输出保持高阻，15 个栅极被各自的 100 kΩ 拉低。 */ + keep(&err, hal_gpio_config(SR595_PIN_SER, HAL_GPIO_OUTPUT)); + keep(&err, hal_gpio_config(SR595_PIN_SRCLK, HAL_GPIO_OUTPUT)); + keep(&err, hal_gpio_config(SR595_PIN_RCLK, HAL_GPIO_OUTPUT)); + keep(&err, hal_gpio_write(SR595_PIN_SER, 0)); + keep(&err, hal_gpio_write(SR595_PIN_SRCLK, 0)); + keep(&err, hal_gpio_write(SR595_PIN_RCLK, 0)); + if (err != HAL_OK) { + return err; + } + + /* ② 安全影子先锁存进去（上电后移位寄存器内容不确定，`MR#` 接死在 +3V3， + 没有别的办法把它清干净）。 */ + s_shadow = SR595_SHADOW_SAFE; + s_dirty = false; + err = shift_and_latch(s_shadow); + if (err != HAL_OK) { + return err; + } + + /* ③ 这才使能输出。②③ 换个个儿 = 上电瞬间把随机值放到 15 个栅极上。 */ + keep(&err, hal_gpio_config(SR595_PIN_OE_N, HAL_GPIO_OUTPUT)); + keep(&err, hal_gpio_write(SR595_PIN_OE_N, 0)); + if (err != HAL_OK) { + return err; + } + + s_inited = true; + return HAL_OK; +} + +hal_err_t sr595_flush(void) +{ + if (!s_inited) { + return HAL_ERR_STATE; + } + if (!s_dirty) { + return HAL_OK; /* 不空发一帧：链上已经是这个值了 */ + } + + hal_err_t err = shift_and_latch(s_shadow); + if (err == HAL_OK) { + s_dirty = false; /* 发失败就留着脏，下一次 flush 会重发整帧 */ + } + return err; +} + +hal_err_t sr595_write(uint32_t mask, uint32_t value) +{ + sr595_modify(mask, value); + return sr595_flush(); +} diff --git a/firmware/components/phonerail_hal/sim/hal_gpio_sim.c b/firmware/components/phonerail_hal/sim/hal_gpio_sim.c index 17404b9..0ac5c72 100644 --- a/firmware/components/phonerail_hal/sim/hal_gpio_sim.c +++ b/firmware/components/phonerail_hal/sim/hal_gpio_sim.c @@ -15,6 +15,11 @@ static pin_t s_pin[SIM_GPIO_PINS]; void sim_gpio_reset_internal(void); /* 只给 sim_hal_reset() 用 */ +/* 假 74HC595 链的窃听口（sim_sr595.c）。没 attach 过就是个空动作。 + 放在这里而不是让测试自己数边：移位链要看的是**电平的跳变**， + 而 hal_gpio_write() 写同一个值也会计一次 writes。 */ +void sim_sr595_gpio_hook(int pin, int level); + void sim_gpio_reset_internal(void) { memset(s_pin, 0, sizeof(s_pin)); } static bool valid(int pin) { return pin >= 0 && pin < SIM_GPIO_PINS; } @@ -30,6 +35,12 @@ hal_err_t hal_gpio_config(int pin, hal_gpio_mode_t mode) /* 上拉输入没人驱动时读回高电平 —— 五路 FLT/PG 都是开漏 + 上拉， 「没有故障」在假板子上也必须是 1，不然测试会把默认 0 当成一直有故障。 */ p->level = (mode == HAL_GPIO_INPUT_PULLUP) ? 1 : 0; + /* 配成输出的那一刻引脚就开始驱动了（ESP-IDF 的 gpio_config 也是这个行为， + 输出寄存器复位值 0）。`KEY_OE#` 正是靠这一条：配成输出 = 输出立刻使能， + 所以 sr595_init() 必须等安全值锁存完了再配它。 */ + if (mode == HAL_GPIO_OUTPUT) { + sim_sr595_gpio_hook(pin, p->level); + } return HAL_OK; } @@ -40,6 +51,7 @@ hal_err_t hal_gpio_write(int pin, int level) } s_pin[pin].level = level ? 1 : 0; s_pin[pin].writes++; + sim_sr595_gpio_hook(pin, s_pin[pin].level); return HAL_OK; } diff --git a/firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_hal.c b/firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_hal.c index 3a3347f..19c3c5b 100644 --- a/firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_hal.c +++ b/firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_hal.c @@ -4,6 +4,7 @@ void sim_i2c_reset_internal(void); void sim_gpio_reset_internal(void); +void sim_sr595_reset_internal(void); void sim_pwm_reset_internal(void); void sim_time_reset_internal(void); @@ -11,6 +12,7 @@ void sim_hal_reset(void) { sim_i2c_reset_internal(); sim_gpio_reset_internal(); + sim_sr595_reset_internal(); sim_pwm_reset_internal(); sim_time_reset_internal(); } diff --git a/firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_hal.h b/firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_hal.h index 8560559..daf2c25 100644 --- a/firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_hal.h +++ b/firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_hal.h @@ -66,6 +66,31 @@ int sim_gpio_level(int pin); /* 被 hal_gpio_write() 写成功过几次。断言「改 CH1 没动 CH2~5」用得上（A5）。 */ uint32_t sim_gpio_writes(int pin); +/* ---------------- 74HC595 ×3 的 24 位链 ---------------- */ + +/* 按 datasheet 建模的假移位链，**只看线上真实发生的边**（SRCLK / RCLK 上升沿）。 + 对着驱动自己的影子变量断言等于自己证明自己 —— 字节顺序发反、每帧多打一个时钟、 + RCLK 打早了，影子变量一律看不出来。位号与 sr595.h 一致：0 = U21.QA，23 = U33.QH。 + + attach 之后移位寄存器与输出锁存器被塞成 0xA5A5A5：真板子上电时它们的内容 + **不确定**（`MR#` 接死在 +3V3，没有复位线），驱动必须先锁存安全值再使能 OE#。 */ +void sim_sr595_attach(int ser_pin, int srclk_pin, int rclk_pin, int oe_pin); + +uint32_t sim_sr595_outputs(void); /* 输出锁存器（不管 OE# 是高是低） */ +uint32_t sim_sr595_shift(void); /* 移位寄存器当前内容（还没锁存的那一份） */ +uint32_t sim_sr595_clocks(void); /* SRCLK 上升沿总数：一帧应当正好 +24 */ +uint32_t sim_sr595_latches(void); /* RCLK 上升沿总数：一帧应当正好 +1 */ +int sim_sr595_oe(void); /* OE# 当前电平。初值 1 —— 板上 R609 拉着 */ + +/* OE# 第一次被拉低那一刻的现场。断言「输出使能之前已经锁存过安全值」用： + 驱动要是把顺序换了，enable_latches 会是 0、enable_outputs 会是那坨 0xA5A5A5。 */ +bool sim_sr595_enabled(void); +uint32_t sim_sr595_enable_latches(void); +uint32_t sim_sr595_enable_outputs(void); + +/* 某一位在栅极上的实际电平；OE# 为高时返回 -1（高阻，不是 0）。 */ +int sim_sr595_pin(int bit); + /* ---------------- PWM ---------------- */ int sim_pwm_pin(int ch); /* 未配置返回 -1 */ diff --git a/firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_sr595.c b/firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_sr595.c new file mode 100644 index 0000000..2b66e8d --- /dev/null +++ b/firmware/components/phonerail_hal/sim/sim_sr595.c @@ -0,0 +1,98 @@ +/* 假的 74HC595 ×3 移位链 —— 挂在 GPIO sim 上，只看**线上真实发生的边**。 + + 为什么要这么一个东西：A5 的两条验收断言（改一路不动别路、字节顺序 U33→U22→U21） + 如果只对着驱动自己的影子变量断言，那是**自己证明自己** —— 字节顺序发反了、 + 每帧多打一个时钟、RCLK 在数据发完之前就打了，影子变量一律看不出来。 + 所以这里按 datasheet 建模：SRCLK 上升沿移一格，RCLK 上升沿把移位寄存器抄进输出锁存器。 + + 24 级的编号与 sr595.h 一致：0 = U21.QA（DS 进来的第一级），23 = U33.QH（链尾）。 */ +#include +#include + +#include "sim_hal.h" + +typedef struct { + bool attached; + int ser_pin, srclk_pin, rclk_pin, oe_pin; + int ser, srclk, rclk, oe; /* 当前电平；oe 初值 1 = 板上 R609 拉着 */ + uint32_t shift; /* 移位寄存器（未锁存） */ + uint32_t out; /* 输出锁存器 */ + uint32_t clocks; /* SRCLK 上升沿总数 */ + uint32_t latches; /* RCLK 上升沿总数 */ + bool enabled_once; + uint32_t enable_latches; /* OE# 第一次被拉低时，已经锁存过几次 */ + uint32_t enable_out; /* OE# 第一次被拉低那一刻，输出锁存器里是什么 */ +} chain_t; + +static chain_t s_ch; + +void sim_sr595_reset_internal(void); /* 只给 sim_hal_reset() 用 */ +void sim_sr595_gpio_hook(int pin, int level); + +void sim_sr595_reset_internal(void) { memset(&s_ch, 0, sizeof(s_ch)); } + +void sim_sr595_attach(int ser_pin, int srclk_pin, int rclk_pin, int oe_pin) +{ + memset(&s_ch, 0, sizeof(s_ch)); + s_ch.attached = true; + s_ch.ser_pin = ser_pin; + s_ch.srclk_pin = srclk_pin; + s_ch.rclk_pin = rclk_pin; + s_ch.oe_pin = oe_pin; + /* `OE#` 上电就被 R609 拉高 —— 高阻，不是 0。 */ + s_ch.oe = 1; + /* 上电后移位寄存器与输出锁存器的内容**不确定**（`MR#` 接死在 +3V3，没有复位线）。 + 这里塞一个显眼的非零值：驱动要是先使能 OE# 再锁存安全值， + `sim_sr595_enable_outputs()` 就会把这坨脏东西原样报出来。 */ + s_ch.shift = 0x00A5A5A5u & 0x00FFFFFFu; + s_ch.out = s_ch.shift; +} + +void sim_sr595_gpio_hook(int pin, int level) +{ + if (!s_ch.attached) { + return; + } + level = level ? 1 : 0; + + if (pin == s_ch.ser_pin) { + s_ch.ser = level; + } else if (pin == s_ch.srclk_pin) { + if (level == 1 && s_ch.srclk == 0) { /* 上升沿：整条链往编号大的方向挪一格 */ + s_ch.shift = ((s_ch.shift << 1) | (uint32_t)s_ch.ser) & 0x00FFFFFFu; + s_ch.clocks++; + } + s_ch.srclk = level; + } else if (pin == s_ch.rclk_pin) { + if (level == 1 && s_ch.rclk == 0) { + s_ch.out = s_ch.shift; + s_ch.latches++; + } + s_ch.rclk = level; + } else if (pin == s_ch.oe_pin) { + if (level == 0 && s_ch.oe != 0 && !s_ch.enabled_once) { + s_ch.enabled_once = true; + s_ch.enable_latches = s_ch.latches; + s_ch.enable_out = s_ch.out; + } + s_ch.oe = level; + } +} + +uint32_t sim_sr595_outputs(void) { return s_ch.out; } +uint32_t sim_sr595_shift(void) { return s_ch.shift; } +uint32_t sim_sr595_clocks(void) { return s_ch.clocks; } +uint32_t sim_sr595_latches(void) { return s_ch.latches; } +int sim_sr595_oe(void) { return s_ch.oe; } +bool sim_sr595_enabled(void) { return s_ch.enabled_once; } +uint32_t sim_sr595_enable_latches(void) { return s_ch.enable_latches; } +uint32_t sim_sr595_enable_outputs(void) { return s_ch.enable_out; } + +int sim_sr595_pin(int bit) +{ + assert(bit >= 0 && bit < 24); + if (s_ch.oe) { + return -1; /* 高阻。栅极侧靠自己的 100 kΩ 下拉，HUB_RST 侧靠 R716 上拉 */ + } + return (int)((s_ch.out >> bit) & 1u); +} diff --git a/firmware/host/CMakeLists.txt b/firmware/host/CMakeLists.txt index 4da1f19..3ba020c 100644 --- a/firmware/host/CMakeLists.txt +++ b/firmware/host/CMakeLists.txt @@ -32,6 +32,7 @@ set(PHONERAIL_HAL_SIM_SRCS ${PHONERAIL_HAL_DIR}/sim/sim_hal.c ${PHONERAIL_HAL_DIR}/sim/hal_i2c_sim.c ${PHONERAIL_HAL_DIR}/sim/hal_gpio_sim.c + ${PHONERAIL_HAL_DIR}/sim/sim_sr595.c ${PHONERAIL_HAL_DIR}/sim/hal_pwm_sim.c ${PHONERAIL_HAL_DIR}/sim/hal_time_sim.c ) @@ -41,6 +42,7 @@ set(PHONERAIL_DRV_DIR ${FW_ROOT}/components/drv) set(PHONERAIL_DRV_SRCS ${PHONERAIL_DRV_DIR}/ina226.c ${PHONERAIL_DRV_DIR}/dac63204.c + ${PHONERAIL_DRV_DIR}/sr595.c ) add_library(phonerail_core STATIC diff --git a/firmware/main/phonerail.h b/firmware/main/phonerail.h index f29ad38..82bb068 100644 --- a/firmware/main/phonerail.h +++ b/firmware/main/phonerail.h @@ -3,7 +3,7 @@ #define PHONERAIL_H /* 固件版本。规则：<主>.<次>.<修订>-<最后完成的任务包> */ -#define PHONERAIL_FW_VERSION "0.1.0-a4" +#define PHONERAIL_FW_VERSION "0.1.0-a5" /* 通道数。五路直供，见设计文档 §2。 */ #define PHONERAIL_RAIL_COUNT 5 diff --git a/firmware/test/test_sr595.c b/firmware/test/test_sr595.c new file mode 100644 index 0000000..cb60df4 --- /dev/null +++ b/firmware/test/test_sr595.c @@ -0,0 +1,372 @@ +/* A5：74HC595 24 位链 + 影子寄存器单一写入点。 + 两条验收断言（固件开发计划 §5 A5 那一行）都打了 ⭐： + ① 改 CH1 的按键**不动** CH2~5 的位 + ② 字节顺序 **U33 → U22 → U21** + + 全部断言都对着 `sim_sr595_*`（按 datasheet 建模的假移位链，只看线上真实发生的 + 边），不对着驱动自己的影子变量 —— 后者是自己证明自己。 */ +#include "hal_gpio.h" +#include "phonerail.h" +#include "sim_hal.h" +#include "sr595.h" +#include "unity.h" + +void setUp(void) { sim_hal_reset(); } +void tearDown(void) {} + +static void attach(void) +{ + sim_sr595_attach(SR595_PIN_SER, SR595_PIN_SRCLK, SR595_PIN_RCLK, SR595_PIN_OE_N); +} + +static void up(void) +{ + attach(); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_init()); +} + +/* 链上某一位现在是什么（输出锁存器，不是影子）。 */ +static int out_bit(int bit) { return (int)((sim_sr595_outputs() >> bit) & 1u); } + +/* ---- 位表：只能查，不能算 ------------------------------------------------- */ + +/* 位表逐条对着 `.claude/pcb1-parts.json` 里的真实焊盘网络（设计文档 §26.18 C）。 + 这张表**不是任何公式**：CH2/CH3 在链尾那片 U33 上，CH5 的三个键还是倒着排的。 */ +static void test_bit_table_matches_the_board(void) +{ + /* CH1 -> U21.QB QC QD */ + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(1, sr595_key_bit(1, SR595_KEY_PWR)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(2, sr595_key_bit(1, SR595_KEY_VUP)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(3, sr595_key_bit(1, SR595_KEY_VDN)); + /* CH2 -> U33.QD QB QC */ + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(19, sr595_key_bit(2, SR595_KEY_PWR)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(17, sr595_key_bit(2, SR595_KEY_VUP)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(18, sr595_key_bit(2, SR595_KEY_VDN)); + /* CH3 -> U33.QG QF QE */ + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(22, sr595_key_bit(3, SR595_KEY_PWR)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(21, sr595_key_bit(3, SR595_KEY_VUP)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(20, sr595_key_bit(3, SR595_KEY_VDN)); + /* CH4 -> U22.QB QC QD */ + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(9, sr595_key_bit(4, SR595_KEY_PWR)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(10, sr595_key_bit(4, SR595_KEY_VUP)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(11, sr595_key_bit(4, SR595_KEY_VDN)); + /* CH5 -> U22.QH QG QF —— 倒着的 */ + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(15, sr595_key_bit(5, SR595_KEY_PWR)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(14, sr595_key_bit(5, SR595_KEY_VUP)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(13, sr595_key_bit(5, SR595_KEY_VDN)); + + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(16, sr595_edl_bit(1)); /* U33.QA —— 只剩这一路还在 U33 */ + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(7, sr595_edl_bit(2)); /* U21.QH */ + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(6, sr595_edl_bit(3)); /* U21.QG */ + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(0, sr595_edl_bit(4)); /* U21.QA */ + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(5, sr595_edl_bit(5)); /* U21.QF */ +} + +/* 把「一定会被写出来的那个算式」按死：三键顺排 `bit = 3(rail−1) + key`。 + ⚠️ CH4 **碰巧**就是 9/10/11，和公式一模一样 —— 所以这里只能整体断言 + 「15 位里只有 CH4 那三位对得上」，不能逐路断言「都不等于公式」。 + 写成算式的症状是**按 CH1 的电源键按到了别路的音量键**：板子照样正常工作， + 功能测试测不出来（§26.18）。 */ +static void test_bit_table_is_not_a_formula(void) +{ + int naive_hits = 0; + for (int rail = 1; rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; rail++) { + for (int k = 0; k < SR595_KEY_COUNT; k++) { + if (sr595_key_bit(rail, (sr595_key_t)k) == 3 * (rail - 1) + k) { + naive_hits++; + } + } + } + TEST_ASSERT_EQUAL_INT_MESSAGE(3, naive_hits, + "15 位里只有 CH4 的三位碰巧和顺排公式重合"); + + for (int rail = 1; rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; rail++) { + /* 每一路的三个键在表里**未必**是 PWR + sr595_key_bit(rail, SR595_KEY_VDN)); + } + /* 「U33 是 EDL 专用片、EDL_ENn 在它的第 n−1 位」—— 只剩 EDL_EN1 还对 */ + if (rail >= 2) { + TEST_ASSERT_NOT_EQUAL_INT(16 + (rail - 1), sr595_edl_bit(rail)); + } + } + + /* CH2 / CH3 的六个键位全在链尾那片 U33（bit16~23）上，一个都不在 U21 */ + for (int k = 0; k < SR595_KEY_COUNT; k++) { + TEST_ASSERT_TRUE(sr595_key_bit(2, (sr595_key_t)k) >= 16); + TEST_ASSERT_TRUE(sr595_key_bit(3, (sr595_key_t)k) >= 16); + } +} + +/* 21 个信号占满 21 个有效位，一位不多一位不少，空脚一个都没被占。启动自检用。 */ +static void test_map_ok(void) +{ + TEST_ASSERT_TRUE(sr595_map_ok()); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(0x00FFEEEFu, SR595_MASK_VALID); /* 去掉 bit4/8/12 */ + + uint32_t keys = sr595_all_keys_mask(); + int n = 0; + for (int b = 0; b < SR595_BITS; b++) { + n += (int)((keys >> b) & 1u); + } + TEST_ASSERT_EQUAL_INT_MESSAGE(15, n, "15 路侧键"); + /* 按键掩码里不许混进 EDL 与 HUB_RST */ + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(0, keys & ((uint32_t)1u << SR595_BIT_HUB_RST)); + for (int rail = 1; rail <= PHONERAIL_RAIL_COUNT; rail++) { + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(0, keys & ((uint32_t)1u << sr595_edl_bit(rail))); + } +} + +/* ---- ② 字节顺序 ---------------------------------------------------------- */ + +/* ⭐ 验收主项二：一帧的字节顺序是 **U33 → U22 → U21**。 + 先移入的位走得最远，所以链尾那片的字节要先发。发反了 U21 的字节会停在 U33 上 + —— 现象是「按 CH1 的电源键，CH3 的手机弹出了 EDL」。 + 这里靠的是假移位链自己按 datasheet 移的结果，不是驱动的影子变量。 */ +static void test_byte_order_is_u33_u22_u21(void) +{ + up(); + + /* 三片各给一个只有该片认得的图案，这样字节走错片一眼就看出来。 */ + const uint32_t pattern = 0x00A1B2C3u & SR595_MASK_VALID; + sr595_modify(SR595_MASK_VALID, pattern); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_flush()); + + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(pattern, sim_sr595_outputs()); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32_MESSAGE(pattern & 0xFFu, sim_sr595_outputs() & 0xFFu, + "U21 = 影子的 bit0~7"); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32_MESSAGE((pattern >> 8) & 0xFFu, (sim_sr595_outputs() >> 8) & 0xFFu, + "U22 = 影子的 bit8~15"); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32_MESSAGE((pattern >> 16) & 0xFFu, (sim_sr595_outputs() >> 16) & 0xFFu, + "U33 = 影子的 bit16~23（链尾，字节要先发）"); + + /* 字节顺序反过来发的话，输出会变成字节序倒过来的那个值 —— 图案不对称，认得出来。 */ + uint32_t reversed = ((pattern & 0xFFu) << 16) | (pattern & 0xFF00u) | ((pattern >> 16) & 0xFFu); + TEST_ASSERT_NOT_EQUAL_HEX32(reversed, sim_sr595_outputs()); +} + +/* 一帧正好 24 个 SRCLK 上升沿 + 1 个 RCLK 上升沿。 + 多打一个时钟整条链就转一格（**每一位都错开一位**，症状是十五个按键全乱套）， + 而只看最终电压电流是完全正常的。 */ +static void test_one_frame_is_24_clocks_and_1_latch(void) +{ + up(); + uint32_t c0 = sim_sr595_clocks(), l0 = sim_sr595_latches(); + + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_write(sr595_key_mask(2), sr595_key_mask(2))); + TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(c0 + 24, sim_sr595_clocks()); + TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(l0 + 1, sim_sr595_latches()); +} + +/* RCLK 打点之前输出一点不变 ⇒ 整帧是原子的，组合键不会先单按一个。 + 假移位链把「移位寄存器」和「输出锁存器」分开建模，正是为了能断言这一条。 */ +static void test_frame_is_atomic(void) +{ + up(); + uint32_t before = sim_sr595_outputs(); + + /* 手动把一帧发一半：只移 8 位，不打 RCLK。 */ + for (int i = 0; i < 8; i++) { + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, hal_gpio_write(SR595_PIN_SER, 1)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, hal_gpio_write(SR595_PIN_SRCLK, 1)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, hal_gpio_write(SR595_PIN_SRCLK, 0)); + } + TEST_ASSERT_NOT_EQUAL_HEX32(before, sim_sr595_shift()); /* 移位寄存器动了 */ + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(before, sim_sr595_outputs()); /* 输出一点没动 */ +} + +/* ---- ① 改一路不动别路 ---------------------------------------------------- */ + +/* ⭐ 验收主项一：改 CH1 的按键，CH2~5 的 12 位一位都不许动。 + 这是「全固件只有一个函数能写 595」的核心理由 —— 多处直接操作移位链的症状是 + **另一台手机的按键被顺手清掉**，要两个动作正好撞在一起才复现。 */ +static void test_changing_ch1_leaves_ch2_to_ch5_alone(void) +{ + up(); + + /* 先让 CH2~5 各按住一个不同的键，作为「别人的现场」。 */ + uint32_t others = 0; + others |= (uint32_t)1u << sr595_key_bit(2, SR595_KEY_PWR); + others |= (uint32_t)1u << sr595_key_bit(3, SR595_KEY_VUP); + others |= (uint32_t)1u << sr595_key_bit(4, SR595_KEY_VDN); + others |= (uint32_t)1u << sr595_key_bit(5, SR595_KEY_PWR); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_write(others, others)); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(others, sim_sr595_outputs() & sr595_all_keys_mask()); + + /* CH1 按下电源键 -> 松开。两次之后，别路的四位必须原封不动。 */ + uint32_t k1_pwr = (uint32_t)1u << sr595_key_bit(1, SR595_KEY_PWR); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_write(k1_pwr, k1_pwr)); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32_MESSAGE(others, sim_sr595_outputs() & ~sr595_key_mask(1) & sr595_all_keys_mask(), + "按下 CH1 动了别路的位"); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(1, out_bit(sr595_key_bit(1, SR595_KEY_PWR))); + + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_write(k1_pwr, 0)); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32_MESSAGE(others, sim_sr595_outputs() & ~sr595_key_mask(1) & sr595_all_keys_mask(), + "松开 CH1 动了别路的位"); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(0, out_bit(sr595_key_bit(1, SR595_KEY_PWR))); + + /* 顺带：HUB_RST 从头到尾没被别人顺手清掉。 */ + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(1, out_bit(SR595_BIT_HUB_RST)); +} + +/* 「一路全松开」用 sr595_key_mask()，同样不许碰别路，也不许碰本路的 EDL_EN。 */ +static void test_releasing_one_rail_keeps_edl_and_others(void) +{ + up(); + + uint32_t all_keys = sr595_all_keys_mask(); + uint32_t edl3 = (uint32_t)1u << sr595_edl_bit(3); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_write(all_keys | edl3, all_keys | edl3)); + + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_write(sr595_key_mask(3), 0)); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(0, sim_sr595_outputs() & sr595_key_mask(3)); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(all_keys & ~sr595_key_mask(3), sim_sr595_outputs() & all_keys); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT_MESSAGE(1, out_bit(sr595_edl_bit(3)), "松开按键不该碰 EDL_EN3"); +} + +/* 组合键（VOL− + PWR）必须落在**同一帧**里：一次 sr595_write() 两位一起给。 + 分两次写会先单按一个键 —— EDL 的组合键对顺序是敏感的（需求 §10.6）。 */ +static void test_combo_lands_in_one_frame(void) +{ + up(); + uint32_t l0 = sim_sr595_latches(); + + uint32_t combo = ((uint32_t)1u << sr595_key_bit(4, SR595_KEY_PWR)) | + ((uint32_t)1u << sr595_key_bit(4, SR595_KEY_VDN)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_write(combo, combo)); + + TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32_MESSAGE(l0 + 1, sim_sr595_latches(), "组合键必须一帧发完"); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(combo, sim_sr595_outputs() & sr595_key_mask(4)); +} + +/* ---- 上电顺序与 HUB_RST -------------------------------------------------- */ + +/* `HUB_RST` 是**低有效**（USB2517I 的 RESET_N，设计文档 §21.7）。 + 影子全 0 会把 Hub 一直摁在复位里 —— 现象是「插上枚举不出来」， + 而五路手机的电压电流全都正常。所以上电安全值不是 0。 */ +static void test_hub_rst_is_active_low_and_released_after_init(void) +{ + up(); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(SR595_SHADOW_SAFE, sr595_shadow()); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT_MESSAGE(1, out_bit(SR595_BIT_HUB_RST), "上电后 Hub 不能被摁在复位里"); + + sr595_set_hub_reset(true); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_flush()); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(0, out_bit(SR595_BIT_HUB_RST)); + + sr595_set_hub_reset(false); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_flush()); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(1, out_bit(SR595_BIT_HUB_RST)); + + /* 复位 Hub 期间 15 个按键一个都不许被按下去。 */ + sr595_set_hub_reset(true); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_flush()); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(0, sim_sr595_outputs() & sr595_all_keys_mask()); +} + +/* 上电顺序：先锁存安全值，**再**使能 OE#。 + 换个个儿 = 把移位寄存器里的随机值放到 15 个栅极上，也就是五台手机的电源键 + 可能一起被按下去（设计文档 §8.1「复位安全三条」）。 + 假移位链 attach 时被塞了 0xA5A5A5，正是用来照出这个错的。 */ +static void test_outputs_are_enabled_only_after_a_safe_latch(void) +{ + attach(); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT_MESSAGE(1, sim_sr595_oe(), "上电时 OE# 由 R609 拉高"); + TEST_ASSERT_FALSE(sim_sr595_enabled()); + + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_init()); + + TEST_ASSERT_TRUE_MESSAGE(sim_sr595_enabled(), "init 之后 OE# 必须被拉低"); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(0, sim_sr595_oe()); + TEST_ASSERT_TRUE_MESSAGE(sim_sr595_enable_latches() >= 1, + "OE# 拉低之前一帧都还没锁存过 —— 15 个栅极上是随机值"); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32_MESSAGE(SR595_SHADOW_SAFE, sim_sr595_enable_outputs(), + "使能那一刻链上不是安全值"); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(0, sim_sr595_outputs() & sr595_all_keys_mask()); +} + +/* ---- 影子与刷新 ---------------------------------------------------------- */ + +/* 「改影子 -> 请求刷新」是两步：`sr595_modify()` 一个字节都不许发出去。 */ +static void test_modify_does_not_touch_the_chain(void) +{ + up(); + uint32_t c0 = sim_sr595_clocks(), out0 = sim_sr595_outputs(); + + sr595_modify(sr595_key_mask(5), sr595_key_mask(5)); + TEST_ASSERT_TRUE(sr595_dirty()); + TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32_MESSAGE(c0, sim_sr595_clocks(), "modify 不许碰总线"); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(out0, sim_sr595_outputs()); + + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_flush()); + TEST_ASSERT_FALSE(sr595_dirty()); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(sr595_shadow(), sim_sr595_outputs()); +} + +/* 不脏就不空发一帧：24 个时钟 + 一次锁存不是免费的，而且真板子上每发一帧 + 都要占住那三根线。写一个和现在一样的值同样不算脏。 */ +static void test_flush_is_a_noop_when_clean(void) +{ + up(); + uint32_t c0 = sim_sr595_clocks(), l0 = sim_sr595_latches(); + + TEST_ASSERT_FALSE(sr595_dirty()); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_flush()); + TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(c0, sim_sr595_clocks()); + TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(l0, sim_sr595_latches()); + + sr595_set_hub_reset(false); /* 已经是这个值了 */ + TEST_ASSERT_FALSE(sr595_dirty()); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_flush()); + TEST_ASSERT_EQUAL_UINT32(l0, sim_sr595_latches()); +} + +/* value 里 mask 以外的位不许漏进影子（`sr595_write(bit, 0xFFFFFFFF)` 这种写法）。 */ +static void test_modify_only_touches_the_masked_bits(void) +{ + up(); + uint32_t k2 = (uint32_t)1u << sr595_key_bit(2, SR595_KEY_VUP); + + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_write(k2, 0xFFFFFFFFu)); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(SR595_SHADOW_SAFE | k2, sim_sr595_outputs()); +} + +/* 发送失败（把 SER 那根脚踢回输入，模拟「没配成输出就用」）要留着脏， + 下一次 flush 重发**整帧**。丢了脏标志 = 链上和影子永久对不上， + 而后面每一次 flush 都会「成功」。 */ +static void test_failed_flush_stays_dirty(void) +{ + up(); + uint32_t k1 = (uint32_t)1u << sr595_key_bit(1, SR595_KEY_VDN); + + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, hal_gpio_config(SR595_PIN_SER, HAL_GPIO_INPUT)); + sr595_modify(k1, k1); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_ERR_ARG, sr595_flush()); + TEST_ASSERT_TRUE_MESSAGE(sr595_dirty(), "发失败必须留着脏"); + + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, hal_gpio_config(SR595_PIN_SER, HAL_GPIO_OUTPUT)); + TEST_ASSERT_EQUAL_INT(HAL_OK, sr595_flush()); + TEST_ASSERT_EQUAL_HEX32(SR595_SHADOW_SAFE | k1, sim_sr595_outputs()); +} + +int main(void) +{ + UNITY_BEGIN(); + RUN_TEST(test_bit_table_matches_the_board); + RUN_TEST(test_bit_table_is_not_a_formula); + RUN_TEST(test_map_ok); + RUN_TEST(test_byte_order_is_u33_u22_u21); + RUN_TEST(test_one_frame_is_24_clocks_and_1_latch); + RUN_TEST(test_frame_is_atomic); + RUN_TEST(test_changing_ch1_leaves_ch2_to_ch5_alone); + RUN_TEST(test_releasing_one_rail_keeps_edl_and_others); + RUN_TEST(test_combo_lands_in_one_frame); + RUN_TEST(test_hub_rst_is_active_low_and_released_after_init); + RUN_TEST(test_outputs_are_enabled_only_after_a_safe_latch); + RUN_TEST(test_modify_does_not_touch_the_chain); + RUN_TEST(test_flush_is_a_noop_when_clean); + RUN_TEST(test_modify_only_touches_the_masked_bits); + RUN_TEST(test_failed_flush_stays_dirty); + return UNITY_END(); +} diff --git a/五路直供电源板设计.md b/五路直供电源板设计.md index c562255..38e7825 100644 --- a/五路直供电源板设计.md +++ b/五路直供电源板设计.md @@ -1,6827 +1,6854 @@ -# 五路手机直供电源板 设计文档 - -| 项 | 值 | -|---|---| -| 版本 | **v1.6（P1 补完输入侧检流；原理图只剩 P5 线束页）** | -| 日期 | 2026-09-03 | -| 输入 | DC 12V / 10A 适配器 | -| 输出 | 5 路独立，**3.52 ~ 4.01V** 可调，每路 4A | -| 负载 | 小米8（dipper）主板，经原装 BM3E 电池排线的 `P+` / `P−` 供电（§13.5） | -| 控制 | ESP32-S3，I²C 遥测 + 单路硬断电重启 + 开机键模拟 | - -**v1.6 相对 v1.5**：P1 补上输入侧 INA226（U13 + Rs6 + C11，§19），地址 0x43。顺带修了 P1 上 `BLD_REF`/`BLD_A` 两个端口靠零长度导线“连着”的真错误。 - -**v1.5 相对 v1.4**：P2 复制成 P2B~P2E 四页，五路全画完（§16.5）。顺带修了母版上两个真错误：`K1_VUP` 端口靠零长度导线“连着”、两处标签压字。INA226 地址按布线难度重排（§8.2）。 - -**v1.4 相对 v1.3**：USB 子系统原理图画完（**§18** P4-USB）。五路负载开关的 `ON` 下拉 / `CT` 摆率 / `QOD` 泄放 / `CIN>COUT` 四条按 datasheet（SLVSD76C Rev C）定稿，元件补进 §9.1 BOM。 - -**v1.3 相对 v1.2**：控制部分原理图画完，拆成 **P3-CONTROL + P3B-EXPAND 两页**（§17）。 -复核 **LMR51430**（Vref 0.6V、EN 可直接接 VIN、Y 后缀是 1.1MHz，§9.3）与 -**DAC63204**（内部基准 **1.212V** 不是 1.25V → 满量程 2.424V；FBx/CAP/VREF 三条外围硬要求，§4.5）。 -定稿 GPIO 分配（§8.1）与 I²C 地址表（§8.2）。调试口改用 **ESP32-S3 原生 USB-Serial-JTAG + USB-C**。 -修正全板**位号撞车**：P1/P2 各有一套 R1~R9/C1~C10/Q1，现按页/通道分段（§16.0）。 - -**v1.2 相对 v1.1**：按 datasheet 复核纠正了四处错误 —— TPS54622 的 **Vref 是 0.6V 不是 0.8V** -（分压重算，§4.3）、eFuse 缓启动 **0.36 V/ms 不是 2 V/ms**（§5）、Buck 高侧限流最坏值 -**14A 不是 8A**（§5）、TPS54622 的 **EN 绝对最大 6V**（要分压，§16.2）。 -否决「五路 fsw 错开 2%」（§8.4）。**解决 OVP 容差窗口重叠**：R2 5.23k→5.49k、 -Rinj 107k→150k，输出上限 4.22V→**4.01V**（§4.3 / §5）。P2-CHANNEL 单路原理图画完（§16）。 - -**v1.1 相对 v1.0**：**移除原厂电池保护板** —— 电源接到排线的 `P+`/`P−`（保护板输出侧），保护板自动退出通路。保护链四层→三层；eFuse OVP 4.45V→**4.35V**；输出上限 4.22V→**4.15V**，分压改 R2=12.7k / Rinj=192k。元件选型定稿（§9.3），Buck 改 TPS54622（外部补偿）。 - -**v1.0 相对 v0.3**：所有待选项已定稿（§0.1 决策清单）；尾插改为**装原厂小板**；USB 三条对策全部落到硬件；侧键扩到 3 键 ×5 路并改用 74HC595 驱动；GPIO 重新预算；BOM 定稿。 - -**v0.3 相对 v0.2**：J600 / J601~604 / J1401 引脚定义已从原理图逐脚追踪确认（§13.2 / §13.3 / §13.4）；**尾插的 USB 纳入范围**，新增 §13.5「USB 供电与电池直供冲突」及对应的三条对策；BOM 追加 12V 母线泄放器与 VBUS 负载开关。 - -**v0.2 相对 v0.1**：输出范围 3.6~6.0V → 3.5~4.2V；eFuse OVP 6.3V → 4.45V；适配器 12.5A → 10A；分压/注入电阻重算。 - ---- - -## 0. 设计前提与风险声明 - -**已确认** - -- 负载是小米8 主板的电池端子。**保留原装电池排线的 BTB 公座 / NTC / ID，但旁路保护板** —— 电源接在排线的 `P+` / `P−`（保护板输出侧）焊点，电流不经过保护板的串联 MOS。 -- 全部 1S 机型。 -- **接尾插的 USB**（有线 adb / 刷机），其余功能不用。adb 日常走 WiFi。 -- 当前无随机重启 / 信号异常现象。 - -**由此产生的两条硬约束** - -1. **输出上限由 1S 锂电端子的绝对上限决定**（4.45V），而不再由保护板决定。规格定为 **3.52 ~ 4.01V**，上限压低是为了给 eFuse 的 4.36V OVP 留公差余量（§5，v1.2 由 4.15V 再降）。 - 附带好处：DAC 的所有失效态都落在正常电池电压上（§4.4）。 - **代价**：去掉保护板 = 失去一层与本板独立的防线，详见 §5 的取舍说明。 -2. **USB 供电会和电池直供打架。** 接上 VBUS 后手机充电器会往我们的 Buck 输出灌电，可能反灌抬高 12V 母线，或把 B+ 顶到保护板 OVP 导致手机掉电。**必须按 §13.5 的三条对策处理，一条都不能省。** -3. **天线馈点在尾插侧。** 既然要接 USB，建议直接装原厂尾插小板（§13.5 方案 A），顺带消除 §13.6 的 WiFi 风险。 - -### 0.1 决策清单（已定稿，不再讨论） - -| # | 决策 | 依据 | -|---|---|---| -| 1 | 输入 12V / 10A 成品适配器 | §1 | -| 2 | 单级同步 Buck ×5，**480 kHz**（R103=100kΩ，CH1 位号），4.7 µH | §3 / §9.2 | -| 3 | 输出 **3.52 ~ 4.01V**，硬件上限 4.01V（最坏 4.12V） | §4 | -| 4 | 调压 = DAC 微调（非全范围），DAC63204 ×2，NVM 默认 3.90V | §4 | -| 5 | eFuse OVP **4.36V**（68.1k/20k）/ 限流 4.45A，每路一颗（**最后一道硬件防线**） | §5 | -| 6 | 电池侧接原厂排线的 **`P+`/`P−`**（保护板输出侧），**保护板旁路**，保留 BTB 座 / NTC / ID | §13.5 | -| 7 | 手机端 2200µF **铝电解**（靠 ESR 阻尼）+ 聚合物 + MLCC | §6.2 | -| 8 | 每路主动放电 MOS + 10Ω，与 eFuse EN 硬件反相联锁 | §7 | -| 9 | **侧键接 3 个**（PWR / VOL+ / VOL−）×5 台 = 15 路 MOS | §13.3 | -| 10 | **尾插装原厂小板**（不自制 BM24 转接板） | §13.5 方案 A | -| 11 | **USB 仅接电脑 / Hub（恒 5V），不接快充充电器** | §15.1 | -| 12 | USB 三条对策全做：软件关充电 + VBUS 负载开关 + 12V 母线泄放 | §15.2 | -| 13 | 15 路按键经 **74HC595 ×2** 驱动，EN / VBUS_EN 保持 GPIO 直连 | §8.1 | - -**决策 10 的连带效果**：装了原厂尾插小板，§13.6 的 WiFi 天线风险自动消除（馈点、副麦克风、马达全部原样），该项从「打样前必做的阻塞项」降级为「装机后确认一次」。 - -**必须记录的失效模式** - -- 直供电最致命的失效**不是固件写错电压值**，而是**反馈分压的下电阻开路 → FB = 0V → Buck 满占空比 → 输出直接跳到 12V**。软件对此完全无能为力。§5 第二层就是为它设计的。 -- 无电池 = 失去了一个内阻只有几十 mΩ 的缓冲电容。瞬态阻抗设计（§6）比电压精度重要得多，是这类板子的主要故障来源。 - ---- - -## 1. 规格锁定 - -| 参数 | 值 | 说明 | -|---|---|---| -| 输入电压 | 12V ±10% | 成品适配器 | -| 输入电流 | ≤ 8A | 建议 12V / 10A（120W）适配器 | -| 输出路数 | 5，彼此独立 | 独立地线，不共地 | -| 输出电压 | **3.52 ~ 4.01V 连续可调** | 12 位 DAC，步进 ≈ 0.12 mV | -| 硬件电压上限 | **4.01V**（拓扑决定，最坏容差 4.12V） | 见 §4.4，软件越不过去 | -| 输出电流 | 4A / 路（峰值） | 手机常态每路 0.3 ~ 1A | -| 单路峰值功率 | 16.0W | 4.01V × 4A | -| 整板峰值 | 80W | 五路同时满载，实际不会发生 | -| 整板常态 | 10 ~ 25W | 手机挂机功耗 | -| 开关频率 | **480 kHz** | 五路统一，**不错相**（§8.4 已否决） | -| 输出纹波 | < 20 mVpp | 板端测试点 | -| 拓扑 | 单级同步 Buck ×5 | 12V→4.2V 占空比 0.35 | - ---- - -## 2. 系统框图 - -``` -DC12V 插座 - │ - ├─ F1 保险丝 10A - ├─ D1 TVS SMBJ13A - ├─ Q1 P-MOS 反接保护（理想二极管，Rds < 5mΩ） - ├─ C 2×470µF/25V + 4×10µF MLCC - │ - └──> 12V 母线 ──┬──────────────── CH1 ────────────────────────┐ - │ │ - │ ┌────────────────────────────────────────┐ │ - ├──┤ U1 同步 Buck 480kHz │ │ - │ │ L1 4.7µH / Isat 9A │ │ - │ │ Cout 2×22µF X7R │ │ - │ │ FB ← R1/R2 分压 ← Rinj ← DAC │ │ - │ └──────────────┬─────────────────────────┘ │ - │ │ │ - │ Rs 5mΩ ───┴─── INA226 (I²C, V + I) │ - │ │ │ - │ eFuse ────┴─── 限流 4.5A / OVP 4.45V │ - │ │ EN 通断 / 缓启动 │ - │ ├─── Q_dis 放电 MOS + 10Ω │ - │ │ （EN 反相硬件联锁） │ - │ └──> 端子 ──> 手机1 电池排线 │ - │ │ - │ Q_key1~3 ──────> 手机1 侧键 PWR/VOL± │ - │ （74HC595 驱动，栅极 100k 下拉） │ - │ │ - ├── CH2 ... CH5 同上（布局复制，同频不错相） │ - │ - ├── U_aux 小 Buck 12V→3.3V/500mA ──> ESP32-S3 - │ - ├── U29 母线泄放 TL431+MOS+10Ω/5W（>13.2V 导通） - │ 防 USB 反灌 / 突卸能量抬高母线 - │ - └── INA226 #6（输入侧 V + I，整板功率预算） - -USB 支路（每台一套，与电源支路完全分开走线）： - 电脑 / USB Hub ──> J12 USB-A ──┬── VBUS ──[U24 负载开关]──> J17.1 ──> 手机尾插小板 - ├── D− ────（差分对直通，90Ω）───> J17.2 - ├── D+ ────（差分对直通，90Ω）───> J17.3 - └── GND ──────────────────────────> J17.4 - ↑ ESP32 VBUS_EN，默认断开 - -手机侧（每台一套，详见 §13）： - 电源板输出 ──> 原装 BM3E 排线的 B+ / B− 焊点（电芯已移除） - ├── 排线自带 NTC / ID / 保护板 - └── 原厂 BTB 插回主板电池座 - C_damp 2200µF 铝电解 + C_fast + C_hf ← 放在排线端，不是电源板上 - Q_key 2N7002 ×3 ──> 主板背面 J601/J602/J603 触点，公共地接 J604 - USB 原厂尾插小板（USB-C 母座 + CC + 口温 NTC + 麦克风 + 天线馈点） -``` - ---- - -## 3. 单通道功率级计算 - -条件：Vin = 12V，Vout = 3.5 ~ 4.2V，Iout = 4A，fsw = **480 kHz**（R3 = 100 kΩ，见 §9.2）。 - -### 3.1 占空比 - -``` -D = Vout / Vin -D_min = 3.5 / 12 = 0.29 → ton = 583 ns -D_max = 4.2 / 12 = 0.35 → ton = 700 ns -``` - -占空比范围很窄（0.29~0.35），环路增益变化小，补偿比 v0.1 好做。 - -### 3.2 电感 - -最坏纹波点在 Vout = 4.2V： - -``` -L = Vout·(1 − D) / (ΔIL · fsw) = 4.2 × 0.65 / (1.2 × 500k) = 4.55 µH -``` - -**取标准值 L = 4.7 µH**（与 v0.1 相同，BOM 不变）： - -``` -ΔIL = 4.2 × 0.65 / (4.7µ × 500k) = 1.16 A （29% 纹波） -I_peak = 4 + 1.16/2 = 4.58 A -``` - -| 电感要求 | 值 | -|---|---| -| 感量 | 4.7 µH ±20% | -| 饱和电流 Isat | ≥ 7 A（含 eFuse 限流点 4.5A 的过冲裕量） | -| 额定电流 Irms | ≥ 5 A | -| DCR | ≤ 15 mΩ（4A 下损耗 240 mW） | -| 类型 | 一体成型屏蔽电感，0630 / 0650 封装 | - -### 3.3 输出电容（板端） - -板端电容只管纹波与环路，真正的储能在手机侧（§6）。 - -``` -2 × 22µF / 10V X7R 1210 + 100nF 0402 -``` - -X7R 在 4.2V 直流偏置下容量约剩 65%，有效 ≈ 28.6 µF： - -``` -ΔV = ΔIL / (8 · fsw · C) = 1.16 / (8 × 500k × 28.6µ) = 10 mV -``` - -加上 ESR 贡献约 3mV，总纹波 ≈ 13 mVpp。 - -> **环路注意**：手机侧挂着 2200 µF，通过线缆接在输出上。反馈**必须在板端本地取样（local sense），不要做手机端的远端取样（remote sense）**，否则线缆 LC 谐振进入环路，几乎无法补偿。见 §6.2。 - -### 3.4 输入电容 - -单路输入 RMS 纹波电流（D = 0.35）： - -``` -Icin_rms = Iout · √(D(1 − D)) = 4 × √(0.35 × 0.65) = 1.91 A -``` - -| 位置 | 器件 | -|---|---| -| 每路 IC 引脚旁 | 2 × 10µF/25V X7R 1210 + 1µF 0603 + 100nF 0402 | -| 12V 母线共用 | 2 × 470µF/25V 低 ESR 电解 + 4 × 10µF MLCC | - -### 3.5 损耗与热 - -每路满载（4.2V/4A = 16.8W，效率约 93%）损耗 ≈ 1.3W，五路 ≈ 6.5W，加前级约 8W。 - -- 实际常态（每路 3.9V/0.5A）整板损耗 < 1.5W，**自然对流足够，不需要风扇**。 -- 老化测试跑满载时建议加一个 40mm 风扇。 - ---- - -## 4. 调压网络与本质安全设计 - -### 4.1 思路 - -不用 DAC 做「全范围调压」，而是做「**围绕固定中心点的微调**」：分压电阻把中心点算死在 **3.76V**，DAC 只提供 **±0.24V** 的偏移。这样即使 DAC 输出满摆到任何一端，输出也只能落在 **3.52 ~ 4.01V** 之间——**软件在物理上无法产生规格外的电压**。 - -### 4.2 电路与公式 - -``` - Vout - │ - R1 - ├────── FB (Vref) Rinj : DAC 注入电阻 - R2 Vd : DAC 输出，0 ~ 2.424V - │ （内部 1.212V 基准 × 增益 2 = 2.424V） - GND - - DAC ──[1k]──┬──[Rinj]── FB - 10nF - │ - GND -``` - -节点方程： - -``` -Vout = Vref · (1 + R1/R2 + R1/Rinj) − Vd · (R1/Rinj) -``` - -Vout 与 Vd **反向**：DAC 输出越高，输出电压越低。 - -### 4.3 电阻取值 - -**已按 datasheet 复核（SLVSA70F Rev F）：TPS54622 的 Vref = 0.6 V ±1%（0.594 / 0.600 / 0.606）， -不是 0.8 V。** 因此采用下面这一组： - -**2026-09-03 定稿：采用「压低上限」的一组**（§5 第二层容差对策方案 2，用户已拍板）。 - -| 元件 | 值（1%，0402） | 立创 | -|---|---|---| -| R1 | 30.1 kΩ | C29402 | -| R2 | **5.49 kΩ** | **C407675** | -| Rinj | **150 kΩ** | **C25755** | - -``` -R1/R2 = 5.4827 R1/Rinj = 0.20067 -Vout = 0.6 × (1 + 5.4827 + 0.20067) − 0.20067 · Vd - = 4.010 − 0.2007 · Vd （Vd: 0 ~ 2.424V，范围 3.524 ~ 4.010V） - -Vd 的上限是 DAC63204 内部基准 1.212V × 增益 2 = 2.424V（不是 2.5V，见 §4.5） -``` - -> **为什么不是原来的 5.23k / 107k（上限 4.222V）**：那一组的最坏角落上限 4.34V -> 与 eFuse OVP 的跳闸下沿 4.21V **重叠**，会误跳。改这两个电阻后最坏上限降到 -> **4.120V**，与 OVP 下沿让开 86 mV，见 §5 第二层。代价是手机看到的「满电」 -> 只有 4.01V（约 85% 电量），对手机农场无影响。 - -> **Rinj 的实际值是 151 kΩ**：DAC 低通的 1 kΩ（R8）串在这条支路上。 -> 折算后 Vout(Vd=0) = 4.009V、斜率 0.1993，与上式差 1 mV，工程上忽略。 - -> 早期版本写「TPS54622 是 0.8V、采用 49.9k/12.7k/192k」是错的，已作废。 - -> 首板实测后用 R2 的 E96 相邻值微调；**改 R2 会同时移动上下限，改完必须重算 -> §5 第二层的容差窗口**。 - -### 4.4 失效态验算（本质安全的证明） - -按 §4.3 的 Vref = 0.6V 一组，穷举 DAC 与 MCU 的所有失效状态： - -| 状态 | Vd | 实际 Vout | 判定 | -|---|---|---|---| -| 正常，目标 3.90V | 0.548 V | 3.900 V | ✅ | -| 上电默认值（NVM 预置 0.548V） | 0.548 V | 3.900 V | ✅ | -| DAC 输出锁死在 0V | 0 V | **4.010 V** | ✅ 正常满电电压，手机继续跑 | -| DAC 输出锁死在满量程 | 2.424 V | **3.524 V** | ✅ 正常，相当于电量偏低 | -| DAC 未供电 / 输出 Hi-Z | — | **3.890 V** | ✅ Rinj 悬空退化成 R1/R2 分压，**正好落在目标值上** | -| I²C 总线挂死 | 保持上次值 | 上次值 | ✅ | -| ESP32 跑飞 / 复位 | 保持上次值 | 上次值 | ✅ | - -**结论：DAC 与 MCU 的任何失效，输出都落在正常锂电池工作电压区间内，手机不会掉电，更不会损坏。** - -最坏容差角落（Vref ±1% + 三个电阻 ±1% 取最不利组合）： - -| | 标称 | 最坏 | -|---|---|---| -| 上限（Vd = 0） | 4.010 V | **4.120 V** | -| 下限（Vd = 2.424V） | 3.524 V | **3.422 V** | - -> 下限的最坏值 3.422V 已经贴近小米8 的关机门限（≈3.4V）。这只会出现在 -> 「DAC 锁死满量程 + 全部容差取最坏」的复合失效下，属于安全侧失效（手机关机， -> 不损坏）。**固件里把 Vd 上限限制在 2.0V（→ 3.61V）即可完全避开**， -> 正常调节根本用不到 2.0V 以上。 -> -> 上一版（5.23k/107k）需要固件禁止 Vd < 0.5V 来防 eFuse 误跳，**这条约束现在 -> 不需要了** —— Vd=0 只有 4.010V，离 OVP 很远。 - -这一层防不了的是分压电阻本身失效，由 §5 第二层处理。 - -### 4.5 DAC 选型 - -- **TI DAC63204**（4 通道 12 位，I²C，带 NVM 上电默认值）× 2 片 = 8 通道，用 5 路。 -- 关键特性是 **NVM 存上电默认值**：烧成 Vd = **0.548V**（对应 3.90V 输出），上电即安全工作，不依赖 ESP32 初始化成功。 - 即使 NVM 没烧成功（上电默认 0V），输出也只有 4.010V，仍然安全。 -- **内部基准 1.212 V**（1.1979 / 1.212 / 1.224，±1%，TC 50 ppm/℃），增益 2× → 满量程 **2.424 V**。 - 早期文档写「1.25V × 2 = 2.5V」是错的，已按 SLASEX3A §6.8 更正。 -- 分辨率：2.424V / 4096 × 0.2007 = **0.12 mV / LSB**（折算到输出）。 -- **外围三条硬要求**（datasheet 表 5-1，接错了图上看不出来）： - FBx 必须接回 OUTx；CAP 接 ≈1.5 µF（本设计 2.2 µF）到 AGND； - VREF 不用外部基准时要 100 nF 到地 **且**上拉到 VDD。GPIO 不用时也要外接电阻拉到 VDD 或 AGND。 - 实现见 §17.2。 -- DAC 输出到 Rinj 之间加 **1 kΩ + 10 nF** 低通（截止 ≈16 kHz）滤更新毛刺。**这个 RC 必须放在 Rinj 的 DAC 侧，不能挂在 FB 节点上**，否则给环路引入额外极点。 - ---- - -## 5. 三层保护链 - -彼此独立，任何一层单独失效都不会导致手机损坏。 - -### 第一层：拓扑限幅（§4） - -分压网络 + DAC 量程决定输出物理范围 **3.524 ~ 4.010V**（最坏容差 3.422 ~ 4.120V）， -全部是正常锂电池电压。 - -- 防的是：固件 bug、I²C 误码、MCU 跑飞。 -- 防不了：分压电阻本身失效。 - -### 第二层：eFuse 的独立过压断开 ⭐ - -**全板最关键的一个器件。** 每路输出串一颗带可调 OVP + 可调限流的 eFuse： - -| 设定 | 值 | 作用 | -|---|---|---| -| OVP 阈值 | **4.36 V**（68.1k/20k） | 超过即断开负载，2µs。⚠️ 容差窗口很窄，见下 | -| 限流 | **4.45 A**（R_ILIM = 20kΩ） | 恒流限制，不依赖 MCU | -| 缓启动 dV/dt | **0.36 V/ms**（C_dVdT = 33nF） | 抑制 2200µF 的浪涌，涌流 0.80A | -| EN | ESP32 GPIO 直连 | 断电重启的开关 | -| FAULT | ESP32 GPIO 输入 | 上报故障 | - -**它防的正是那个致命故障**：R2 开路 → FB = 0 → Buck 满占空比 → 输出冲向 12V → eFuse 在 4.35V 处切断。 - -**去掉原厂保护板之后，这一层是最后一道硬件防线**，所以要定量确认它来得及。 -按 datasheet（SLVSA70F / SLVSCF3A）的**最坏值**而不是典型值： - -``` -故障电流受 TPS54622 高侧限流约束，datasheet 8 / 11 / 14 A（min/typ/max），取最坏 14 A -手机侧储能 2200 µF -dV/dt = 14 A / 2200 µF = 6.4 mV/µs -4.22V → 4.36V 需要 ≈ 22 µs -TPS25940 的 tOVP(dly) = 2 µs（datasheet 实测值） → 余量约 11 倍 -``` - -**结论：余量仍然充裕，去掉保护板没有实质性提高过压风险。** 另外 eFuse 断开后 2200 µF 仍撑着，手机继续运行、不会掉电——比保护板断开（手机直接掉电）的表现还好。 - -> 早期版本按「限流 ≈ 8 A、余量 30 倍」估算，用的是 min 而不是 max，已修正为 11 倍。 - -#### OVP 阈值的容差窗口 —— 已解决（2026-09-03） - -P2 画图时算出来的一个**真问题**。原始状况： - -``` -分压 R109/R110 = 68.1k / 20k（CH1 位号），V(OVPR) = 0.99V(typ) → 标称跳闸 4.361 V -V(OVPR) 范围 0.97 ~ 1.01 V（±2.0%），分压电阻 1% → 分压比 ±2.0% - → 实际跳闸落在 4.206 ~ 4.519 V - -而当时第一层允许的最高输出（Vd=0）标称 4.222 V，最坏 4.34 V -``` - -两个区间**重叠** → 坏角落下 DAC 失效到 0V 时 eFuse 会误跳。 -根因是「最高输出 4.222V ~ 1S 上限 4.45V」只有 5.4% 的窗口，比器件容差还窄。 - -**对策：把第一层的上限压下去，而不是收紧 OVP。** 已改 §4.3 的两个电阻 -（R2 5.23k→**5.49k**，Rinj 107k→**150k**），OVP 分压 68.1k/20k 保持不动： - -| | 原（5.23k/107k） | 现（5.49k/150k） | -|---|---|---| -| 第一层最高输出（标称 / 最坏） | 4.222 / **4.34 V** | 4.010 / **4.120 V** | -| eFuse 跳闸区间 | 4.206 ~ 4.519 V | 4.206 ~ 4.519 V（未变） | -| 两者关系 | ❌ **重叠 0.13 V** | ✅ **让开 86 mV（2.1%）** | - -另外两个被否掉的方案，留档备查： - -- 分压电阻改 0.1%：窗口只收到 4.27 ~ 4.45 V，余量仍很小，且 0.1% 的 0402 全套凑不齐。 -- 维持现状 + 固件禁止 Vd < 0.5V：把硬件问题推给固件，违背 §4 的本质安全原则。 - -**残留**：最坏角落下 eFuse 可能到 **4.519 V** 才跳，超过 1S 绝对上限 4.45 V 约 60 mV。 -接受，理由是：输出要跑到 4.5V 必然意味着第一层已失效（R2 开路 → Buck 满占空比）， -此时输出以 6.4 mV/µs 冲过这一段只需 ≈10 µs，4.45→4.52 V 的 70 mV 超调持续时间 -远短于锂电池的过压损伤时间常数。 - -#### 其他已复核的 TPS25940A 参数 - -| 项 | 结论 | -|---|---| -| OVP 检测点 | **监视输入侧**（IN 到 GND 的分压）。本设计 eFuse 输入 = Buck 输出，正合适 | -| ILIM 公式 | `I_LIM(A) = 89 / R_ILIM(kΩ)`，**R_ILIM 合法范围 16.9 ~ 150 kΩ** | -| 限流取值 | R11 = 20 kΩ → 4.45 A（datasheet 表格 4.09/4.45/4.81 A） | -| dV/dt 公式 | `dV/dt = 12 × 1µA / C_dVdT`；总斜坡 `t = 8.3e4 × Vin × C` | -| **缓启动实际值** | C14 = 33 nF → **0.36 V/ms**，斜坡 11.5 ms，涌流 `2200µF × 0.36V/ms = 0.80 A` | -| Rds(on) | 42 mΩ typ（26~64 全温区）→ 4A 时压降 168 mV / 0.67 W | -| 反灌保护 | V(IN)−V(OUT) < −9.3 mV 断开；正向重新导通门限 +100 mV | -| 变体 | **TPS25940A = 热故障自动重试**（L 版是锁存），本设计用 A 版 | -| PGOOD | 开漏，PGTH 门限 0.99V。R16/R17 = 20k/10k → 检测 eFuse 输出 **2.97 V** 以上 | - -> ⚠️ **早期版本写「缓启动 dV/dt ≈ 2 V/ms」是错的。** 2 V/ms 对 2200 µF 意味着 -> `2200µF × 2V/ms = 4.4 A` 充电电流，直接顶到 4.45 A 限流点，上电会进限流而不是缓启动。 -> 33 nF 给出的 0.36 V/ms 才是对的，`.claude/eda-parts.json` 里缓存的选型一直是对的。 - -> 同理 §7.4 写「EN ↑ 后约 3ms 稳定」也偏乐观：实际是 -> `tON(dly) = 100 + 150×33 = 5.1 ms` 延迟 + 11.5 ms 斜坡 ≈ **17 ms**。 - -选型要求：Vin 覆盖 2.7 ~ 18V、连续电流 ≥ 4.5A、**OVP 行为是「断开」而不是「钳位」**、**OVP 阈值可设到 4.45V 这么低**、带 EN 与 FAULT。TPS25940A 全部满足。 - -### 第三层：ESP32 软件监控 - -INA226 读到电压偏离设定值超过 ±100 mV 且持续 50 ms → 拉低该路 EN 并上报。 - -去掉保护板之后这一层的价值上升了：它是唯一能发现「eFuse 本身失效」的手段。建议把巡检周期从 50 ms 收紧到 **20 ms**。 - -这一层是**记录与告警**用的，不承担实时保护职责。**不要把过流保护做进 MCU 循环。** - ---- - -## 6. 手机侧储能与阻尼 —— 最容易翻车的地方 - -> ⚠️ **2026-09-03：这一节的数可能要整体重算。** 用户提出做一块**主板载板** -> （5 块主板固定其上，直接对插到本电源板），回路电感会从 20 cm 线缆的 300 nH -> 掉到板对板的约 50 nH 量级 —— 压降、f_res、Z0、Q 全变（都是往好的方向）。 -> 电容组的位置也从「排线端」变成「载板上 P+/P− 焊盘旁」。 -> 详见 `PROGRESS.md` 的「⭐⭐ 第二件事：主板载板」。**该方案卡在缺机械数据，尚未定稿。** - -### 6.1 问题 - -锂电池内阻只有几十 mΩ 且贴在手机内部，天然吸收手机的全部瞬态电流。拿掉电芯后： - -``` -线缆电感（20cm 18AWG 双线）≈ 300 nH -射频发射突发 di/dt ≈ 2 A/µs -瞬时压降 V = L · di/dt = 300n × 2/1µ = 0.6 V -``` - -手机 VBAT 掉到 3.2V 以下 → 随机重启 / 信号异常 / 摄像头启动失败。**这类故障看起来像「手机自己有问题」，极难排查。** - -### 6.2 线缆 LC 谐振（必须阻尼） - -手机侧加大电容后，它和线缆电感构成谐振回路： - -``` -L = 300 nH , C = 2200 µF -f_res = 1 / (2π√(LC)) = 6.2 kHz -Z0 = √(L/C) = 11.7 mΩ -R_cable（18AWG，20cm，往返）≈ 2.6 mΩ - -Q = Z0 / R = 11.7 / 2.6 = 4.5 ← 欠阻尼，会振铃 -``` - -**解法：用铝电解的 ESR 做阻尼。** 把 2200 µF 选成**普通铝电解（ESR 40 ~ 100 mΩ）而不是聚合物电容**： - -``` -Q = 11.7 / (2.6 + 60) = 0.19 ← 过阻尼，干净 -``` - -再并少量低 ESR 电容处理快速瞬态。**这里选错电容类型，板子会「莫名其妙地不稳」。** - -### 6.3 手机侧电容组（每路一套，装在电池排线端） - -**位号见 §20 的 P5-HARNESS 页**（CH1 为 C801~C806，CH2~CH5 为 C811~C846）。 -这些器件**离板**：只画在原理图上，不进 BOM、不上 PCB。 - -| 位号（CH1） | 器件 | 立创 | 作用 | -|---|---|---|---| -| C801 | **2200µF / 6.3V 普通铝电解**，**SMD 10×10.5**（Rubycon 6.3TPV2200M10X10.5，ESR 60 mΩ@100kHz）| **C3828985** | 主储能 + **阻尼**。2026-09-06 换矮封装（原 C49256788 插件 10×16 作废）；6.3V 对 4.2 V 轨够（第一层限幅 4.01 V，§4.3）| -| C802, C803 | 100µF / 6.3V X5R 1206 | C15008 | 中频瞬态 | -| C804, C805 | 22µF / 25V X5R 1206 | C12891 | 高频 | -| C806 | 100nF 0402 | C1525 | 甚高频，紧贴 `P+`/`P−` 焊点 | - -> ⚠️ **C801 千万别买成聚合物。** 立创上同尺寸的 `C53446724`（PA10V2200M10X12） -> 是聚合物，ESR 只有 12 mΩ —— 装上去 Q 会从 0.19 回到 4.5，线缆 LC 在 6.2 kHz 上振铃 -> （§6.2 的整个阻尼设计就是靠普通铝电解那几十 mΩ 的 ESR）。 -> 选型时看描述里有没有「类型:聚合物」。 - -> **两处与原方案的偏离**（2026-09-03 画 P5 时定的，均待复核）： -> ① C802/C803 原写「100µF/6.3V 聚合物」，立创基础库里没有这个规格， -> 改用 100µF/6.3V X5R 1206 MLCC。**3.9V 偏压下每颗只剩约 40 µF**， -> 中频段储能从 200 µF 掉到约 80 µF。要严格照原方案就换真聚合物。 -> ② C804/C805 原写「22µF/10V 1210」，改用板上已有料 22µF/**25V** 1206（C12891）。 -> 电压档更高 → 偏压衰减更小，等效容量反而更接近标称。 - -### 6.4 线缆与接地要求 - -1. **线长 ≤ 20 cm，18AWG 或更粗**，正负双绞或紧贴平行。 -2. **每路独立回流地**，五路的地**绝对不要在手机端并成一根**——共地阻抗会让一台手机的射频突发窜到另外四台。 -3. 板端出线用 Molex Micro-Fit 3.0（额定 8.5A）或 XT30，不要用杜邦线。 -4. **大电容必须在排线端，不是电源板上。** 放在板上等于隔着 300 nH 线缆电感，基本无效。 - ---- - -## 7. 断电重启：必须做主动放电 - -### 7.1 为什么 - -只拉低 eFuse EN 是**关不掉手机的**： - -``` -手机侧 2200µF + 手机关机待机电流 ≈ 50 µA -自然放电到安全电压：t ≈ C·ΔV/I = 2200µ × 3.5 / 50µ ≈ 154 秒 -``` - -「断电 10 秒再上电」根本不会触发重启。某些机型还要求 VBAT 掉到 2.5V 以下才算真正断电。 - -### 7.2 电路 - -在 eFuse 之后（手机侧）加： - -``` -Q_dis N-MOS（2N7002 / AO3400） -R_dis 10Ω / 1W / 2512 - -τ = 2200µF × 10Ω = 22 ms -放到 < 0.5V 约需 5τ ≈ 110 ms -峰值放电电流 = 4.2V / 10Ω = 0.42 A（瞬时 1.76W，占空比极低） -``` - -### 7.3 硬件联锁（重要） - -如果固件同时打开 eFuse 和放电 MOS → 10Ω 上持续 1.76W → 电阻过热。 - -**用一级反相器把放电 MOS 的栅极接到 eFuse 的 EN 上**（一颗 2N7002 + 100 kΩ 上拉），令两者硬件互斥。好处：物理上不可能同时导通；**省掉 5 个 GPIO**；固件只需控制一根 EN 线。 - -### 7.4 重启的两级策略 - -有了开机键模拟（§13.3）之后，重启不必每次都断电： - -``` -一级（软）：长按开机键 10s 强制重启 - → 不断电，闪存和文件系统友好，优先使用 -二级（硬）：EN ↓ → eFuse 断开，放电 MOS 自动导通 - 等待 3 ~ 5 s（放电到 <0.5V 只要 ~110ms，其余是等手机彻底断电） - EN ↑ → tON 延迟 5.1ms + 缓启动 0.36V/ms 斜坡 11.5ms ≈ 17ms 后稳定 - → 一级无效时才用 -``` - ---- - -## 8. ESP32 接口设计 - -### 8.1 GPIO 分配 - -扩到 3 键 ×5 台后，直连方案需要 34 ~ 39 根 IO，**超出 ESP32-S3-WROOM-1 的可用数量**。按「安全关键直连、慢速信号扩展」拆分： - -| 数量 | 信号 | 方向 | 接法 | 说明 | -|---|---|---|---|---| -| 5 | EFUSE_EN[1:5] | 输出 | **GPIO 直连** | 安全关键，任何情况下都要能关电 | -| 5 | VBUS_EN[1:5] | 输出 | **GPIO 直连** | 安全关键，反灌时要能立刻断 | -| 4 | KEY_SER / SRCLK / RCLK / OE# | 输出 | GPIO 直连 | 驱动 74HC595 ×2 → 15 路按键 | -| 2 | I²C SDA / SCL | 双向 | 4.7 kΩ 上拉 | INA226 ×6 + DAC63204 ×2 + PCA9555 ×1 | -| 1 | IOEXP_INT# | 输入 | GPIO 直连 | PCA9555 中断（汇总 5 路 EFUSE_FAULT） | -| 2 | NTC_ADC ×2 | 输入 | ADC | 电感区 / MOS 区各一 | -| — | UART / USB | — | — | 调试口 | - -**合计 19 根**，余量充足（SYNC 若要做，还能再挤出 5 根）。 - -#### 实际引脚分配（**2026-09-06 按 PCB 几何重排，取代 09-03 那一版**，§26.18） - -引脚号是从「板上要去哪儿」倒推的，不是逻辑顺序。除 `USB_DM/DP`（IO19/IO20 是 USB PHY -硬连线）与两路 NTC（要 ADC1 = IO1~IO10）外，全部信号走 **GPIO matrix**，落哪个脚都行。 - -| 模块脚 | GPIO | 出线方向 | 信号 | 去哪儿 | -|---|---|---|---|---| -| 6 | IO6 | 东 | `EFUSE_EN3` | CH3（东北）| -| 8 | IO15 | 东 | `SCL` | 全板 I²C | -| 9 | IO16 | 东 | `FAN_TACH` | R731/R732（x≈103）| -| 10 | IO17 | 东 | `VBUS_EN5` | J25.5（x≈109）| -| 11 | IO18 | 东 | `FAN_PWM` | R733（x≈98）| -| 12 | IO8 | 东 | `EFUSE_EN5` | CH5（东南）| -| 13 / 14 | IO19 / IO20 | 东 | `USB_DM` / `USB_DP` | J22 —— **硬连线，动不了** | -| 17 | IO9 | 北 | `KEY_RCLK` | U21/U22/U33 | -| 18 | IO10 | 北 | `VBUS_EN2` | J25.14 | -| 19 | IO11 | 北 | `VBUS_EN3` | J25.38 | -| 20 | IO12 | 北 | `KEY_SRCLK` | U21/U22/U33 | -| 21 | IO13 | 北 | `KEY_SER` | U21.14 | -| 22 | IO14 | 北 | `SDA` | 全板 I²C | -| 23 | IO21 | 北 | `KEY_OE#` | U21/U22/U33 + R609 | -| 24 | IO47 | 北 | `UP_VBUS_DET` | J24.25 | -| 25 | IO48 | 北 | `EFUSE_EN2` | CH2（西北）| -| **32** | **IO39** | 西 | `EFUSE_EN1` | CH1（西南）| -| **33** | **IO40** | 西 | `VBUS_EN1` | J24.20 | -| **34** | **IO41** | 西 | `EFUSE_EN4` | CH4 | -| **35** | **IO42** | 西 | `VBUS_EN4` | J24.19 | -| 31 | IO38 | 西 | `IOEXP_INT#` | U23（PCA9555）| -| 38 | IO2 | 西 | `NTC2` | ADC1_CH1，RT602 | -| 39 | IO1 | 西 | `NTC1` | ADC1_CH0，RT601 | - -> **IO39~IO42 原来留给引脚 JTAG，2026-09-06 用户拍板改作 GPIO。** -> 调试口本来就走**原生 USB-Serial-JTAG**（IO19/IO20 → J22），出厂 eFuse 默认选的就是它， -> 板上也没有 JTAG 排针。⚠️ **永远别烧 `DIS_USB_JTAG`** —— 烧了引脚和 USB 两边都没有。 -> 让出去的是兜底：固件把 IO19/20 改成普通 GPIO、或跑到 USB 外设起不来的地方挂死时， -> 引脚 JTAG 还能进去。IO39~IO42 在 S3 上**不是 strapping**（S3 只有 IO0/IO3/IO45/IO46 是）， -> 复位期间高阻输入，配合目的地 100 kΩ 下拉，上电全关的行为一点没变。 - -**有意不接的引脚**（图上已用文字注明，验证脚本用 `.claude/p3-nets-nc.json` 放行）： - -| 引脚 | 为什么不用 | -|---|---| -| IO0 / IO3 / IO45 / IO46 | **strapping 脚**，挂负载会影响上电模式 | -| IO35 / IO36 / IO37 | WROOM-1 的 **R8 版（八线 PSRAM）占用**，留空以便换料 | -| **IO4 / IO5 / IO7（脚 4/5/7）** | **重排之后空出来的备用脚，三个都带 ADC1** | -| TXD0（IO43，脚 37）/ RXD0（IO44，脚 36）| 下载走原生 USB，不需要 UART；PCB 上引到测试点 | - -**下载 / 调试口用 ESP32-S3 的原生 USB-Serial-JTAG**（IO19/IO20 直连 USB-C 的 D±）， -不需要 USB 转串口芯片，也不需要 BOOT / RST 按键（esptool 通过 USB 直接复位进下载模式）。 -**USB-C 的 VBUS 故意不接**：板子由 12V 供电，这样从物理上杜绝 USB 反灌到 3V3。 -CC1/CC2 各 5.1 kΩ 下拉，对外表现为 UFP。 - -**按键为什么可以走移位寄存器**：按键是百毫秒级的慢速信号，串行移位的延迟（几十 µs）完全无影响；而 EN 必须在故障瞬间可控，不能依赖串行链路。 - -> **复位安全（三条都要做）** -> - `EFUSE_EN` / `VBUS_EN` 各加 **100 kΩ 下拉到 GND**：ESP32 复位期间 GPIO 高阻 → 五路输出全关、VBUS 全断。 -> - `KEY_OE#` 加 **100 kΩ 上拉到 3.3V**：复位期间 74HC595 输出高阻。 -> - 74HC595 每一路输出到按键 MOS 栅极之间加 **100 kΩ 下拉**：高阻时栅极被拉低 → 15 个按键全部不按。 -> -> 缺任何一条，都可能在 ESP32 复位的瞬间误按五台手机的电源键。 - -### 8.2 I²C 设备表 - -| 器件 | 位号 | 用途 | **地址（2026-09-03 画五路时按布线难度重排）** | -|---|---|---|---| -| INA226 | U8 ~ U12 | CH1~CH5 输出 V + I（5mΩ 分流） | **0x40 / 0x41 / 0x44 / 0x45 / 0x42** | -| INA226 | U13 | 输入侧 V + I（整板功率预算） | **0x43**（A1=GND, A0=SCL） | -| DAC63204 | U6 | VDAC1 / VDAC2 / VDAC3 | **0x4A**（A0 接 SDA） | -| DAC63204 | U7 | VDAC4 / VDAC5 | **0x4B**（A0 接 SCL） | -| PCA9555 | U23 | 5×FLT + 5×PG + BUCK_PG + INA_ALERT | **0x20**（A0=A1=A2=GND） | -| **LM75BD** | **U34（载板）** | 载板温度，风扇闭环用它 | **0x48**（A0=A1=A2=GND）| - -> **INA226 地址为什么不是 0x40~0x45 顺排（2026-09-03 改）**： -> INA226 的 A1/A0 各能接 GND / VS / SDA / SCL，但**只用 GND 和 VS 只能凑出 4 个地址** -> （0x40 / 0x41 / 0x44 / 0x45），而全板要 6 个，所以必然有两片得把地址脚搭到 I²C 线上。 -> 顺排（0x40~0x44）会让 CH3 接 SDA、CH4 接 SCL，而 P2 上 A0 脚的上下两侧 -> 正好夹着 Alert 和 SDA 两根横线，往 SCL 拉必然要跨线。 -> 改成下面这样之后，**五个通道里只有 CH5 需要搭 SDA**（走 (690,470)→(690,450)→(700,450)， -> 0 交叉），剩下那个 SCL 的落到 U13 头上——它画在 P1 的空白区，布线自由。 -> -> | | CH1 | CH2 | CH3 | CH4 | CH5 | U13（输入侧） | -> |---|---|---|---|---|---|---| -> | A1 | GND | GND | **VS** | **VS** | GND | GND | -> | A0 | GND | **VS** | GND | **VS** | **SDA** | **SCL** | -> | 地址 | 0x40 | 0x41 | 0x44 | 0x45 | 0x42 | 0x43 | -> -> 六个地址仍然互不重复，也不与 DAC（0x4A/0x4B）、PCA9555（0x20）冲突。 -> **代价：通道号不再等于地址低位，固件里要查表，不能算。** - -> **DAC 的 A0 接 SDA/SCL 是 datasheet 明确允许的**（SLASEX3A §7.5.2.2.1： -> A0 可接 VDD / AGND / SDA / SCL，对应地址低三位 001 / 000 / 010 / 011）。 -> 这里这么接是因为 A0 引脚夹在 SDA 和 SCL 中间，跳到相邻脚比拉到电源/地干净得多。 -> 基址 `1001xxx` 与 INA226 的 `1000xxx`、PCA9555 的 `0100xxx` **不冲突**，已逐个核对。 - -分流电阻：**5 mΩ / 1% / 2512 / 1W**，Kelvin 四线焊盘。 -4A 时压降 20 mV，芯片满量程 81.92 mV，分辨率 2.5 µV → **0.5 mA**。 - -### 8.3 固件功能（按价值排序） - -1. **崩溃检测 + 自动重启（两级）** - `adb connect` 探活失败 N 次，或电流曲线卡死 → 先长按开机键 10s；再失败 → 断电 5s → 上电。 - **这是整块板子最核心的价值。** -2. **过流 / 故障事件记录** —— 哪一路、什么时刻、多大电流。排查排线接触不良的唯一线索。 -3. **单路电压微调** —— 跑不稳的手机从 3.9V 提到 4.1V，或反向降压降温。 -4. **模拟电量曲线**（可选）—— 让手机以为电量在正常变化，避免系统因"电量永远 100%"触发异常逻辑。 -5. **温度监控** —— NTC 超阈值先降流、再关路。 -6. **整板功率预算** —— 读输入侧 INA226，超过适配器能力时按优先级降载。 - -**不要做的事** - -- 不要让 ESP32 参与过流保护的实时环路（那是 eFuse 的活）。 -- 不要提供任何能让输出超过 4.2V 的接口。 -- 不要让任一路输出给 ESP32 供电（用独立的 12V→3.3V 小 Buck）。 - -### 8.4 错相同步 —— 已否决 - -原计划「五路 RT 电阻取不同值（480/490/500/510/520 kHz）避免拍频」。 -**按 datasheet 复核后否决**：TPS54622 在 `Rrt = 100 kΩ` 下的 fsw 是 400 / 480 / 560 kHz（±17%）， -器件本身的离散度远大于想刻意制造的 2% 错开，这个做法没有任何效果。 - -**五路统一 R3 = 100 kΩ（480 kHz）。** 详见 §9.2。 -TPS54622 的 RT/CLK 支持外部时钟同步，若首板实测确实存在拍频问题， -再用 ESP32-S3 的 MCPWM 输出 5 路 72° 相移时钟（引脚已预留在 §8.1 的余量里）。 - ---- - -## 9. BOM 骨架 - -### 9.1 主板 - -| 位号 | 器件 | 数量 | 规格 / 要求 | -|---|---|---|---| -| J1 | DC 输入插座 | 1 | 12V / 10A，或 XT60 | -| F1 | 保险丝 | 1 | 10A 慢断 | -| D1 | TVS | 1 | SMBJ13A（立创 C163651） | -| Q1 | P-MOS 反接保护 | 1 | 30V，Rds(on) < 5 mΩ | -| C_in | 铝电解 | 2 | 470µF / 25V 低 ESR | -| **U1~U5** | **同步 Buck** | **5** | 见 §9.2 | -| L1~L5 | 电感 | 5 | 4.7µH，Isat ≥ 7A，DCR ≤ 15 mΩ | -| — | 输出 MLCC | 10 | 22µF / 10V X7R 1210 | -| — | 输入 MLCC | 10 | 10µF / 25V X7R 1210 | -| R1/R2/Rinj | 分压 + 注入 | 15 | 1% 0402，取值见 §4.3 | -| U6, U7 | DAC63204 | 2 | 4ch 12bit，NVM 默认值 | -| U8~U13 | INA226 | 6 | I²C 电压电流监测 | -| Rs1~Rs6 | 分流电阻 | 6 | 5 mΩ 1% 2512 1W（Rs6 在 P1 的 12V 母线上，量整板输入电流） | -| C11 | U13 的 VS+ 去耦 | 1 | 100 nF 0402（P1 上） | -| U14~U18 | eFuse | 5 | **OVP 可设 4.45V** / 限流 4.5A / EN / FAULT | -| Q_dis1~5 | 放电 N-MOS | 5 | 2N7002 或 AO3400 | -| R_dis1~5 | 放电电阻 | 5 | 10Ω 1W 2512 | -| Q_inv1~5 | 反相器 MOS | 5 | 2N7002（EN 联锁） | -| Q_key1~15 | 按键 MOS | 15 | 2N7002（3 键 × 5 台，§13.3） | -| R_kg1~15 | 栅极串阻 | 15 | 1 kΩ 0402 | -| R_kp1~15 | 栅极下拉 | 15 | 100 kΩ 0402 | -| U19 | 辅助 Buck | 1 | LMR51430**Y**DDCR，12V→3.315V / 500mA，**1.1 MHz**（§9.3） | -| U20 | ESP32-S3 模组 | 1 | WROOM-1 | -| **U21, U22** | **74HC595** | **2** | 串行驱动 15 路按键，`OE#` 上拉到 3.3V | -| **U23** | **PCA9555** | **1** | I²C 输入扩展，汇总 5 路 EFUSE_FAULT + 备用 | -| **U24~U28** | **VBUS 负载开关** | **5** | **TPS22918DBVR**（C131941），1~5.5V / 2A / Ron 52 mΩ（§18） | -| **U29** | **母线泄放** | **1** | TL431 + N-MOS(30V/5A) + 10Ω/5W，13.2V 导通（§15.2） | -| J2~J6 | 电源输出连接器 | 5 | Micro-Fit 3.0 双针，8.5A | -| J7~J11 | 按键连接器 | 5 | **4 针** 1.25mm（PWR / VOL+ / VOL− / GND） | -| ~~J12~J16~~ | ~~USB 上游口 ×5~~ | — | **2026-09-03 删除**：改板载 Hub 后外部只剩一根线（§15.1） | -| **U32** | **USB 2.0 7 口 Hub** | **1** | **USB2517I-JZX**（C478081，QFN-64）。配置见 **§21** | -| **Y1** | **晶振** | **1** | 24 MHz ±10ppm CL=9pF（C2762192）+ 2×12pF C0G（C1547） | -| **R708** | **RBIAS** | **1** | **12.0 kΩ ±1%**（C25752）→ GND，datasheet 硬性要求 | -| **J23** | **Hub 上游口** | **1** | TYPE-C-31-M-12（C165948，与 J22 同料），UFP；R717/R718 各 5.1kΩ 下拉 | -| **U30** | **第二路辅助 Buck** | **1** | LMR51430YDDCR（C5210749，与 U19 同料），12V→**4.98V**，见 §9.4 | -| **L3** | **5V 轨电感** | **1** | SPM6530T-4R7M（C76857，**与 L1~L5 同料**） | -| **R706 / R707** | **5V 反馈分压** | **2** | 100 kΩ（C25741）/ **13.7 kΩ**（C25854） | -| **U31** | **Hub 专用 LDO** | **1** | AMS1117-3.3（C6186，SOT-223），5V→3.3V，见 §9.5。**PCB 上要铺铜散热** | -| **J17~J21** | **USB 下游口** | **5** | **A1251WV-S-4P**（C225106，与 J7~J11 同料），VBUS / D− / D+ / GND | -| R701~R705 | VBUS_EN 下拉 | 5 | **100 kΩ 0402 → GND**，datasheet 明令 ON 脚不得悬空（§18.2） | -| C701~C705 | 负载开关 CIN | 5 | 2.2 µF / 50V 0805（C377773），**必须 > COUT**（§18.2） | -| C711~C715 | 负载开关 COUT | 5 | 100 nF 0402 | -| C721~C725 | 负载开关 CT | 5 | **100 pF C0G / 50V 0402**（C1546），设摆率 tR ≈ 425 µs | -| RT601, RT602 | 热敏电阻 | 2 | **10 kΩ B=3380**（NCP18XH103F03RB，C13564）；原写 B=3950，改用立创基础库常备的 B3380，只是固件查表不同 | -| **J22** | **USB-C 母座** | **1** | TYPE-C-31-M-12（C165948），**只用于 ESP32 下载 / 调试，VBUS 不接** | -| R602, R603 | CC 下拉 | 2 | 5.1 kΩ 0402（C25905），USB-C 作 UFP 必需 | -| R601 | ESP32 EN 上拉 | 1 | 10 kΩ；配 C603 100nF 做上电复位 | -| R604, R605 | I²C 上拉 | 2 | 4.7 kΩ → +3V3 | -| R606, R607 | 开漏上拉 | 2 | 47 kΩ；BUCK_PG / INA_ALERT | -| R608 | 开漏上拉 | 1 | 10 kΩ；PCA9555 的 INT# | -| R609 | KEY_OE# 上拉 | 1 | **100 kΩ → +3V3**，ESP32 复位期间 15 路按键输出高阻 | -| R614, R616 | DAC VREF 上拉 | 2 | 10 kΩ → VDD（不用外部基准时 datasheet 要求） | -| R615, R617 | DAC GPIO 下拉 | 2 | 10 kΩ → AGND（GPIO 不用时 datasheet 要求外接电阻） | -| R618, R619 | NTC 分压 | 2 | 10 kΩ → +3V3 | -| C601 | ESP32 储能 | 1 | 22 µF 1206 | -| C608, C611 | DAC CAP 旁路 | 2 | **2.2 µF**（内部 LDO，datasheet 要 0.5~15 µF） | -| C609, C612 | DAC VREF 旁路 | 2 | 100 nF | -| C602~C607, C610, C613, C614 | 去耦 / 滤波 | 9 | 100 nF 0402 | - -### 9.2 Buck 主控：TPS54622 已定稿并复核 - -选型已定：**TI TPS54622RHLR**（VQFN-14，4.5–17V 输入 / 6A）。 -下面全部按 datasheet **SLVSA70F** 核过，不再是估值。 - -| 参数 | datasheet 值 | 本设计取值 | -|---|---|---| -| Vref | **0.6 V ±1%**（0.594/0.600/0.606） | 决定 §4.3 的 30.1k/5.49k/150k | -| 开关频率 | `Rrt(kΩ) = 48000 × fsw(kHz)^−0.997 − 2` | **R3 = 100 kΩ → 480 kHz**（datasheet 表格直接给出 400/480/560） | -| EN 绝对最大 | **6 V** ⚠️ 不能直接接 +12V | R4/R5 = 68.1k / 10k 分压 | -| EN 门限 | 上升 1.21V / 下降 1.17V，Ip 1.15µA / Ih 3.3µA | 起动 9.37 V，关断 8.84 V | -| 高侧限流 | **8 / 11 / 14 A** | §5 的故障 dV/dt 按 14A 算 | -| 误差放大器 gm | 1300 µS | 补偿计算用 | -| COMP→电流 gm | 16 A/V | 同上 | -| 慢启动 | Iss = 2.3 µA，`tss = Css·Vref/Iss` | C9 = 10 nF → 2.6 ms | -| PWRGD | 开漏，门限 ±(94~106)% Vref | 五路线或到一根 `BUCK_PG` | -| 补偿 | **外部补偿**（COMP 引脚，跨导型） | 见下 | - -#### 环路补偿取值（Type II） - -按 datasheet §8.2.2.10 的公式，取板端本地陶瓷电容（2×22µF，4.2V 直流偏置后 ≈ 28.6 µF）： - -``` -fpmod = Iout/(2π·Vout·Cout) = 4/(2π×3.9×28.6µ) = 5.7 kHz -fco2 = √(fpmod × fsw/2) = 37 kHz ← 上限 -选 fco = 18 kHz（刻意取低，见下） -R4comp = 2π·fco·Vout·Cout /(gm_ea·Vref·gm_ps) = 1.0 kΩ → R6 = 1 kΩ -C4comp = Vout·Cout/(Iout·R4comp) = 28 nF → C10 = 33 nF -C5hf → C11 = 100 pF（可选高频极点） -``` - -**为什么刻意把穿越频率取到 18 kHz 而不是 37 kHz**：这块板是在**模拟电池**。 -手机侧挂着 2200 µF 铝电解（ESR 40~100 mΩ，§6.3），瞬态由它本地吸收， -环路只需要慢慢维持直流点。慢环路对线缆 LC 谐振（6.2 kHz，Q=0.19）也更宽容。 - -> **打样前仍然要做一次环路实测**：上面的推导假设「线缆电感把手机侧 2200 µF 在 -> 几 kHz 以上隔离掉了」。这个假设成立与否只能靠实测。第一版三个补偿位置都留了焊盘。 - -#### §8.4 错相同步的结论：**不要做** - -datasheet 给的 fsw 容差是 `Rrt = 100kΩ → 400 / 480 / 560 kHz`，即 **±17%**。 -原计划「五路 RT 取 480/490/500/510/520 kHz 刻意错开 2%」被器件本身的离散度完全淹没， -毫无意义。**五路统一用 100 kΩ**，少一条 BOM 行。 - -### 9.3 辅助 Buck：LMR51430YDDCR 已复核（SLUSEF4A Rev A） - -P1 页上原来标注「Vref / EN 耐压待复核」，2026-09-03 按 datasheet 查清，**结论是不用改**： - -| 项 | datasheet | 对本设计的影响 | -|---|---|---| -| **Vref** | **0.6 V**（0.591 / 0.600 / 0.609，±1.5%） | P1 的 R2/R3 = **100k / 22.1k** → Vout = 0.6×(1+4.5249) = **3.315 V** ✅ | -| **EN 绝对最大** | **VIN + 0.3 V**（不是 6V！） | **EN 直接接 +12V 完全合法**，datasheet 引脚说明原文就写 "This pin can be tied to VIN" ✅ | -| EN 门限 | 上升 1.227V / 下降 1.08V（精密 EN） | 想加 UVLO 可以外接分压，本设计不需要 | -| VIN 范围 | 4.5 ~ 36 V（绝对最大 38V） | 12V 输入，余量充足 ✅ | -| VIN UVLO | 上升 3.89~4.5V / 下降 3.35~3.58V | 12V 母线跌到 4.5V 以下才关，不与 §5 的 13V 泄放门限打架 | -| 型号后缀 | **Y = 1.1 MHz**（X 是 500 kHz）、PFM 版 | ⚠️ 之前文档写「500 kHz」是错的，实际 **1.1 MHz** | -| 内部软启动 | 固定 4.0 ms（3.2/4.0/5.4） | 不用外部 SS 元件 | -| 高侧限流 | 3.67 / 4.76 / 6.68 A | 3A 器件带 0.5A 负载，余量巨大 | -| CB 电容 | 0.1 µF / ≥16V | P1 的 C8 = 100nF ✅ | - -**电感复核**：L2 = SWPA4030S100MT（10 µH）。在 1.1 MHz / 12V→3.3V 下 -`ΔIL = 3.3 × (1−0.275) / (10µH × 1.1MHz) = 0.218 A`， -0.5A 负载时纹波比 44%、峰值 0.61A，远低于 Isat ✅。 -（TI 应用例用 6.8µH 是按 3A 满载算的，我们只用 0.5A，10µH 反而更省。） - -> ⚠️ **唯一一处偏保守值**：C7（U19 的输入去耦）现在是 **2.2 µF / 50V 0805**， -> 而 datasheet §9.2.2.6 要求「高频去耦 ≥ 4.7 µF」，应用例用 2 × 4.7µF/50V。 -> 2.2µF 的 X5R 在 12V 直流偏置下只剩约 1.2 µF。 -> **建议改成 10 µF / 50V 0805（C440198，BOM 里已经有）**，或并一颗。 -> 不改也能工作（12V 母线上有 2×470µF + 2×10µF 大电容兜底），但要在 PCB 上把 -> C7 贴到 VIN/GND 引脚旁边——这条已写进 §10。 - -### 9.4 第二路辅助 Buck：12V → 5V（2026-09-03 随板载 Hub 新增） - -板载 Hub 之后，下行 VBUS 不能再从上游线取（§15.1 边界 2），必须自己发 5V。 - -| 项 | 取值 | 说明 | -|---|---|---| -| U30 | **LMR51430YDDCR**（C5210749） | **和 U19 同料**，§9.3 的复核结论全部适用（Vref 0.6V、EN 可直接接 VIN、Y 后缀 = 1.1 MHz、内部软启动 4 ms） | -| R706 / R707 | **100 kΩ / 13.7 kΩ**（C25741 / **C25854**） | Vout = 0.6 × (1 + 100/13.7) = **4.98 V** | -| L3 | **SPM6530T-4R7M**（C76857） | **复用 L1~L5 那颗**，不新增 BOM 行 | -| C731, C732 | 10 µF / 50V 0805（C440198）×2 | 输入去耦。**直接按 §9.3 的教训取 ≥4.7 µF**，不重蹈 C7 只放 2.2 µF 的覆辙 | -| C733 | 100 nF（C1525） | CB 自举 | -| C734, C735 | 22 µF / 25V 1206（C12891）×2 | 输出 | - -**电感复核**：12V→5V、D = 5/12 = 0.417、f = 1.1 MHz、L = 4.7 µH： - -``` -ΔIL = Vout × (1−D) / (L × f) = 5 × 0.583 / (4.7µ × 1.1M) = 0.564 A -2 A 负载时峰值 = 2.28 A ≪ Isat 6.2 A ✅ 余量巨大 -纹波比 = 0.564 / 2 = 28% ✅ 正常区间 -``` - -**负载预算**（正常态其实很轻）： - -| 负载 | 正常 | 最坏 | -|---|---|---| -| U31 LDO 输入（给 Hub 3.3V） | ~0.15 A | 0.42 A × 3.3/5 ≈ **0.28 A** | -| 5 路下行 VBUS | **≈ 0**（§15.2 对策 1 关掉充电后手机基本不从 VBUS 取电） | 5 × 0.5 A = **2.5 A**（关充电全部失效，且固件没来得及切） | -| 合计 | **< 0.5 A** | 2.8 A | - -最坏工况只在「五路的 input_suspend 同时失效」时出现，而那正是 §15.2 对策 2 -（TPS22918 + INA226 监控）要切断的场景。**按 2 A 连续设计，3 A 器件足够。** - -### 9.5 Hub 专用 3.3V：U31 AMS1117-3.3 - -**不能挂 U19 那条 3.3V 轨。** USB2517 满配 5 口高速传输时，全部电源合计约 **420 mA** -（datasheet §8：1 口 230 mA / 4 口 330~420 mA / 7 口 420~460 mA）， -而 U19 按 0.5 A 设计、上面已经挂着 ESP32-S3（WiFi 突发 ~350 mA）、两片 DAC、 -两片 74HC595、PCA9555 和 6 片 INA226。 - -| 项 | 取值 | 说明 | -|---|---|---| -| U31 | **AMS1117-3.3**（C6186，SOT-223） | 5V → 3.3V，1 A 档；压差 1.7 V 远大于其 ~1.3 V 的 dropout | -| 耗散 | 0.42 A × 1.7 V ≈ **0.71 W**（最坏） | SOT-223 要铺铜散热，已写进 §10 | -| C736 / C737 | 10 µF 输入 / 22 µF 输出 | AMS1117 要求输出至少 10 µF 才稳 | - -> **2026-09-04：U31 已随 Hub 搬到载板**，原理图上画在 **C1-CONN** 页 -> （+5V 从排针进来就在那一页），不是 C2-HUB。上面那条「就近 Hub 供电」是 -> **PCB 摆位约束**，和原理图分在哪一页无关 —— 布板时 U31 仍必须紧挨 U32。 -> 它现在还多带两个负载：U34（LM75BD，约 0.3 mA）和五颗 EDL 模拟开关（µA 级）， -> 相对 Hub 的 420 mA 可以忽略。 - -**顺带的好处**：Hub 的 3.3V 与 ESP32/DAC 那条控制轨**物理隔开**， -而且 U31 就放在 Hub 旁边（§10 的就近供电），480 Mbps 器件的回流不会串到 -决定输出电压的 DAC 上去。 - ---- - -## 10. PCB 布局要点 - -### 10.1 叠层与铜厚 - -**4 层**，**外层 1 oz / 内层 0.5 oz**（嘉立创四层板的标准配置）。 - -| 层 | 用途 | -|---|---| -| L1 | 功率器件 + 信号（**D± 走这一层，以 L2 为参考面**）| -| L2 | **完整地平面（不许被割断）** | -| L3 | Inner2-PWR：12V 母线灌铜 + 五路输出灌铜 | -| L4 | 控制信号 + ESP32 | - -> **2026-09-03 用户拍板：外层从 2 oz 改 1 oz。** 原来定 2 oz 是为了载流， -> 但后来加进来的两样东西和它打架： -> ① **U32 是 0.5 mm 间距的 QFN-64** —— 2 oz 外层最小线宽/间距 0.2 mm 起，扇出很吃力（1 oz 是 0.102 mm）； -> ② **90 Ω 差分对的几何随铜厚变**（§15.3）—— 2 oz 下同样的 W/S 只有 83 Ω。 -> 而 1 oz 载流本来就够（见下表），代价只是线要宽一点。 - -#### 载流（IPC-2221 外层，`A=(I/(0.048·ΔT^0.44))^(1/0.725)`，1 oz = 1.37 mil） - -| 电流 | 哪里 | ΔT=20 °C 需要 | 本设计给的 | 实际温升 | -|---|---|---|---|---| -| 1.6 A | 每路的 +12V 支路（4 A×4.2 V÷12 V÷0.9）| 0.38 mm | 走灌铜 | — | -| 4 A | VOn / VOn_P 输出 | 1.34 mm | **1.5 mm**（规则 `PWR4A`）| 16.7 °C | -| 4 A | SW 铜箔（§10.2-2）| 1.34 mm | **2.0 mm** | 10.4 °C | -| 8 A | **12V 总干**（J1 → F1 → 体电容 → 五路）| **3.49 mm** | 见下 | — | - -> ⚠️ **12V 总干那 8 A 不许当普通走线画。** -> 规则 `PWR12V` 给的默认 2.0 mm 是给**分支**用的 —— 8 A 走 2.0 mm 温升 **35 °C**，不能接受。 -> 总干必须走**灌铜**： -> - Inner2-PWR（0.5 oz）上 8 A 要 **≥18 mm 宽**的铜面，或 -> - 顶层灌铜 ≥3.5 mm 宽，或两者分流。 -> -> 之所以不把 `PWR12V` 的最小值直接设成 3.5 mm：+12V 这个网络上还有一堆 -> 进 0402 / SOT-23 焊盘的短支线，最小值卡 3.5 mm 会刷出几百条假 DRC 错误， -> 规则就没人看了。**载流靠灌铜保证，不靠 DRC。** -> -> **同一条道理再走一步（2026-09-03 扇出时）：`PWR4A` / `PWR12V` 的最小值 -> 从 1.0 mm 再降到 0.3 mm。** 规则是**按网络**生效的，而 `+12V` 上挂着 R104 那种 -> 0402 分压抽头 —— 0402 焊盘只有 0.57 × 0.54 mm，**1.0 mm 的线比焊盘还宽**， -> 物理上引不出来。卡 1.0 的实测结果：29 个焊盘扇不出去，硬扇出去的又被判 -> 「线宽 11.8 mil，应 ≥ 39.4 mil」。默认值仍是 1.5 / 2.0，交互布线画出来还是宽线。 - -### 10.2 每路 Buck 的关键回路 - -1. **热回路（Cin → 上管 → 下管 → GND）面积最小化。** 2 颗 10 µF MLCC 必须**同层紧贴** IC 的 VIN / GND 引脚。这是 EMI 的第一大来源。 -2. **SW 节点铜箔面积压到刚好够载流**（约 2 mm 宽）。 -3. **FB 走线尽量短，远离 SW 节点。** R1 / R2 紧贴 FB 引脚，Rinj 也放在附近；DAC 长线走 Rinj 另一侧。 -4. **INA226 的分流电阻用 Kelvin 四线焊盘**，取样线并行走线，不跨越 SW 或电感。 - -### 10.2b 8 A 输入链必须挤在 J1 边上（2026-09-03 布线时重排） - -`J1 → F1 → Q1 → C2/C3 → Rs6` 这一串**分叉之前全程 8 A**，所以它有多长， -就要多少宽的铜。第一版布局是自动摆的，摊成了 `J1(x5.8) … Rs6(x84.6~90.7)`， -**8 A 要横穿 85 mm**，其中 J1→F1 单独一段就 42 mm。 -8 A 在 0.5 oz 内层要 ΔT=20 °C 得 **18 mm 宽**，band B 一共才 36 mm 高， -四条这样的铜面根本排不下。 - -重排到 J1 右手边的走廊（x 11.5~46 / y 49.5~68.5，栅极网络放 J1 上方的口袋）之后： - -| | 之前 | 现在 | -|---|---|---| -| J1 → F1 | 42 mm | **6.9 mm** | -| 8 A 段横跨 | x 5.8 ~ 90.7 | x 12 ~ 40 | -| 分叉点 | x 90.7 | x ≈ 40 | -| 母线最大截面电流 | 全程 8 A | 顶带 ≤ 6.4 A | - -**规律：8 A 那一段的长度是布局问题，不是布线问题。** 等到布线时再想办法加宽， -已经晚了 —— 板上没有那么多空间。 - -### 10.4 平面层的实际划分（2026-09-03 布线时定稿） - -§10.1 那张表只写了"L3 = 12V 母线灌铜 + 五路输出灌铜"。真画下来有三处要补： - -| 铜面 | 层 | 网络 | 范围（mm）| -|---|---|---|---| -| GND-L2 | L2 | `GND` | 整板，板框内缩 0.5，只挖 ESP32 天线区 | -| VIN-RAW-L3 | L3 | J1 → F1 | x 3~14 / y 45.5~55.5 | -| VIN-FUSED-L3 | L3 | F1 → Q1 | x 14.6~19 / y 49.5~56.5 | -| VIN-SW-L3 | L3 | Q1 → 体电容 → Rs6 上游 | L 形，x 14.4~35 / y 49~66.5 | -| 12V-L3 | L3 | `+12V` | 下带 x14.6~95 y33~48.3 + 中带 x38.5~95 + 顶带全板 y67.5~81.9 | -| VO1~5-L3 | L3 | `VOn` | 每路 30 mm 宽 / y 82.5~99.5 | -| **VO1~5_P-L4** | **L4** | `VOn_P` | 每路 30 mm 宽 / y 110~116.2 + 一条下伸臂到分流电阻 | - -**三处补充说明**： - -1. **`VOn_P` 铺在 L4 而不是 L3**，与 §10.1"L4 = 控制信号"有出入，是有意的。 - L3 在 y>100 那一带已经被 `VOn` 与 eFuse 输出段占住，而且分流电阻 + INA226 + - 放电联锁挤在一起，`VOn` / eFuse 输出 / `VOn_P` 三个网络的焊盘在 y 上互相咬合 - （eFuse 输出 y95~107.5 与 `VOn_P` y103.9~116 重叠），L3 上切不出干净的分界。 - 连接器带（y110~116）在 L4 上恰好是空的，而且 L4 是 1 oz —— 4 A 只要 1.34 mm， - 给了 30 mm。**控制信号避开这五块条带即可。** - -2. **eFuse 输出段（`$2NxxxN` 一类的自动命名网）不铺铜**：它只有 9.5 mm - （U14 → Rs101），走顶层 `PWR4A` 规则的 1.5~2 mm 线就够。 - -3. **`+12V` 顶带做到 16.5 mm 高（y 67.5~81.9）而不是 18 mm**。18 mm 是 §10.1 - 算的 8 A 数值，但 8 A 只存在于**分叉点之前**。分叉点在 Rs6 下游 x≈40， - 往左只喂 CH1（1.6 A）、往右喂 CH2~CH5（6.4 A）， - 6.4 A 在 16.5 mm 的 0.5 oz 内层上温升 **14 °C**，够了。 - 分叉点之前那段 8 A 走的是 band B 的 12V-L3 下带（15 mm 高）与 - VIN-SW-L3（17.5 mm 高），且长度都在 10 mm 量级。 - -**分界线的位置由焊盘边决定，不是取整数**：`+12V` 顶边 81.9 卡在 C102 那排 -1210 焊盘的上沿（y80.2~81.7）；`VOn` 底边 82.5 是因为 C107 pin1 是 rot90 的 1210， -焊盘跨到 y83.07~84.55 —— 按"元件中心在 y85.4"去算，会把它漏在两块铜面之间的缝里。 - -**U8~U13 的 Kelvin 脚一律不进铜面。** INA226 是 MSOP-10、0.5 mm 间距， -U13.10 是 VIN+、U13.9 是 VIN−，两脚相距 0.5 mm，任何分界线都塞不进去。 -它们走顶层细线，本来也不载流。所以 VIN-SW-L3 右边界停在 x35、 -12V-L3 左边界从 x38.5 起，中间 3.5 mm 全让给这几个脚。 - -**过孔**：0.3 mm 孔 / 0.6 mm 焊盘，单孔约 1~1.5 A，所以**功率网络每个焊盘打 3 个**， -GND 靠地平面 + 散热盘阵列一个就够。出线宽度 1.0 mm —— -不是随手挑的，是 `PWR4A` / `PWR12V` 两条线宽规则的最小值，细过它 DRC 就报线宽违规。 - -### 10.3 整体 - -- 五路**完全相同的布局，同方向复制粘贴**。不要镜像或旋转。 -- 输出连接器附近留**测试点**：Vout、GND、EN、FAULT。 -- **五路输出地在连接器处分开**，只在板内地平面上单点汇合。 -- 开机键的两根线（KPDPWR_N / GND）**必须和该路的电源地同源**，走线远离 SW 节点。 -- 电感和 IC 下方铺大面积铜箔并打散热过孔阵列（0.3 mm 孔，1 mm 间距）。 -- **板框 160 × 125 mm，四角 R5 圆角 + 四个 M3 金属化定位孔（孔 Φ3.2 / 焊盘 Φ6.0，接 GND）。** - 定位孔的 Φ6.5 禁布区与顶边的五个 Micro-Fit 是打架的，解法见 `PROGRESS.md`。 -- ESP32 模组天线区域下方**禁止铺铜、禁止走线**，模组放板边。 -- **辅助 Buck（U19）的 C7 必须紧贴 VIN / GND 引脚**，回路面积最小化。它现在只有 - 2.2 µF（偏小，见 §9.3），布局补偿的余地更小；SW 走线尽量短、CB 电容贴着 CB/SW 引脚。 - ---- - -## 11. 首板上电调试顺序 - -**严禁第一次上电就接手机。** 按顺序做： - -| 步 | 操作 | 通过标准 | -|---|---|---| -| 1 | 不装 U1~U5，只上 12V | 输入电流 < 50 mA，3.3V 正常，ESP32 能启动 | -| 2 | I²C 扫描 | 6 个 INA226 + 2 个 DAC 全部应答 | -| 3 | **断开 eFuse 输出侧**，装 CH1 的 Buck | 空载输出 3.90V ±60 mV（DAC 走 NVM 默认值） | -| 4 | 扫描 DAC 全量程 | 输出扫过 3.52 ~ 4.22V，与 §4.3 公式误差 < 1% | -| 5 | **人为断开 R2**（模拟致命故障） | eFuse 在 4.45V 断开，示波器确认输出侧不超过 4.7V 尖峰 | -| 6 | 电子负载 0→4A 阶跃（带 20 cm 线 + 电容组） | 压降 < 300 mV，**无 6 kHz 振铃**（阻尼验证，§6.2） | -| 7 | 满载 4A 跑 30 分钟 | 电感 / IC 温升 < 40 K | -| 8 | 断电重启时序 | 输出在 200 ms 内跌到 < 0.5V | -| 9 | 五路全装齐，重复 4 ~ 8 | — | -| 10 | **接第一台手机**，先设 3.80V | 正常开机，WiFi adb 可连 | -| 11 | 验证按键模拟（§13.3） | 短按唤醒 / 长按 10s 强制重启 / VOL−+PWR 进 Fastboot 均有效 | -| 12 | **ESP32 复位安全测试** | 手动复位 ESP32，示波器确认五路输出立即关断、15 路按键无一误触发 | -| 13 | **母线泄放测试**（§15.2） | 可调电源把 12V 母线升到 13.5V，泄放应导通并把电压拉回 13.2V 以下 | -| 14 | **USB 反灌测试**（§15.2，关键） | 接 USB 但**不**关充电 → 观察该路 INA226 电流转负、12V 母线上升；确认固件在 200 ms 内断开 VBUS | -| 15 | 关充电后复测 | `input_suspend=1` 后接 USB，该路电流应无反向分量，母线不上升 | -| 16 | 有线 adb / Fastboot | `adb devices` 可见；`fastboot devices` 可见 | -| 17 | 长稳 24h | 无重启、无告警 | - -第 5、6 步是这块板子的两个核心验证项，**不要跳过**。 - ---- - -## 12. 待确认 / 后续 - -**已关闭** - -- ~~WiFi 天线风险~~ → 决策 10 装原厂尾插小板，风险消除，装机后确认一次即可。 -- ~~尾插要不要接~~ → 接，只用 USB（§15）。 -- ~~按键接几个~~ → 接 3 个（§13.3）。 -- ~~GPIO 够不够~~ → 74HC595 方案，19 根，余量充足（§8.1）。 - -**仍需在打样前完成（阻塞项）** - -- [ ] **排线旁路验证**（§13.7）→ 确认焊在 `P+`/`P−` 而非 `B+`/`B−`，4.40V 不断开。 -- [ ] **侧键触点定位**（§13.3）→ 万用表 5 分钟，拍照存档。 -- [x] ~~TPS54622 的 Vref 按 datasheet 复核~~ → **已完成，Vref = 0.6V**（§4.3）。 -- [x] ~~TPS25940 的 OVP 能否设到 4.35V~~ → **能**，OVP 基准 0.99V、监视输入侧、响应 2µs（§5 第二层）。 - 但引出了下面这条新的待决项。 -- [x] ~~决定 OVP 容差对策~~ → **2026-09-03 用户拍板方案 ②**：R2 5.23k→5.49k、Rinj 107k→150k， - 第一层上限压到 4.010V（最坏 4.120V），与 OVP 跳闸下沿 4.206V 让开 86 mV。 - OVP 分压 68.1k/20k 不动。已改图（P2 页 R102/R107 换器件，六项验证复跑通过）与 §4.3 / §4.4 / §5。 -- [ ] **环路补偿实测**（§9.2）→ 图上按 fco≈18kHz 放了 R106/C110/C111，三个位置都留了焊盘，首板要扫频确认。 -- [ ] **量两个新连接器的高度**（§26.16-C，2026-09-06）→ `XT30PW-M`(C53373776) 和 - `2510-3A 直针座`(C2803349)。`pcb1_place.H_FP` 里填的 **11.0 / 9.0 是按同系列常规取的 - 保守估计** —— 器件的 `3D Model Transform` 只给 XY 尺寸，**Z 读不出来**， - 而这两个位置的 hmax 都是 12.0，余量只有 1~3 mm。**拿实物量，别信估计值。** -- [ ] **风扇线的装配顺序**（§26.16-C）→ 立式座插口朝上正对载板底面，座+胶壳约 11.5 mm， - 13 mm 净空里插拔只剩 1.5 mm ⇒ 必须「先插好五根风扇线，再合上载板」。 - 外壳方案定下来时确认这个顺序做得到（否则退回弯针座，J26~J30 引脚位置一样，改回来很快）。 -- [x] ~~4.7µH / Isat ≥ 7A 电感选型~~ → 用 SPM6530T-4R7M（Isat 6.2A），裕量分析见「已知遗留」。 - -**新增变更请求（2026-09-03）** - -- [ ] **主板载板（第二块 PCB）**：按小米8 主板定位孔做一块载板，固定 5 块主板， - 直接对插到本电源板。会改 §6.1~§6.4、§13.3、§15.4，并新增一节讲载板机械与板对板接口。 - **头号阻塞项：本项目手上没有小米8 主板的任何机械数据** - （本 PDF 是电气原理图，不含外形 / 定位孔 / 接点坐标 / 元件高度），只能实测。 - 详见 `PROGRESS.md` 的「⭐⭐ 第二件事」。 -- [x] ~~**板载 USB Hub** 的六个待定项~~ → **2026-09-03 全部定了**： - Hub = **USB2517I 单片 7 口**（用户拍板）；自供电 5V 轨 = **U30 第二片 LMR51430**（§9.4）； - Hub 的 3.3V = **U31 AMS1117-3.3 专供**（§9.5，不能挂 U19）；上游口 = **USB-C UFP**（用户拍板）； - TPS22918 ×5 **保留**（通断权留在 ESP32 手里）；Hub 复位线走 **74HC595 的备用输出**（§21.7）； - J17~J21 **仍在下边**（否则 D± 要纵穿功率区，§15.3）。 - 硬件配置逐条复核见 **§21**。 -- [ ] **板载 USB Hub 的落地**：原理图 P4-USB 重画 + 新增 P4B-HUB 页；PCB【C】带重排。 - -**载板 v2（2026-09-06，元件全到底层 + 穿线槽）引出的** - -- [x] ~~穿线槽尺寸实测~~ → **2026-09-06 用户实测：电池排线 8 宽 × 38 长，尾插排线 18 宽 × 55 长**。电池槽 10 × 3.0（接口边外侧）；尾插槽 20 × 3.0 **在 J1401 正下方**，J7n 放主板下方远处 v 37，排线沿载板背面走（§25.16 v4，2026-09-06 用户拍板）。 -- [ ] **两条排线路径要拿实物试装（v5）**：接口边朝板边，排线从板边翻下、穿槽、在背面往板中心走。尾插 2.86 + 5 + 2.7 + 1.6 + 37.7 ≈ 49.9 / 50（实长 55）；电池 ≈ 31.6 / 35（实长 38）。 -- [x] ~~电池排线改成直接焊载板~~ → **2026-09-06 已落地**（§13.5 末尾）：J8n 直焊座在主板下方远处 v 15，R78n 10k / R79n 68k。还剩 **P+ 左右手性实测**（错了改 `BAND['j8']` 的 rot）和 **排线路径试装**（主板反面 3.0 mm 缝里钻过去）。 -- [x] ~~J7n 手性按装法实测~~ → **2026-09-06 复核：不用再量。** 镜像位 2026-09-05 已实测（J1401 靠接口边那一排是奇数排，`fp_bm24.ODD_ROW_TOP=True` 与之一致）， - 加上 §25.16 补 3 的几何推导（只绕 u 轴弯 ⇒ J7n = J1401 绕 v 轴翻面），底层 rot 0 的回读（pin1/2 端在本体 −u、奇数排在 −v）正好等于「J1401 绕 v 轴翻面」。 - 装好后做一次两点通断复核：排线两头插好、手机不通电，J7n **pad 52**（本体 +u 端电源触点）对手机屏蔽罩通、**pad 51** 不通；**pad 8** 通（↔ J1401 pin 44 GND）、**pad 7** 不通（↔ pin 43）。 -- [x] ~~J8n 的 P+ 在哪一侧~~ → **2026-09-06 用户实测：P+ 在左** ⇒ `BAND['j8']` rot 0 正确，什么都不用改。 -- [x] ~~C8n1 卧倒~~ → **2026-09-06 用户拍板换矮封装**：Rubycon 6.3TPV2200M10X10.5（C3828985，SMD 10×10.5，ESR 60 mΩ）。下板在五块罐体投影下仍只能放 ≤1.5 mm 的件（`pcb2-bottom-heights.json`）。 -- [ ] **J7n 镜像位实测要按底层装法重做**（§24.3 + §25.16）。 -- [ ] `U34` 量的仍是走廊温度（§25.15 那条不变）。 - -**不阻塞打样，但要定** - -- [ ] 主板机械固定方式（建议连中框，见 §13.6）。 -- [ ] `input_suspend` 节点在目标 ROM 上的实际路径（§15.2 对策 1）。 - ---- - -## 13. 手机侧接口（小米8 / dipper） - -### 13.1 连接器定位（已由原理图确认） - -依据：`D:\DCDC\小米8原理图\Xiaomi_Mi_8_Schematic.pdf`（44 页，Rev E8，2018-03-23，SDM845 + PMI8998 + PM845 + SMB1355）。 - -| 接口 | 位号 | 型号 | 图纸页 | 本方案 | -|---|---|---|---|---| -| 电池 BTB | **J600** | Molex **505004-0810**，8 pin + 4 固定脚 | Sheet 25「PMI8998 CHARGE」 | 插原厂 BM3E 排线 | -| 侧键触点 ×4 | **J601~J604** | XM-217-XC-142-SP，各 2 pin | Sheet 28「PMI8998 HAPTICS&SIDEKEY」 | **要用**，见 §13.3 | -| 尾插 / 副板 BTB | **J1401** | Hirose **BM24-50DS/2-0.35V(51)**，50 pin | Sheet 40「LCD&BTB」 | 不接 | -| 屏幕 + 触摸 | J1102 | Hirose BM24-50DP/2-0.35V(51)，50 pin | Sheet 40 | 不接 | - -### 13.2 电池连接器 J600 引脚定义 - -**已从原理图逐脚追踪并逐条目视复核。** - -| Pin | 网络 | 去向 / 附属元件 | -|---|---|---| -| 1 | **GND** | 直接接地 | -| 2 | **GND** | 接地；经 W606（0Ω）引出 `VBATT_CONN_VSENSE_M` | -| 3 | **BATT_ID** | → PMI8998 pin 119；TP615 测试点；CR605 / CR608 ESD5471Z | -| 4 | **BATT_THERM** | → PMI8998 pin 159；TP0.8mm 测试点；CR606 ESD5471Z；C684(NM) | -| 5 | **NC** | 未连接 | -| 6 | **NC** | 未连接 | -| 7 | **VBATT** | 电池正 | -| 8 | **VBATT** | 电池正；经 W607（0Ω）引出 `VBATT_CONN_VSENSE_P` | -| G1 (GND1) | **GND** | 固定脚，参与导流 | -| G2 (GND2) | **GND** | 固定脚，参与导流 | -| G3 (GND3) | ⚠️ **VBATT** | 固定脚，**不是地** | -| G4 (GND4) | ⚠️ **VBATT** | 固定脚，**不是地**；C691 10µF 去耦 | - -> ### ⚠️ 陷阱：GND3 / GND4 这两个固定脚接的是 VBATT，不是地 -> -> 原理图符号里它们叫 `GND3` / `GND4`，实际网络是 **VBATT**。按名字假设它们是地并短到地 = **直接短路电池**。 -> 全连接器共 4 条正极通路（7、8、G3、G4）和 4 条负极通路（1、2、G1、G2）——0.4mm 间距 BTB 单 pin 载流有限，靠并联凑充电电流，固定脚也被算作载流路径。 -> 任何时候在这个座子附近动手（探针、飞线、返修），先记住这条。 - -**电压采样是在座子处做开尔文取样**：`VBATT_CONN_VSENSE_P/M` 经 W606/W607 从 pin 8 / pin 2 引出，接 PMI8998 的 `VBATT_SNS_P`(147) / `VBATT_SNS_M`(134)。 - -含义：**手机读到的"电池电压"就是 J600 座子处的电压**，与我们板子到排线之间的线损无关，但**等于我们电源板输出减去线缆压降**。所以 §4 设定的 3.52~4.01V 就是手机看到的值，这也再次说明 §6 的线缆压降必须压住——线损会被手机当成"电池电量在掉"。 - -**对本方案的三条结论** - -1. 直供只需要 VBATT 和 GND，但 **BATT_ID(3) 与 BATT_THERM(4) 是两根独立的实线**，缺任一条手机都可能拒绝开机或拒绝充电。这坐实了「保留原厂排线」是正确路线——排线上的 NTC 和 ID 直接落在这两个脚上。 -2. VBATT 与 GND 各有 4 条通路，说明单 pin 载流很有限。**不要试图自制 BTB 转接板只焊一两个脚**。 -3. BATT_ID / BATT_THERM 上有 ESD5471Z 保护，说明这两个脚对外暴露、对静电敏感——改造排线时注意防静电。 - -### 13.3 侧键 J601~J604 引脚定义与模拟电路 - -四个 2 pin 触点（XM-217-XC-142-SP），**每个连接器的两个 pin 在板内并联**，即每个是一个独立的弹片触点： - -| 位号 | 串联电阻 | 网络 | 功能 | 去向 | -|---|---|---|---|---| -| **J601** | R610 1kΩ | `VOL_UP_N` | **音量 +** | PM845 GPIO | -| **J602** | R611 1kΩ | `PM_RESIN_N` | **音量 −** | PM845 `RESIN_N` (pin 129) | -| **J603** | R612 1kΩ | `PHONE_ON_N` | **电源键** | PMI8998 `KPD_PWR_N`(111) **和** PM845 `KPD_PWR_N`(128)，两颗 PMIC 并联 | -| **J604** | — | `GND` | **三键公共地** | 直接接地 | - -ESD 位：CR607 / CR608 / CR609（ESD5581MXT5G，**NM 未贴**），C686 / C687 100pF。 - -**按键 = 把 J60x 触点短接到 J604 触点。** 1kΩ 串阻已经在主板上（R610~R612），所以对地短接是安全且唯一正确的方式。 - -**驱动电路**（每台手机一套，接三个键就是三套）： - -``` -J603 触点（电源键）───────── D - │ Q_key : 2N7002 N-MOS -ESP32 GPIO ──[1 kΩ]───────── G ┤ - │ R_pd : 100 kΩ G→S 下拉 -J604 触点（公共地）────────── S -``` - -- 电源板从 `B−` 给手机供地，两边同地，直接用 MOS 对地短接即可，不需要光耦。 -- **绝对不要从外部往 J60x 灌电压。** -- 100 kΩ 下拉保证 ESP32 复位期间（GPIO 高阻）不会误按。 -- **空闲电压需实测**：原理图上 `PHONE_ON_N` 没有外部上拉，电平由两颗 PMIC 的内部上拉决定。首板时记录实测值作为后续判据（读到稳定高电平即正常；读到 0V 说明认错了触点）。 - -**接三个键（而不是只接电源键）能换来远程救砖能力**： - -| 组合 | 作用 | ESP32 实现 | -|---|---|---| -| J603 长按 ≈10s | 强制重启 | 单路 MOS | -| J603 长按 ≈2s | 开机 | 单路 MOS | -| J603 短按 ≈100ms | 唤醒 / 息屏 | 单路 MOS | -| J602 + J603 同时长按 | 进 Fastboot | 两路 MOS 同时导通 | -| J601 + J603 同时长按 | 进 Recovery | 两路 MOS 同时导通 | - -对手机农场来说，**能远程进 Fastboot 意味着刷机失败不用跑到机架前**。每台多两颗 2N7002 和两个 GPIO，很划算。建议 §8.1 的 GPIO 从 5 路 `KEY_PWR` 扩到 15 路（5 台 × 3 键），ESP32-S3 的 IO 还够；不够就把三个键的 MOS 栅极经一片 74HC595 驱动（按键是慢速信号，串行移位完全够用）。 - -### 13.4 尾插连接器 J1401 引脚定义（Hirose BM24-50DS/2-0.35V，50 pin + 2 固定脚） - -图纸 Sheet 40。**这块板上没有 USB-C 母座**——母座、CC、口温 NTC、ESD 全在尾插小板上，本 PDF 只覆盖主板。 - -#### ⚠️ 又一个同名陷阱：GND2 固定脚是 USB_VBUS - -和 J600 的 GND3/GND4 一样，**J1401 符号里叫 `GND2` 的固定脚，实际网络是 `USB_VBUS`**（挂 C1415/C1416/C1417 去耦 + CR1402 ESDA13P70-1U1M TVS）。G1 才是真地。 -**整个 USB 的供电就走这一个固定脚**——Hirose 的 holddown 接触面积远大于 0.35mm 信号脚，是刻意这么设计的。 - -#### 完整引脚表 - -| Pin | 网络 | | Pin | 网络 | -|---|---|---|---|---| -| 1 | MIC_BIAS1 ※ | | 2 | TUNER_C ※ | -| **3** | **GND** | | 4 | VREG_L19A_3P0 | -| 5 | CDC_MICIN | | 6 | VREG_S4A_1P8 | -| 7 | CDC_MICIP | | 8 | SAR_INT | -| **9** | **GND** | | 10 | SSC_I2C1_SCL | -| 11 | HEADSET_MIC_P_S_FL | | 12 | SSC_I2C1_SDA | -| **13** | **GND** | | 14 | VREG_L16A_2P7 | -| 15 | CDC_HPH_R | | 16 | GRFC8 | -| 17 | CDC_HPH_REF | | 18 | GRFC9 | -| 19 | CDC_HPH_L | | 20 | US_EURO_SEL | -| **21** | **GND** | | 22 | USB_AUDIO_EN1 | -| 23 | HAPTICS_OUT+ | | 24 | DEBUG_UART_TX | -| 25 | HAPTICS_OUT− | | 26 | MBHC | -| **27** | **GND** | | **28** | **GND** | -| 29 | DEBUG_UART_RX | | **30** | **USB_CC1** | -| **31** | **GND** | | **32** | **USB_CC2** | -| 33 | SPKR_OUT_N | | 34 | VREG_BOB | -| 35 | SPKR_OUT_N | | **36** | **GND** | -| 37 | SPKR_OUT_N | | 38 | USB_CONN_THERM | -| 39 | SPKR_SNS_N | | **40** | **GND** | -| 41 | SPKR_SNS_P | | 42 | SPKR_ID | -| 43 | SPKR_OUT_P | | **44** | **GND** | -| 45 | SPKR_OUT_P | | **46** | **USB3_HS_DP** | -| 47 | SPKR_OUT_P | | **48** | **USB3_HS_DM** | -| **49** | **GND** | | **50** | **GND** | -| **G1** | **GND** | | **G2** | ⚠️ **USB_VBUS** | - -※ = 由局部连线推得，未逐脚目视复核，用前实测确认。其余为几何追踪 + 目视复核。 - -**这张表自校验通过**：D+ / D−（46/48）两侧正好是 GND（44、50）做屏蔽；CC1 / CC2（30/32）两侧也是 GND（28、36）。差分对被地包夹是必然的布线约束，能对上说明引脚映射正确。 - -#### ⚠️⚠️ 编号是「奇偶行」不是「DIP 绕圈」——立创的封装是错的（2026-09-04 画转接板时查清） - -BM24 是 2 排 × 25 脚。两种编号方式差别巨大： - -| 方式 | 排法 | -|---|---| -| **奇偶行（Hirose 真实编号）** | 1,3,5…49 一排；2,4,6…50 另一排。第 n 脚和第 n+1 脚跨排相邻 | -| DIP 绕圈 | 1…25 一排；26…50 反着排另一排 | - -**小米8 图纸用的是奇偶行**，三条独立证据： - -1. **符号本身**：J1401 左列画的是 1,3,5…49，右列 2,4,6…50。 -2. **差分对被地包夹**：偶数排上 44/46/48/50 = GND / D+ / D− / GND 依次相邻，是教科书式的 - USB 走法。按 DIP 绕圈读，D+(46) 两边会变成 45/47（都是 `SPKR_OUT_P`），说不通。 -3. **两排分工干净**：奇数排全是音频（MIC / HEADSET / CDC_HPH / HAPTICS，中间夹 GND）， - 偶数排全是数字与电源（VREG / I²C / UART / CC / USB / GND）。而且 33/35/37 三脚并联 - `SPKR_OUT_N`、43/45/47 三脚并联 `SPKR_OUT_P` —— 并联的大电流脚在同一排上连续， - 按 DIP 绕圈读则中间会插进 34/36（`VREG_BOB` / GND），不可能。 - -**而立创的封装 `CONN-SMD_BM24-50DP-2-0.35V51` 用的是 DIP 绕圈**（实测把它放到 PCB 上读焊盘 -坐标：1..25 在 y=+34.45 一排自左向右，26..50 在 y=−34.45 一排自右向左）。母座 -`BM24-50DS`（C424561）也一样。**照搬它会把 50 个脚全接错。** - -还有两处不一致，一并记下： - -- 立创**符号**有 54 个脚（50 信号 + 51/52 + 53/54），而 LCSC 参数页写「总PIN数 52P」。 - 对照 Hirose 规格书的推荐 PCB 图：header(DP) 每端两个大焊盘、receptacle(DS) 每端一个， - 所以 **51/52 是同一个电源触点的两个焊盘，53/54 是另一端那个**。DS 封装确实只有 51/52 两个。 -- 立创**符号**把 51/52 画在 pin1 那一端，**封装**却把 53/54 放在 pad1 那一端 —— 符号和封装自相矛盾。 - -> 上面三条证据同时证明了**本节这张引脚表是对的** —— 三个独立角度互相印证。 -> -> **封装已经自建完了**（2026-09-04 深夜，改走方案 D 之后）：见 **§24**。 -> 几何不是按上面那句「按 30/40 脚外推」做的 —— 后来拿到了 Hirose 官方样本， -> **50 芯的 A/B/C 表里就有**（A=12.25 / B=8.40 / C=12.55），不用外推。 -> （那句外推公式里的 G/H/D/E 是 **Header(DP)** 那一侧的尺寸，和我们要的 DS 座对不上，已作废。） -> -> G1(GND) / G2(USB_VBUS) 落在哪一端仍然要**用万用表量** -> （量两个电源触点对主板地的电阻，~0 Ω 的那个是 G1）—— -> 这一位错了转 180° 就能纠。真正致命的是**另一位**（哪一排是奇数排），见 §24.3。 - -#### 接 USB 需要的全部脚 - -| 信号 | 引脚 | 去向 | -|---|---|---| -| VBUS | **G2 固定脚** | → PMI8998 `USB_IN` / SMB1355 | -| D+ | **46** | → SDM845 HS PHY **和** PMI8998 `USB_DP`(163)（BC1.2 检测共用） | -| D− | **48** | → SDM845 HS PHY **和** PMI8998 `USB_DM`(176) | -| CC1 | **30** | → PMI8998 `CC1_ID`(151) | -| CC2 | **32** | → PMI8998 `CC2`(150) | -| 口温 NTC | 38 | → `USB_CONN_THERM`，快充过温保护 | -| GND | G1 + 3/9/13/21/27/31/49/28/36/40/44/50 | | - -**Rd 下拉在 PMI8998 内部**（它自带 Type-C 端口控制器），所以自制小板上 CC1/CC2 直连座子即可，不需要外部 5.1k。 - -### 13.5 接 USB 的两个硬问题（结论已定稿，实现见 §15） - -#### 问题一：0.35mm 间距，飞线是不可能的 - -BM24-50DS 是 0.35mm 间距 50 脚。**不要试图往单个 pin 上焊线**，做不到，也会毁掉座子。三个可行方案： - -| 方案 | 做法 | 评价 | -|---|---|---| -| **A. 装原厂尾插小板**（推荐） | 整块装上，一根 FPC 插上 | USB-C 母座、CC、ESD、**口温 NTC**、麦克风、天线馈点全在上面，零风险 | -| B. 买"小米8 尾插排线"配件 | 只用它的 USB-C 母座那一段 | 便宜，但要自己确认排线上有没有 NTC | -| C. 自制小板 | 买 Hirose **BM24-50DP**（对插公座）焊到自制板，再引 USB-C | 唯一可靠的自制路线；**必须补一个 10kΩ NTC 到 pin 38**，否则手机可能报口温异常、拒绝快充 | - -既然你已经决定不要尾插的其他功能，**方案 A 仍然是成本最低的**——那块小板本身就是块 FPC，占不了地方，还顺带把 §13.6 的 WiFi 天线风险一并消除了。 - -#### 方案演变（2026-09-04 一天之内改了三次，**最终是方案 D**） - -| 时间 | 方案 | 为什么被推翻 | -|---|---|---| -| 白天 | **C** 自制 BM24 转接小板 | 要打样 0.35 mm + 钢网 + 回流；立创封装编号还是错的 | -| 当晚 | **A** 装原厂尾插小板 + USB-A转C 线改端子 | 体积大；USB 链路里多一层 USB-C 插拔 | -| 当晚更晚 | **D** ⭐ **原厂主板-尾插排线 + 载板上一颗同型号 BM24 座** | **定稿** | - -#### ⭐ 方案 D（最终定稿）：原厂排线直连载板 - -``` -手机主板 J1401（BM24-50DS） - │ - └── 原厂「主板→尾插」排线（两端 BM24 公头，用户实物见 2026-09-04 照片） - │ - └── 载板上的 BM24-50DS 座（J71~J75，每台一颗） - │ - └── 载板上就地做 Rp / 口温 / ESD / 去耦 → USB Hub -``` - -**为什么它比 A 和 C 都好**： - -| | A 原厂尾插小板 | **D（定稿）** | C 自制转接板 | -|---|---|---|---| -| 自制 0.35 mm 板 | 否 | **否**（排线是原厂件）| 是 | -| 电路在哪 | 都在原厂件上 | **全在载板上，阻值随便改** | 在小板上，难返修 | -| 插拔点 | J1401 + USB-C | **J1401 + 载板座，各一次** | J1401 + 1.25mm | -| 体积 | 多一块小板 + 一根 USB 线 | **最紧凑** | 中 | -| 载板改动 | 无 | J17~J21 换成 BM24 座 + 每路 4 个件 | 无 | - -**天线/麦克风怎么办**（2026-09-04 用户拍板）： -> 「wifi 和蜂窝天线我直接买另外的插在主板上，麦克风振动马达不需要，只要能开机正常运行系统就行」 - -所以 **§13.6 那条「WiFi 馈点可能在尾插侧」的致命项不再成立** —— 用户自己配天线。 -副麦克风、震动马达、扬声器一律不要。 - -#### ⚠️⚠️ 方案 D 的唯一硬前提：排线两端的引脚映射必须实测 - -我们只有主板图纸（§13.4 的 J1401 表），**没有尾插小板图纸**， -所以排线是 1:1 直通还是翻转的（pin n ↔ 51−n / 奇偶排对调）**不知道**。 - -好消息是这**只影响封装，不影响原理图**： - -- **原理图按 §13.4 的 Hirose 编号画**（D+ = 46、D− = 48、CC1 = 30、口温 = 38、 - 地 = 3/9/13/21/27/28/31/36/40/44/49/50、两个电源触点 = G1(GND)/G2(VBUS)）—— - 这一层无论排线怎么翻都是对的。 -- **翻转与否被吸收进封装**：立创的 BM24 封装本来就是 DIP 绕圈编号、和 Hirose 对不上 - （§13.4 末尾），所以**这颗座子无论如何都要自建封装**。 - 自建时把「焊盘号 = 经排线看过去的 Hirose 脚号」定死即可。 - -> ⚠️ **2026-09-04 深夜更正**：上一句原来写的是「两种候选正好差一个 180° 旋转， -> PCB 上转一下贴片方向就能切换」—— **这句是错的，候选有四个不是两个**。 -> 四个候选 = 2（1 脚在左端还是右端）× 2（奇数脚在上排还是下排）； -> 180° 旋转只在其中**两两之间**换，剩下那一位是**镜像**，转贴片方向换不掉， -> 错了就是重打载板。详见 **§24.3**。 - -#### ✅ 2026-09-04 已实测确认的三件事 - -用户拿到实物后确认： - -| # | 结论 | 影响 | -|---|---|---| -| 1 | **主板上有两个对插的小圆孔（射频座）** | 天线可以直接插主板 → **§13.6 的致命项彻底解除** | -| 2 | **尾插小板上的 BTB 是母座** | 载板放 **`C424561` BM24-50DS** 是对的，不用改；也说明排线两端都是**公头**，和主板 J1401 是 DS 自洽 | -| 3 | **排线是 1:1 直通** —— 上方内侧↔下方内侧依次通、上方外侧↔下方外侧依次通 | 见下，**这条最值钱** | - -##### 排线 1:1 直通意味着什么 - -**载板那颗座子就是 J1401 的电学克隆**（同型号 DS + 直通排线 + 两端同为公头）。所以： - -> **原理图按 §13.4 的 Hirose 编号画就是对的，一行都不用改。** - -翻转问题被降级成纯粹的**封装 / 贴片方向**问题：我们的座子在排线的另一端， -相对 J1401 天然转了 180°，引脚号会变成 **N ↔ 51−N**（两个电源触点也跟着对调）。 -这个由自建封装的焊盘编号吸收，或者贴片时转 180° —— **网表不动**。 - -##### ⭐ 引脚映射已经推导完了（2026-09-04） - -用户实测的原话：**「从左到右，上下内侧一一导通，上下外侧一一导通」**—— -也就是排线在摊平的那个平面里是**恒等映射**（不换排、不倒序）。 -照片又确认**两个公头在同一面、相差 180°**（各自的软板出线方向相对）。 - -于是在各自的本体坐标里： - -``` -公头A(某排, 第 m 个) ↔ 公头B(同一排, 第 26−m 个) ← 排不变、序号反过来 -``` - -母座与插上去的公头引脚一一重合（pin1 对 pin1），这条关系原样传给两个母座： - -> **J1401 的第 (排, m) 脚 ↔ 载板座子的第 (同排, 26−m) 脚** - -再套 §13.4 已经证明的奇偶排编号（1,3,5…49 一排 / 2,4,6…50 另一排）： - -| J1401 脚号 | → 载板座子脚号 | -|---|---| -| **奇数 N** | **50 − N** | -| **偶数 N** | **52 − N** | - -自检：1→49、2→50、49→1、50→2，**奇偶不变**（排没换）✔ - -**关键网络的落点**（已写进 `.claude/c5_j1401.py` 的 `map_pin()`）： - -| 网络 | J1401 | → 载板座子 | -|---|---|---| -| D+ | 46 | **6** | -| D− | 48 | **4** | -| CC1 | 30 | **22** | -| 口温 | 38 | **14** | -| CC2（必须悬空）| 32 | 20 | -| GND ×12 | 3,9,13,21,27,31,49 / 28,36,40,44,50 | **1,2,8,12,16,19,23,24,29,37,41,47** | - -> ⭐ **这条推导不需要知道「哪一排是奇数排」** —— 两边都用 Hirose 脚号表达， -> 那个一直缺的绝对基准在等式两边自己抵消掉了。 - -**电源触点**：约定符号 `pin51` = Hirose pin1/2 那一端、`pin52` = pin49/50 那一端 -（自建封装时按这个编号）。J1401 的 **G1(地) 在它的 pin1/2 端**， -经上面的反序落到我们这颗的 pin49/50 端 → **`52 = GND`、`51 = VBUS`**。 -✅ **2026-09-05 实测印证**：用户量到 J1401 **右端的大触点对地导通 = G1**（顶视、接口边朝下）， -即 1/2 脚端在右端 ⇒ 左端是 G2(`USB_VBUS`)；折叠不翻长轴方向，落到载板这颗的 −X 端， -正是我们封装里 `pin51 = VBUS` 的位置。**两边独立得出同一结论。**（详见 §24.3） -⚠️ 首件仍要用万用表确认，**接反就是 5 V 对地短路**。 - -##### ⚠️ 同时带出来一条机械硬约束：排线只能走「台阶式下折」 - -两个公头在**同一面**，意味着装配时两个母座都得**朝上、大致共面** -（手机里主板和尾插小板就是这么摆的）。而我们这边 **J1401 朝天、载板座子也朝天、 -载板在手机下面**，所以： - -| 走法 | 净旋转 | 公头B 朝向 | 能不能用 | -|---|---|---|---| -| **台阶式下折**（下 90° 再上 90°）| 0° | 仍朝下 | ✅ | -| U 形回折（绕手机边沿兜一圈）| 180° | 翻成朝上 | ❌ 插不进去 | - -> **→ 载板上那颗座子必须放在手机轮廓之外、J1401 出线的那一侧， -> 让排线顺着同一个方向下一个台阶。这条要在 PCB 摆位时就定死。** - -> **⚠️ 2026-09-05 补：排线实长约 87 mm，而 `J7n` 只在手机板边外 3 mm —— -> 有 80 mm 以上的余量。** 用户拍板「排线长度不用管，我到时折叠一下」， -> 所以 `J7n` 不挪位、台阶式下折的结论不变。 -> **但折叠的那一坨会占手机上方的高度，定压板高度（`h_up`，§22.3d）时必须把它算进去。** - -##### 还要不要那块小板 —— **不用了**（2026-09-04 结论） - -小板本来能给三样东西，现在只剩一样还悬着，而且风险很低： - -| 小板本来能给 | 现在 | -|---|---| -| 引脚映射交叉验证 | ✅ 已从排线实测推出来（上面那张表）| -| 确认座子是公是母 | ✅ 用户目视确认是**母座** | -| 口温电阻真值 | ✅ **从主板图纸反推出来了**，见下 | - -##### ⭐ 口温电阻：不用量小板，从主板图纸就能定（2026-09-04） - -主板 Sheet 36（PDF 第 38 页）上，`USB_CONN_THERM` 接的是 **SMB1355**： - -``` -SMB1355 BIAS(pin1) ──[R640 20 kΩ ±1% 0201]──┬── TSKIN(pin7) - └── USB_CONN_THERM → J1401 pin38 → 小板 NTC → GND -``` - -也就是主板出偏置、串 20 kΩ 作上臂，**小板上的 NTC 是下臂**，分压点送进 SMB1355 的 TSKIN。 -（另外那颗 C633 100 nF 是 VAACA 的去耦，和这条链路无关，别看串行了。） - -**由此反推 NTC 规格**：分压灵敏度在 `R_ntc = R_bias = 20 kΩ` 时最高， -所以原厂 NTC 在关心的温度点上应该落在 20 kΩ 附近： - -| 候选 | R = 20 kΩ 发生在 | | -|---|---|---| -| 10 kΩ NTC（B≈3435）| 约 **8 °C** | ❌ 过温传感器不会把灵敏区放在 8 度 | -| **100 kΩ NTC（B≈4250）** | 约 **63 °C** | ✅ **正好是接口过温的跳变区** | - -而且 100 kΩ / B=4250（104EF、104FB 那一类）本来就是高通的标准热敏件 —— -内核里 `adcmap_100k_104ef_104fb` 那张查表就是为它做的。 - -> **→ 原厂是 100 kΩ NTC，不是本节早先猜的 10 kΩ。** - -我们放的是**固定电阻**，所以： - -| 放什么 | 手机读到 | | -|---|---|---| -| **100 kΩ**（定稿）| 约 **25 °C**（正好是 NTC 的标称点）| ✅ | -| 10 kΩ | **60 °C 以上** | ❌ 可能触发热限制 | - -`R771~775` 已改成 **100 kΩ（`C25741`）**。 - -**风险仍然很低**：我们本来就用 `input_suspend` 关掉了充电，就算读数不准 -也最多在内核里多一条告警。首台机上验一下即可： - -```sh -for z in /sys/class/thermal/thermal_zone*; do - echo "$(cat $z/type) $(cat $z/temp)" -done | grep -iE 'conn|usb|skin' -``` - -读到接近室温 = 对了；读到荒唐值 = 换另一个阻值再试。 - -
-如果还是想在实物上量（备用） - -拿一块裸的尾插小板：找 USB-C 附近那颗热敏电阻，量「BTB 座的 THERM 触点 → 小板 GND」 -的总电阻（把整个网络都包进去，包括可能的串阻）。 -**判别是不是 NTC**：量完用手指或热风捂一下再量 —— **NTC 阻值会明显下降，普通电阻几乎不变**。 - -
- -##### ⚠️ 唯一的弱环：G1/G2 落在哪一端，用一次开机前的测量兜住 - -推导链里最弱的一环是「图纸符号上 **G1 画在 pin1 那头 = 物理上真在那一端**」。 -这是读符号推的（虽然同一张符号的奇偶排排法已被三条独立证据验证）， -而**接反的后果是 5 V 直接灌进手机的地 —— 一条短路，而且手机根本看不到 VBUS** -（§13.4：整个 USB 供电只走 G2 这一个固定脚，50 个信号脚里没有 VBUS）。 - -**兜法不用加任何硬件**：`VBUS` 负载开关（TPS22918）本来就默认关断 -（`R701~705` 100 kΩ 下拉，§15.2 对策 2 / ESP32 复位期间全断）。首件流程： - -1. 载板焊好，排线插上手机、插上载板，**先不使能 VBUS**； -2. 万用表量载板上 `VBUSn` 网络对 GND 的电阻； -3. 读到接近 0 Ω = **接反了**（此刻只有万用表在量，没有电流）；读到高阻 = 对的； -4. 确认后再让 ESP32 拉高 `VBUS_ENn`。 - -一次测量、零成本、100% 抓得住。若真反了，把 `c5_j1401.py` 里的 -`PWR = {'GND': 52, 'VBUS': 51}` 对调再重跑，封装也跟着改。 - -#### ⭐ 最省事的办法：**买一块原厂尾插小板当量具**（2026-09-04 想明白） - -不用查图纸（查过了，公开渠道没有小板资料，见下），也不用在 0.35 mm 的排线插头上扎针。 - -**道理**：我们载板上那颗座子，**接的就是原厂小板上那颗座子的位置**—— -同一根排线的同一端插进去。所以「物理位置 ↔ 网络」的对应关系， -**照抄原厂小板的就一定对**，根本不需要知道 Hirose 编号，也不需要知道排线翻没翻。 - -**做法**（拿一块裸的尾插小板，不装机）： - -1. 万用表打通断，从小板上 **USB-C 母座**的引脚出发（0.5 mm 间距，比排线插头好扎多了， - 而且是裸板，走线扇出后有大片可扎的地方）： - - D+ / D− / VBUS / CC1 / CC2 / GND 各自通到小板 BM24 座的**哪个位置**； - - 口温 NTC 的那一脚通到哪个位置。 -2. 把结果按**物理位置**（哪一排、从哪一端数第几个）记下来，抄进我们自建的封装即可。 - -**顺带一次解决另外三个问题**： - -| 顺带解决 | 怎么解决 | -|---|---| -| 座子是公头还是母座（`C424561` DS / `C424560` DP）| 看一眼小板上那颗是什么，照抄 | -| 口温电阻到底该用多大（10 k 还是 100 k NTC）| **直接量小板上那颗**，抄真值 | -| ESD 该用什么 | 看小板上有没有、是什么封装 | - -一块尾插小板十几二十块钱，比任何图纸都便宜、也比图纸可靠（图纸还可能是别的版本）。 - -
-备用办法：直接量排线（更麻烦，只在拿不到小板时用） - -1. 排线插上手机 J1401（手机不通电），万用表打通断，一表笔搭手机屏蔽罩（地）； -2. 在排线自由端 50 个触点上走一遍（针尖表笔 + 放大镜），记下哪些响 = 地； -3. 对照 §13.4 的地脚分布 —— **奇数排的地在第 2,5,7,11,14,16,25 位， - 偶数排的地在第 14,18,20,22,25 位**。这个图案旋转 180° 后完全不同， - 所以量出来就唯一确定了映射方向。 -4. 顺手确认两个大焊盘（电源触点）哪个通地 —— 那个是 G1，另一个才是 G2(VBUS)。 - **接反就是 5 V 对地短路。** - -
- -> 不管走哪条路，都要目视确认这根排线**确实是尾插排线** —— -> 小米8 主板上有两个 50 脚 BM24：**J1401（尾插，母座）和 J1102（屏幕，公头）**，别拿错。 - -#### 📕 公开渠道没有小板资料（2026-09-04 查过，别再查了） - -- 我们手上这份 `Xiaomi_Mi_8_Schematic.pdf`（Rev E8）**44 页全是主板**， - 按关键字扫过一遍：`USB_CC1/CC2`、`USB_CONN_THERM`、`USB_VBUS` 只出现在 - PMI8998 侧和 J1401 那一页，**没有任何一页画 USB-C 母座**。 -- mobilerdx 的「Mi 8 完整包」里只有 Block Diagram / Schematics / Parts List / - Component finder 四份，就是我们这份的同一套，**没有小板原理图也没有 boardview**。 -- vinafix 上 dipper 只有 **Mi 8 Lite / Mi 8X(Mi A3)**，都是别的板子（§22.3b 早查过一次）。 -- 维修行业换小板是整块换，不需要它的原理图 —— 所以本来就不会有。 - -
-已作废的方案 A 记录（2026-09-04 晚），留档备查 - -**（当时的定稿）装原厂尾插小板（或买原厂尾插排线），载板侧不做任何 USB 相关电路。** - -连接方式： - -``` -手机 J1401 ──原厂尾插排线── USB-C 母座 - ↑ - USB-A 转 C 线（剪掉 A 头，压 1.25mm 4P 端子） - ↓ - 载板 J17~J21（A1251WV-S-4P，一行都不用改） -``` - -**为什么改回来**（用户 2026-09-04 晚确认）：一旦决定「用排线连接主板和载板」， -方案 C 相对方案 A 就没有任何优势了，而方案 A 把下面这些一次性全消掉： - -| 方案 C 要解决的 | 方案 A 里怎么消失的 | -|---|---| -| CC1 上拉 56 kΩ Rp | **USB-A 转 C 线的 C 头里本来就有 56 kΩ**（Type-C 规范强制要求，Default USB 档）| -| pin38 口温电阻（阻值还是猜的）| 原厂尾插小板上就是**正确的那颗** | -| D± 的 ESD | 原厂尾插小板上本来就有 | -| CC2 悬空 | 线缆自己处理 | -| 自建 BM24-50DP 封装（立创那个编号是错的）| 不用做板了 | -| 0.35 mm 打样 + 钢网 + 回流 | 不用做板了 | -| §13.6 的天线馈点风险（**原本是致命项**）| 尾插小板装上了，馈点回来了 | -| 丢麦克风 / 扬声器 / 震动 | 全都回来了 | - -代价只有一条：多一块原厂小板的体积和重量。对机架式手机农场无所谓。 - -> ⚠️ **买线注意**：必须是 **USB-A 转 C**，不能是 C 转 C 或不带 Rp 的 C 公头带线 —— -> Rp 就藏在 A 转 C 线的 C 头里。**到手先用万用表量一下 CC 对 VBUS 是不是 56 kΩ** -> （市面上确实有阻值给错的劣质线，会让手机误判成 1.5 A / 3.0 A 档）。 -> 端子顺序按载板 J17：**1=VBUS 2=D− 3=D+ 4=GND**。 - -> ⚠️ **BM24 只有 10 次插拔寿命**（Hirose 规格书 Durability 一栏）。 -> **这条在方案 D 下更要紧 —— 一根排线上有两个 BM24 插拔点。** - -
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-以下是已作废的方案 C 记录（2026-09-04 白天），留档备查 - -原话是「不接尾插小板，直接接到主板的尾插板接口」。这把上面的推荐推翻了， -**下面三条是方案 C 必须补的，缺一条手机就可能不认 USB 或报错**： - -| 必补 | 为什么 | -|---|---| -| **CC1（pin 30）经 56 kΩ 上拉到 VBUS** | ⚠ 见下 | -| **pin 38 接一个 10 kΩ NTC（或先用固定 10 kΩ 电阻顶上）** | 口温检测，缺了可能报口温异常、拒绝快充 | -| CC2（pin 32）**悬空** | 只拉一边 CC，手机才能判出插入方向 | - -⚠️ **CC 这一条是对 §13.4 结尾那句话的修正。** §13.4 写的是 -「Rd 下拉在 PMI8998 内部，所以自制小板上 CC1/CC2 直连座子即可，不需要外部 5.1k」—— -**那句话的前提是自制小板上还有一个 USB-C 母座**，Rp 由插进来的线缆/主机侧提供。 -现在我们把 D± 直接硬接到板载 Hub 上、**整条链路里根本没有 USB-C 连接器了**， -就没人提供 Rp 了。手机的 PMI8998 是靠 CC 上看到 Rp 才判定「有 DFP 插入」 -并把 USB PHY 切到 device 模式的；CC 两根都悬空，很可能**只充电不枚举**。 -所以转接小板上必须自己放这颗 **56 kΩ（默认电流档）Rp**。 - -**物理形态**：J1401 在主板**正面朝上**（§22.3b），而载板在主板下面 —— -所以对插的 **BM24-50DP 不能直接焊在载板上**，只能做成一小块转接板/软板， -从上面插进 J1401，再引 4 根线（VBUS / D+ / D− / GND）下来。 -载板那头就是现成的 **J17~J21（A1251WV-S-4P，1.25 mm 4P）**， -原理图完全不用改 —— 变的只是插上去的东西从「USB-A 转 C 短线」换成「J1401 转接板」。 - -**代价，先说清楚**：0.35 mm 间距 50 脚的 BM24-50DP 手工焊不了， -这块转接板得打样 + 钢网 + 回流；而且不装尾插小板就同时失去了**麦克风、扬声器、天线馈点** -（§13.6）。农场机走 WiFi、不用通话的话都不影响。 - -（↑ 就是这一段里的「天线馈点」把方案 C 拖垮的 —— §13.6 把它标成致命项， -而方案 A 一装上就不用做那个三步 RSSI 实测了。） - -
- -#### 问题二：USB 供电会和电池直供打架 ⚠️ - -这是接 USB 之后最容易炸的一条，必须在设计阶段处理。 - -**机理**：接上 VBUS 后，手机的充电器看到"电池"电压 3.9V，认为电量约 50%，于是按设定电流（最高 3A）往 `B+` 灌电。而 `B+` 是我们 Buck 的输出，被钳在 3.9V。结果： - -- 我们的同步 Buck 被反灌，进入反向工作，把能量泵回 **12V 母线**； -- 12V 适配器不能吸收电流，母线电压被抬高 → 可能触发适配器 OVP 或损坏； -- 若 Buck 吸不动，`B+` 电压上冲 → **电池保护板 4.28V OVP 断开** → 手机瞬间失去 VBAT → 关机。 - -**三条对策，建议全做** - -1. **软件关充电（最省事，首选）** - 农场机本来就 root。写高通平台的抑制节点： - ``` - echo 1 > /sys/class/power_supply/battery/input_suspend - ``` - （节点名各 ROM 不同，也可能是 `charging_enabled` / `battery_charging_enabled`，首台机上确认一次即可。） - 这样 USB 只做数据和自身供电，不给"电池"充电，直供完全不受干扰。 - -2. **VBUS 加 ESP32 可控负载开关（硬件兜底）** - VBUS 路径串一个负载开关，**默认断开**，只在需要有线 adb / 刷机时接通。 - 固件互锁：VBUS 接通期间监控该路 INA226 —— **INA226 是双向测量的**（±81.92mV 分流电压，有符号），出现负电流（反灌）或电压被顶高超过设定值 +100mV，立刻断 VBUS 并告警。 - -3. **12V 母线加泄放（几毛钱的保险，必须加）** - TL431 + N-MOS + 10Ω/5W 的分流泄放器，母线超过 **13.2V** 时导通。 - 防的就是"某一路被反灌 → 能量泵回母线 → 母线抬高 → 连累其他四台"。 - 这一条即使不接 USB 也建议加：Buck 在负载突卸时同样会有少量能量回灌。 - -> **对 §9.1 BOM 的追加**：TL431 ×1、N-MOS（30V/5A）×1、10Ω/5W 泄放电阻 ×1、VBUS 负载开关 ×5（TPS22918 一类，5V/2A，带 EN）。 - -#### 接 USB 之后的能力提升 - -| 能力 | 说明 | -|---|---| -| 有线 adb | WiFi adb 不通时的兜底通道，比断电重启温和 | -| Fastboot / EDL 刷机 | 配合 §13.3 的按键组合，远程救砖闭环 | -| `DEBUG_UART_TX/RX`（pin 24 / 29） | 如果自制小板，顺手把调试串口引出来——**内核 panic 时这是唯一能看到原因的通道**，对排查"随机重启"极其有用 | - -### 13.5 电池排线改造 - -#### 排线的物理结构 - -``` -BTB座 ──FPC走线── [P+ / P−] ──保护板 MOS── [B+ / B−] ──电芯焊点(已拆) - ↑ ↑ ↑ -主板 J600 **接这里** 原方案接这里 - （保护板输出侧） -``` - -**关键事实**：保护板的两颗背靠背 MOS **串在负极**，位于 `P−` 与 `B−` 之间；正极 `B+`↔`P+` 是直通的。 -所以接 `P+`/`P−` 时电流直接进 BTB 座，**根本不经过那两颗 MOS**；`B−` 悬空后，保护 IC 就算仍在上电工作、就算检测到过压去关 MOS，也影响不到这条通路。 - -**保护板自动退出，不用拆、不用飞线短接、不用改排线任何东西。** 而 BTB 公座、`BATT_ID`、`BATT_THERM`（NTC）全部原样保留——这两根信号缺了手机可能拒绝开机，自制转接板反而要重新解决。 - -#### ⚠️ 别焊错边 - -焊到 `B+`/`B−` 就等于又把保护板串了回去，而且**现象上完全正常**，只有在过压时才会暴露（保护板抢先动作，手机莫名掉电）。 - -**判别方法**（万用表电阻档，排线离机）： - -| 步 | 操作 | 判据 | -|---|---|---| -| 1 | 从 BTB 座 **pin 7 / 8**（VBATT）量到两个候选正极焊点 | 阻值≈0 的是 **`P+`** | -| 2 | 从 BTB 座 **pin 1 / 2**（GND）量到两个候选负极焊点 | 阻值≈0 的是 **`P−`**；另一个（读到二极管压降或开路）是 `B−` | -| 3 | 焊接后复测 | `P−` → BTB pin 1/2 必须是通路，且**与 `B−` 不通** | - -> 第 2 步的原理：`B−` 与 `P−` 之间隔着未上电的 MOS，只有体二极管，正反测阻值不对称；`P−` 到 BTB 是纯铜箔，双向都接近 0Ω。 - -**做法**：电芯从 `B+`/`B−` 分离后，电源板输出焊到 `P+`/`P−`，§6.3 的电容组也装在这里，BTB 插回主板 J600。 - -**安全提示**：拆电芯时用绝缘工具，先剪正极再剪负极，不要同时接触两极。电芯单独存放，不要留在工位上。 - -#### 为什么不自制 BTB 转接板 - -查过立创库：只有 `5050040812`（C724121）——那还是**母座**，和主板上的 J600 同类，**没有对插的公座**（Molex 505003-08xx plug）。自制转接板需要自行采购 Molex 原厂件手贴，还要自己复制 `BATT_ID`（若是 1-wire 认证 IC 则无法复制）。用原厂排线是明显更优解。 - -#### ⭐ 2026-09-06 改法：在保护板焊点处剪断排线，4 个焊盘直接焊到载板（用户提出，实测中） - -用户把排线从保护板上拆下来了。排线与保护板的接口是 **4 个焊盘一排**，用户在保护板上实测（从离 B+ 引线最近的那个数起）： - -| 序 | 焊盘 | 实测 | -|---|---|---| -| 1 | **P+** | 对 B+ 引线通断档 ≈0（B+↔P+ 直通铜箔）| -| 2 | **P−** | 对 B− 开路（隔着背靠背 MOS，符合预期）| -| 3 | **TEMP**（BATT_THERM）| 对 P− **10 kΩ** NTC | -| 4 | **ID**（BATT_ID）| 对 P− **≈68 kΩ** 固定电阻（不是认证 IC，可以复制）| - -⚠️ NTC 和 ID 都是**对 P− 的**，对 B− 量是几十 MΩ 漂移（开路）。第一次按"对负极线"量会得出"三个都不通"的假结论。 - -**改法**：保护板整块不要。载板每站把 `TP8n1`/`TP8n2` 两个 Ø2.7 通孔焊盘换成一个 **4 焊盘 FPC 手焊封装**（底层，位置不变：主板投影下方贴接口边）， -加两颗电阻：**TEMP → GND 10 kΩ**（固定电阻模拟 25 °C，手机不充电，只需要读数正常）、**ID → GND 68 kΩ**。原理图 C4-SITE1~5 各加两颗。 -好处：不用再手焊两根线、保护板不再吊在排线上、§13.5「焊错 B+/B− 边」的风险消失、排线两头都固定。电池槽 10 × 3 不用动（只过 8 mm 宽的排线）。 - -**封装按保护板上的焊盘图案抄**（间距 / 焊盘尺寸 / 离排线进入边的距离用卡尺量保护板，比量排线好量）： -排线是面朝下焊在保护板上的，载板上它同样面朝下焊，只要排线从同一侧进来，**载板底层焊盘的顺序 = 保护板焊盘面看到的顺序**，不用镜像。 -排线焊盘面 = BTB 插头触点面（手机里两者都朝显示屏那一侧）；按 §25.16 v4 的弯折推算，排线绕过接口边、穿槽、折回主板下方之后这一面正好朝载板背面， -所以焊盘留在现在 TP8n1/2 的位置就行。**装之前把排线摊平核一眼**：4 个焊盘和插头触点若不在同一面，焊盘要改到槽外侧（走廊那边，排线穿过去后不折回）。 - -✅ **已量并已落地（2026-09-06 晚）**：焊盘 1 × 2 mm、间距 2.0、排线尾巴伸出焊盘行 8 mm（装配时**剪到留 1 mm**，露出载板焊盘外伸的那一截给烙铁）。 - -| 落地项 | 内容 | -|---|---| -| 封装 | 个人库 `FPC-4P-P2.0_MI8-BAT`（`d0a99d3d…`，`fp_batfpc.py`）：4 焊盘 1.1 × 4.0 上下对称（各多伸 1 mm），1 = P+ … 4 = ID 从 −X 到 +X；丝印画 8 mm 排线边 | -| 器件 | 个人库 `MI8-BAT-FPC-4P`（`22b0c3130f0b4ff6baab529761dab3e4`），符号借立创 PZ254V-11-04P 的 4 脚（副本 `bf0085b7…`），Convert to PCB = yes 已核 | -| 原理图 | C4-SITE1~5 重画：`J8n`(J81~J85) 换掉 TP8n1/2；`R78n` 10k TEMP→GND、`R79n` 68k ID→GND；母线西端 150→90 给四条竖走廊。六项验证 / 跨页 / port_audit 全过 | -| PCB | 导入 166 件（+5）；`pcb2_place.py` v4b：**J8n 放到主板下方远处 (22.8, 15.0)**（用户拍板「35 mm 排线够得到的地方」：J600 4.6 + 绕边 5 + 到槽 2.7 + 穿板 1.6 + 背面 17.7 ≈ 31.6 ≤ 35，实长 38），电池排线车道 `BAT_LANE` u 18.8~27.8 / v −1.2~13 清空；电容组围着 J8n：C8n2 (13.5,15) C8n6 (17.5,15)，C8n3/4/5 (13/18/23, 18.5)，R78n/R79n (29.5/31.5, 18.5)；C8n1 挪到 (34.3, 11.3) 让开车道与 H7 螺钉头 | -| 铺铜 | Inner1 主板下方那块岛 v −1~14 → **−1~20**（J8n 的 P+ 和电容组都在 v 13~19.4）；五块岛重铺实测全过，最窄 7.05 | -| 手性 | `BAND['j8']` rot 0 = P+ 在本体 −u。**判法**：排线插在 J600 上，主板 J600 那一面朝上、接口边朝自己，排线摊平朝自己伸出（焊盘面朝桌子），把排线**末端向上翻折 180°**（折线平行于排线宽度方向，翻完焊盘面朝上、末端指回主板）——这样左右不变。用万用表找 P−（对主板屏蔽罩通断响的那个），紧挨 P− 的**排端焊盘**就是 P+。P+ 在**左** = rot 0 正确；在**右** = 改 rot 180（封装上下对称，只改这一个数）。**✅ 2026-09-06 用户实测：P+ 在左，rot 0 定稿。** | - -⚠️ 顺带修的一个工具 bug：`pcb2_parts_dump.py` 抓底层元件包围盒时只反转不反镜像，J6n 这种上下不对称的封装会误报和 J7n 重叠（skill §9w 补）。 - -### 13.6 不接尾插的风险实测 —— ✅ **致命项已解除（2026-09-04）** - -> **最终结论**：方案 D 不装尾插小板，但**用户确认主板上有两个对插的射频小圆孔，天线直接插主板**， -> 所以「WiFi 馈点可能在尾插侧」这条致命项不成立。副麦克风 / 扬声器 / 震动马达一律不要 -> （用户原话：「只要能开机正常运行系统就行」）。下面这一节只剩第 3 步还要做。 - -
-原文（记录当时的判断过程） - - -副板上除 USB-C 外还有**天线馈点**、副麦克风、震动马达。小米8 天线主体在中框，主板只有馈点。 - -**方案 A 把尾插小板装回去了，所以第 2 步不用做了。**但第 3 步仍然要做： - -| 步 | 配置 | 记录 | 还要不要做 | -|---|---|---|---| -| 1 | 整机原样（含中框、尾插） | `adb shell dumpsys wifi \| grep RSSI` 作基准 | ✅ 要（作基准）| -| 2 | 仅拔尾插排线 | RSSI 变化 | ❌ **不用了**，尾插装着 | -| 3 | 主板脱离中框，裸板 | RSSI 变化 | ✅ **要** | - -**判据**：第 3 步掉得厉害 → 连中框一起固定到载板上（这会改动 §22.3 的机械方案，要早测）。 - -> 历史：这一节的第 2 步原本是方案 C 的头号风险（「WiFi 若受影响 = 致命项」）， -> 也是 2026-09-04 晚一度放弃方案 C 的主要理由之一。用户自己配天线之后不再成立。 - -
- -### 13.7 旁路验证（打样前必做，替代原「保护板 OVP 实测」） - -原「保护板 OVP 实测」随 v1.1 移除保护板而作废。改做这三项： - -| 步 | 操作 | 通过标准 | -|---|---|---| -| 1 | 按 §13.5 的判别表定位 `P+` / `P−`，焊线，拍照存档 | `P−`↔BTB pin1/2 通；`P−`↔`B−` 不通 | -| 2 | 可调电源 3.80V / **限流 100 mA** 接 `P+`/`P−`，量 BTB 座 pin 7/8 与 G3/G4 | 全部 3.80V，压降 < 5 mV（证明未串入保护板） | -| 3 | **升压验证保护板确已退出**：把电源升到 4.40V | BTB 座电压应**跟随到 4.40V 且不断开**。若在 4.3V 附近断开，说明焊到了 `B+`/`B−`，返工 | -| 4 | 插机开机 | 正常开机；`dumpsys battery` 温度读数正常（NTC 有效）；无「非原装电池」告警或仅告警不影响使用 | - -第 3 步是这套改造唯一的判定性测试，**不要跳过**——焊错边在常温常压下完全看不出来。 - ---- - -## 14. 实测记录表（首板前填写并存档） - -**J600 复核**（引脚定义已由图纸确定，此处只做上机验证） - -| 检查项 | 方法 | 预期 | 实测 | -|---|---|---|---| -| VBATT 脚 | 排线加 3.80V，量 BTB pin 7/8 与 G3/G4 | 3.80V | | -| GND 脚 | 同上量 pin 1/2 与 G1/G2 | 0V | | -| NTC 阻值 | 断电，量 pin 4 对 pin 1/2 | ≈10 kΩ @25°C，捂热应下降 | | -| BATT_ID 形式 | 量 pin 3 对地 | □ 电阻 ____ □ 1-wire IC □ 开路 | | - -**侧键触点**（背面，与 SIM 卡托相对的长边；附近摄照片标出位置） - -| 位号 | 功能 | 触点位置 | 空闲电压（对 J604） | 短接测试 | -|---|---|---|---|---| -| J601 | 音量 + | | | | -| J602 | 音量 − | | | | -| J603 | 电源 | | | 2s 开机 / 10s 强制重启 | -| J604 | 公共地 | | 0 V | — | - -**保护板 OVP**（§13.7，测 3 块取最小值） - -| 排线 # | OVP 阈值 | -|---|---| -| 1 | | -| 2 | | -| 3 | | - -→ eFuse OVP 设定 = 最小值 − 100 mV = ______ V - ---- - -## 15. USB 子系统实现 - -### 15.1 架构与边界（2026-09-03 改为**板载 Hub**） - -对外只有**一根 USB 线**。五路下行由板上的 USB2517I 分，下行 VBUS 由板上自己的 5V 轨供， -不吃上游线的电流。 - -``` -电脑 ──一根 USB 线──> J23 USB-C（UFP，上游） - │ D± - ┌─────┴─────────────────────────┐ - │ U32 USB2517I 7 口 Hub │ 自供电（§21） - │ Y1 24MHz / R708 RBIAS 12k │ 口 6/7 已禁用 - └─────┬─────────────────────────┘ - │ D± ×5 - 12V ──U30 LMR51430──> +5V ─┬─[U24~U28 TPS22918]──> VBUS ×5（ESP32 可控，默认断开） - └─U31 AMS1117-3.3──> +3V3_HUB（只给 U32） - │ - J17~J21（4 针 1.25mm）── USB 线 ──> 手机原厂尾插小板 USB-C -``` - -**四条边界，定死不再改** - -1. **上游只接电脑，VBUS 恒 5V。** - 板上不做 PD/BC1.2 协商：J23 的 CC1/CC2 各串 5.1kΩ 下拉（R717/R718）， - 对外表现为纯 UFP。没有 PD 通信，充电器最多也只给 5V， - 不会把 VBUS 抬到 9V/12V 去炸 TPS22918 的 5.5V 绝对最大值。 -2. **Hub 是自供电（self-powered），不是总线供电。** - 下行 VBUS 来自 U30 的 5V 轨，Hub 自身的 3.3V 来自 U31。 - 从上游只取 <1 mA。**这条不是省事，是必须的**： - 若声明成总线供电，主机会按「每口 100 mA」做功率预算， - 而手机的 USB 描述符通常申请 500 mA → **主机拒绝配置，手机根本枚举不上**。 - 实现方式见 §21.3（靠 CFG_SEL=000 走内部默认配置，寄存器 06h 默认 9Bh、bit7=1）。 -3. **本板只切 VBUS，不碰数据线。** D± 从 Hub 出来直通到出线座，中间不串任何东西。 -4. **不自制 USB-C 转接板。** 手机那一侧的口温 NTC（J1401 pin 38）、CC、ESD - 全在原厂尾插小板上，自制必然漏项。 - -> ⚠️ **板上有两个长得一样的 USB-C**：J22 是 ESP32 调试口、J23 是 Hub 上游口。 -> 插错了不烧，但现象是「adb 整排不见」，很难想到是插错口。 -> **丝印必须写清楚**，建议再用不同颜色的座子或在外壳上做标记。 -> （2026-09-03 用户在「USB-B 母座」与「USB-C」之间选了 USB-C，已知并接受这个风险。） - -> **旧方案（已作废）**：5 个 USB-A 母座 J12~J16，各拉一根 A 公-A 公线到外置 Hub。 -> 当时选 USB-A 母座的理由是「物理上插不了充电头」，现在由边界 1 的「不做 PD 协商」代替。 -> J12~J16 从 BOM 里删除。 - -### 15.2 三条对策的具体实现 - -#### 对策 1：软件关充电（首选，零硬件成本） - -```sh -# 高通平台常见节点，首台机上确认实际路径后写进固件的开机脚本 -echo 1 > /sys/class/power_supply/battery/input_suspend -# 备选名：charging_enabled / battery_charging_enabled / usb/online -``` - -关掉后 USB 只做数据和自身供电，不给"电池"充电，直供完全不受干扰。 -**这是常态运行的依赖项**，另外两条是它失效时的兜底。 - -#### 对策 2：VBUS 负载开关 + 反灌检测 - -**硬件**：每路 VBUS 串一颗 TPS22918 负载开关（1~5.5V / 2A，带 ON 与可调上升时间），`ON` 由 ESP32 GPIO **直连**并加 100 kΩ 下拉 → **默认断开**。电路画在 P4-USB，逐项计算见 **§18**。 - -> ⚠️ **2026-09-03 起 VBUS 的来源变了**：从「上游 USB 线缆」改成**板上 U30 的 5V 轨**（§9.4）。 -> Hub 的端口电源控制脚（PRTPWR[7:1]）**故意不接** —— 通断权必须在 ESP32 手里， -> 这是本对策成立的前提。Hub 自己以为端口一直上电，不影响这里的逻辑。 - -**固件逻辑**（每路独立）： - -``` -接通 VBUS 前：确认该路 input_suspend 已生效（读 sysfs 或按上次状态） -接通后每 50 ms 读一次该路 INA226： - if I < −50 mA → 反灌，立即拉低 VBUS_EN，告警 - or V > 设定值 + 100 mV → 被顶高，同上 -不用时保持断开 -``` - -> **INA226 是双向测量的**（分流电压 ±81.92 mV，有符号），所以「电流为负」这个判据可以直接读出来，不需要额外电路。这是选它而不是选单向电流计的原因之一。 - -#### 对策 3：12V 母线泄放（几毛钱的保险，必装） - -``` -12V 母线 ──┬── R上 ──┬── TL431 REF - │ R下 - │ │ - │ GND - │ - └── Q_bleed(N-MOS 30V/5A) ── R_bleed 10Ω/5W ── GND - 栅极由 TL431 阴极经一级驱动 -阈值：13.2V 导通；泄放能力 (13.2−12)/10 ≈ 120 mA 起，母线越高吸得越多 -``` - -防的是「某一路被反灌 → 同步 Buck 把能量泵回 12V 母线 → 母线抬高 → 连累其他四台，甚至触发适配器 OVP」。 -**即使不接 USB 也建议保留**：Buck 在负载突卸时同样会有少量能量回灌。 - -### 15.3 D± 走线规则（板上唯一的高速信号） - -USB 2.0 HS 是 480 Mbps，按差分对处理。 - -> **2026-09-03 改板载 Hub 之后，「目标 < 30 mm」这条作废。** -> 一颗 Hub 要喂五个分散在板边的出线座，短不了。把 U32 摆在板子正中央 -> （x=79 / 板宽 160）之后，五路是 **64 / 32 / 0 / 32 / 64 mm**，上游 J23 到 U32 只有 16 mm。 -> 最长 64 mm 对 USB 2.0 HS 完全够用（协议本身允许 5 m 线缆）， -> **前提是受控阻抗** —— 长度不再是主要矛盾，阻抗和参考平面完整性才是。 -> 顺带一提：五对之间**不需要**互相等长，它们是五个独立端口； -> 要等长的只有**对内**（DP 与 DM）。 - -- **差分阻抗 90 Ω ±10%**，4 层板用 L1 走线、L2 完整地平面做参考。 -- **几何：W 0.28 mm / S 0.18 mm**（已写进 EasyEDA 的差分对规则）。 - 按嘉立创四层 1.6 mm 标准叠层 L1-L2 介质 h=0.2104 mm、εr≈4.3、 - **1 oz 外层（§10.1 已定稿）**，用微带近似 - `Z0 = 87/√(εr+1.41)·ln(5.98h/(0.8W+t))`、`Zdiff = 2·Z0·(1 − 0.48·e^(−0.96·S/h))` - 得 Z0≈57.5 Ω、Zdiff≈90.5 Ω。 - （若哪天回到 2 oz，同样几何只剩 83 Ω，W 要收到约 0.24 mm —— 铜厚 t 在分母的 0.8W+t 里。） - ⚠️ 叠层、板厚、prepreg 型号一变这两个数就得重算 —— - **打样前用板厂的阻抗计算器复核，别信这里的近似公式。** -- 对内等长误差 < 1 mm（规则里设的是 0.5 mm，留一半余量）。 -- **不跨越地平面分割**，不跨 SW 节点，不与任何 Buck 的电感 / SW 铜箔重叠。 -- 五路 USB 走线集中在板子的一侧，与功率区物理分开。 -- 每对旁边留地过孔缝合。 -- **不要在 D± 上串电阻或加 ESD 之外的任何东西**——ESD 用低容（< 1 pF）的 USB 专用器件，或者干脆不加（原厂尾插小板上已有）。 - -### 15.4 每台手机的线束 - -> ⚠️ **2026-09-03：若「主板载板」方案落地，这张表基本作废** —— 三条线束会被 -> **板对板连接器**取代（每台 2 电源 + 4 按键 + 4 USB，五台共 50 根，电源合计 20 A）。 -> 详见 `PROGRESS.md` 的「⭐⭐ 第二件事：主板载板」。方案未定稿前，下表仍是有效方案。 - -| 线束 | 芯数 | 板端连接器 | 手机端 | 线规 / 要求 | -|---|---|---|---|---| -| 电源 | 2 | J2~J6 Micro-Fit 3.0 | BM3E 排线的 `B+` / `B−` 焊点 | **18 AWG，≤ 20 cm，双绞**；手机端挂 §6.3 电容组 | -| 侧键 | 4 | J7~J11 4 针 1.25 mm | J601 / J602 / J603 / J604 触点 | 细线即可，远离电源线 | -| USB | 4 | J17~J21 4 针 1.25 mm | 原厂尾插小板 USB-C | 用现成 USB 线改端子，D± 保持双绞 | - -**接地约定**：三条线束的地在手机端是同一个地（都来自 `B−`），但在板上**必须分别回到该路的独立地**，只在板内地平面单点汇合。不要在手机端把三条地并成一根——那会把射频突发耦合进 USB 和按键线。 - ---- - ---- - -## 16. P2-CHANNEL 单路原理图（已画完，五路复制的母版） - -EasyEDA 工程 `PhoneRail-5CH-PSU` 第 2 页。**先画完整一路、确认后再复制成五路**。 -几何验证六项全过（`verify_sch.py`）：0 悬空引脚、0 单引脚网络、0 无名旗端口、0 同网多名。 - -### 16.0 全板位号规则（2026-09-03 新增，**必须遵守**） - -画 P2 时发现 P1 和 P2 的位号大面积撞车（两页各有一套 `R1~R9` / `C1~C10` / `Q1`）， -而位号在**整张原理图里是全局唯一的**，不是每页独立。五路复制后会变成五倍。 -已改成下面这套，P2 的 R/C/Q/L/Rs 全部加了 100： - -| 页 / 单元 | R、C、Q、L、Rs | U（芯片） | J（连接器） | -|---|---|---|---| -| P1-INPUT（输入 + 辅助电源 + 泄放 + 输入侧检流） | **1 ~ 99**（含 Rs6 / C11） | U13 / U19 / U29 | J1 | -| **CH1**（P2） | **101 ~ 199** | U1 / U8 / U14 | J2 / J7 | -| CH2（P2B-CH2） | **201 ~ 299** | U2 / U9 / U15 | J3 / J8 | -| CH3（P2C-CH3） | **301 ~ 399** | U3 / U10 / U16 | J4 / J9 | -| CH4（P2D-CH4） | **401 ~ 499** | U4 / U11 / U17 | J5 / J10 | -| CH5（P2E-CH5） | **501 ~ 599** | U5 / U12 / U18 | J6 / J11 | -| P3-CONTROL | **601 ~ 619** | U20 | **J22**（USB-C 调试口） | -| P3B-EXPAND | **601 ~ 699**（同段续编） | U6 / U7 / U21 / U22 / U23 | — | -| P4-USB | **701 ~ 799** | U24 ~ U28 | J12 ~ J21 | -| **P5-HARNESS（离板）** | **801 ~ 899** | — | — | - -- **通道号 = 位号的百位**，看位号就知道是哪一路，PCB 上排查故障时省事。 -- U 和 J 沿用 §9.1 已经分配好的全局编号，不加百位（它们本来就不撞）。 -- P1 保持原样不动（1~99 是「全板公共」段）。 -- **8xx 段是离板件**（手机侧电容组），不进 BOM、不上 PCB，所以百位不表示通道； - 通道写在**十位**上：CH1 = C801~C806，CH2 = C811~C816，…… CH5 = C841~C846。 - -### 16.1 页面分区 - -| 区 | 位置 | 内容 | -|---|---|---| -| Buck 功率级 | 左上 | U1 TPS54622 + 输入/输出电容 + L101 + RT / EN / SS / COMP | -| 反馈与调压 | 左下 | R101 / R102 / Rinj + DAC 的 1k+10nF 低通 | -| eFuse 与检流 | 右上 | U14 TPS25940A + 外围 + Rs101 + U8 INA226 + J2 | -| 放电联锁 | 右 | Q101 反相 + Q102 放电 MOS + R119 10Ω | -| 按键驱动 | 右下 | Q103/Q104/Q105 + 栅阻/下拉 + J7 | - -### 16.2 单路位号与取值（复制五路时只改位号后缀） - -| 位号 | 值 / 型号 | 作用 | -|---|---|---| -| U1 | TPS54622RHLR | 同步 Buck | -| C101, C102 | 10 µF / 50V 0805 | 输入 MLCC（紧贴 PVIN） | -| C103 | 2.2 µF / 50V 0805 | 输入中频 | -| C104 | 100 nF 0402 | 输入高频 | -| R103 | **100 kΩ** | RT/CLK → 480 kHz | -| R104 / R105 | **68.1 kΩ / 10 kΩ** | EN 输入 UVLO：起动 9.37V，关断 8.84V | -| C105 | 100 nF 0402 | BOOT | -| C109 | 10 nF 0402 | SS/TR → 2.6 ms 慢启动 | -| R106 / C110 / C111 | **1 kΩ / 33 nF / 100 pF** | COMP 补偿（fco ≈ 18 kHz，见 §9.2） | -| L101 | SPM6530T-4R7M | 4.7 µH | -| C106, C107 | 22 µF / 25V 1206 | 输出 MLCC | -| C108 | 100 nF 0402 | 输出高频 | -| R101 / R102 / R107 | **30.1k / 5.49k / 150k** | 分压 + 注入（§4.3，2026-09-03 由 5.23k/107k 改） | -| R108 / C112 | 1 kΩ / 10 nF | DAC 低通（必须在 Rinj 的 DAC 侧） | -| U14 | TPS25940ARVCR | eFuse | -| R109 / R110 | **68.1 kΩ / 20 kΩ** | OVP 分压 → 4.36V（容差窗口已由 §4.3 解决，见 §5） | -| R111 | **20 kΩ** | ILIM → 4.45 A | -| C114 | **33 nF** | dVdT → 0.36 V/ms，斜坡 11.5 ms，涌流 0.80 A | -| R112 | 10 kΩ | IMON 取样（本设计不用，仅作测试点） | -| R113 / R115 | 47 kΩ | FLT# / PGOOD 上拉到 +3V3（开漏） | -| R114 | 100 kΩ | EFUSE_EN 下拉（ESP32 复位期间输出全关） | -| R116 / R117 | **20 kΩ / 10 kΩ** | PGTH 分压 → 输出 2.97V 以上报 PGOOD | -| Rs101 | 5 mΩ 1% 2512 | 分流（Kelvin 焊盘） | -| U8 | INA226AIDGSR | A1=A0=GND → **地址 0x40**（CH2~CH5 见 §8.2 的地址表，不是顺排） | -| C113 | 100 nF 0402 | INA226 VS+ 去耦 | -| Q101 / R118 | 2N7002 / 100 kΩ | EN 反相器（硬件互锁） | -| Q102 / R119 | AO3400A / 10 Ω 1W 2512 | 放电 MOS + 泄放电阻 | -| Q103~Q105 | 2N7002 ×3 | 电源键 / 音量+ / 音量− | -| R120/R122/R124 | 1 kΩ ×3 | 栅极串阻 | -| R121/R123/R125 | 100 kΩ ×3 | 栅极下拉（复位期间不误按） | -| J2 | Micro-Fit 3.0 2P | 电源出线到电池座 | -| J7 | 1.25mm 4P | 按键出线（PWR / VOL+ / VOL− / GND） | - -### 16.3 拓扑上的两个决定（与早期草案不同，已定稿） - -**① 分流电阻放在 eFuse 之后（手机侧），不是之前。** - -``` -L101 → VO1（Cout、FB 取样、OVP 分压）→ U14 IN -U14 OUT → VO1_F（PGTH 分压、INA226 VIN+）→ Rs101 → VO1_P → J2 - ├── Q102/R119 放电 - └── INA226 VIN− / VBUS -``` - -- 串联电流处处相同，所以放前放后测到的电流一样； -- 但 **VBUS 因此测的是手机侧电压**，这正是 §5 第三层「发现 eFuse 本身失效」所必需的 - （放在 eFuse 之前只能看到 Buck 输出，eFuse 是否真的断开无从判断）； -- 代价：读数含 eFuse 的 Rds(on) 压降。常态 0.5A 时只有 21 mV，远小于 ±100 mV 判据； - 满载 4A 时 168 mV，固件按已知电流补偿即可。 - -**② OVP 分压取自 eFuse 输入（= Buck 输出），PGTH 分压取自 eFuse 输出。** - -TPS25940 的 OVP 本来就是监视输入的，正好对应「Buck 失控 → 切断负载」这个要防的故障； -PGTH 则要看下游是否真的带上电了，所以取输出。两者刻意分开。 - -### 16.4 跨页网络（P3-CONTROL 侧要对上） - -| 网络 | 方向 | 对端 | -|---|---|---| -| `+12V` / `+3V3` / `GND` | — | P1 | -| `VDAC1` | 入 | DAC63204 通道 | -| `EFUSE_EN1` | 入 | ESP32 GPIO 直连（安全关键） | -| `EFUSE_FLT1` / `EFUSE_PG1` | 出 | PCA9555 输入（每路 2 根，5 路共 10 根，余 6 根） | -| `BUCK_PG` | 出 | 五路**线或**到一根（都是开漏），只指示「有某一路不正常」 | -| `INA_ALERT` | 出 | 六片 INA226 线或到一根 | -| `SDA` / `SCL` | 双向 | I²C | -| `K1_PWR` / `K1_VUP` / `K1_VDN` | 入 | 74HC595 输出（慢速信号） | -| `VO1_P` | 出 | **P5-HARNESS 的手机侧电容组**（2026-09-03 新增，见下） | - -> 复制成 5 路时要改的只有三样： -> 1. **位号百位**（1xx → 2xx/3xx/4xx/5xx），U / J 按 §16.0 的表换号； -> 2. **七个网络名**：`VDACn` / `EFUSE_ENn` / `EFUSE_FLTn` / `EFUSE_PGn` / -> `Kn_PWR` / `Kn_VUP` / `Kn_VDN`，以及输出网络 `VOn` / `VOn_F` / `VOn_P`； -> 3. **INA226 的 A0/A1 地址跳线**（地址表见 §8.2）。 -> -> `BUCK_PG`、`INA_ALERT`、`SDA`、`SCL`、电源地网络五路共用，**不要加后缀**。 - -#### `VOn_P` 端口（2026-09-03 画 P5 时补的） - -`VOn_P`（Rs*01 之后 → J*.1 / Q*02 漏极 / INA226 的 VIN− 与 VBUS）原来是页内一段 -**没有名字**的网络。P5-HARNESS 的手机侧电容组要挂在这个节点上，跨页就必须有名字， -于是从 J2 那根横线（`y=695`）上引一段 50 长的支线，末端放 `VOn_P` 端口 -（`(960,745)`，`dir='OUT'`，标签朝右）。五页同构，`p2gen.py` 的 `VOP_STUB` 统一生成。 - -> ⚠️ **`VO2_P`~`VO5_P` 在全工程里只有 1 个实例**，因为 P5 上的电容组只画了 CH1 一套 -> 作代表。这不是漏接，`.claude/xpage.py` 的 `NAMING_ONLY` 集合已经把它们列为例外。 -> 哪天把 CH2~CH5 的电容组也画上去，就把它们从那个集合里删掉。 - -### 16.5 五路复制（2026-09-03 做完） - -`P2B-CH2` ~ `P2E-CH5` 四页用 `dmt_Schematic.copySchematicPage` 从 P2 复制出来， -然后由 `.claude/p2gen.py` + `.claude/p2push.py` 按通道号改写。五页各自几何验证六项全过， -跨页对账 **0 个"只有一个实例"的网络、0 个待补对端**（原来有 33 个）。 - -图页顺序：P1-INPUT / P2-CHANNEL / P2B-CH2 / P2C-CH3 / P2D-CH4 / P2E-CH5 / -P3-CONTROL / P3B-EXPAND / P4-USB / P5-HARNESS，共 10 页。 - -**复制时踩到的两件事，五页一起修了**： - -1. **`K1_VUP` 的端口其实没连上。** 它的引脚坐标和 `R122.1` 完全重合， - 靠一段**零长度导线**"连着"——几何验证在原来的 P2 上不报，是因为那段零长度线 - 恰好落在引脚上。真按这个网表打样，那一路音量+ 很可能是断的。 - 三个按键端口现在统一改走**向上 40 的短支线**，末端才放端口。 -2. **两处标签压字**：`VDAC1` 和 `K1_PWR` 的标签面对面撞在一起（渲染成 `VDACK1_PWR`）； - J7 的地旗文字压在 `Q105` 的位号上。前者靠把 VDAC1 也挪到支线末端解决， - 后者把地旗再往下引 40。 - -> ⚠️ **端口的 `dir`（IN/OUT/BI）读不回来**——API 里没有对应的 `getState_`， -> 而 dir 决定标签画在引脚左边还是右边。所以 `p2gen.py` 里的 `PORTS` 是**显式声明**的， -> 不是从页面回读的。改端口位置时必须连 dir 一起想（见 `easyeda-sch-geometry` §8b）。 - - -## 17. P3 控制部分原理图（2026-09-03 画完） - -原计划一页，实际**拆成两页**：ESP32 的 WROOM-1 符号右侧一列就有 37 个引脚， -再加 2×595 + PCA9555 + 2×DAC 的 25 个跨页端口，标签在一张 A4 上必然互相压字。 - -| 页 | 内容 | 元件 | -|---|---|---| -| **P3-CONTROL**（第 3 页） | ESP32-S3 主控 + USB-C 调试口 + I²C/开漏上拉 + NTC 采样 | 19 | -| **P3B-EXPAND**（第 4 页） | 74HC595 ×2 + PCA9555 + DAC63204 ×2 | 19 | - -两页各自跑完 `verify_sch.py` 六项检查（0 悬空、0 单引脚网络、0 无名端口、0 同网多名）， -并做了一次**跨页网络对账**（`.claude/xpage.py`）：全工程 0 个"只有一个实例"的网络， -33 个待 CH2~CH5 与 P4-USB 补对端。 - -### 17.1 P3-CONTROL - -- 引脚分配见 §8.1；调试口方案与"有意不接的引脚"也在那一节。 -- ESP32 的 3V3 来自 P1 的 U19，**不依赖任何一路输出**（§8.3 的硬约束）。 -- `BUCK_PG` / `INA_ALERT` / `IOEXP_INT#` 三个开漏信号的上拉电阻放在这一页 - （P2 上只有 eFuse 自己的 FLT#/PGOOD 上拉，Buck 的 PWRGD 和 INA226 的 ALERT 都没有）。 -- NTC：`+3V3 → 10k → 节点 → NTC 10k → GND`，节点并 100nF 后进 ADC1。 - -### 17.2 P3B-EXPAND - -**74HC595 级联**：U21 在前（DS 接 ESP32 的 KEY_SER），`U21.Q7S → U22.DS`。 -先移入的位落到 **U22.Q7**。输出分配： - -| | Q0 | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Q5 | Q6 | Q7 | -|---|---|---|---|---|---|---|---|---| -| U21 | K1_PWR | K1_VUP | K1_VDN | K2_PWR | K2_VUP | K2_VDN | K3_PWR | K3_VUP | -| U22 | K3_VDN | K4_PWR | K4_VUP | K4_VDN | K5_PWR | K5_VUP | K5_VDN | 空 | - -`MR#` 接 +3V3，`OE#` 走 KEY_OE# 并在本页用 **100 kΩ 上拉到 +3V3**—— -ESP32 复位期间 GPIO 高阻，595 输出随之高阻，配合 P2 上每个栅极的 100 kΩ 下拉， -15 个按键都不会误按（§8.1 复位安全三条里的第 2、3 条）。 - -**PCA9555（0x20）**： - -| 端口 | 用途 | -|---|---| -| IO0_0 ~ IO0_4 | EFUSE_FLT1 ~ 5 | -| IO0_5 / IO0_6 | **BUCK_PG / INA_ALERT**（原打算直连 ESP32，挪到扩展器省 2 根 GPIO） | -| IO0_7、IO1_5 ~ IO1_7 | 备用，**直接接地** | -| IO1_0 ~ IO1_4 | EFUSE_PG1 ~ 5 | - -> ⚠️ 备用脚直接接地（不串电阻）依赖"PCA9555 上电默认全部为输入"这一点。 -> **固件严禁把 Port0[7] / Port1[7:5] 配成输出**，否则输出高电平会直接对地短路。 -> 这条已写在图纸上。 - -**DAC63204 ×2**：地址见 §8.2。三处 datasheet 强制要求，**图上看不出来、接错也不报错**： - -1. **FBx 必须接回 OUTx** —— 电压输出模式下这是输出运放的闭环反馈路径 - （SLASEX3A 表 5-1：*"In voltage-output mode, connect to OUTx for closed-loop amplifier output"*）。 - 不接的话输出是开环的。 -2. **CAP 接 2.2 µF 到 AGND** —— 内部 LDO 的旁路，允许 0.5 ~ 15 µF，datasheet 建议 ≈1.5 µF。 - 100nF 太小。 -3. **VREF 不用外部基准时，要 100 nF 到地 + 上拉电阻到 VDD**。 - -通道分配（**2026-09-06 按 PCB 几何重排，取代 09-03 那一版**，§26.18）： - -| 路 | 片 | 通道 | -|---|---|---| -| `VDAC1` | U6（0x4A） | **OUT2** | -| `VDAC2` | U6 | **OUT0** | -| `VDAC3` | **U7（0x4B）** | OUT0 | -| `VDAC4` | U6 | **OUT1** | -| `VDAC5` | U7 | OUT1 | - -U6.OUT3、U7.OUT2/OUT3 未用（FB 也不接，datasheet 说未用通道保持 FB 悬空）。 - -> ⚠️ **「前三路在 U6、通道号 = rail−1」是旧版**，五路里有四路对不上。 -> 四个通道电气上完全对等，所以接错了**板子照样正常工作，只是调 CH1 的命令去调了 CH2**， -> 功能测试完全测不出来。固件里查表不要算：`dac63204_rail_addr()` / `dac63204_rail_ch()` -> （A4 已落地，`test_rail_map_is_not_the_naive_formula` 专门拦这一手）。 -> -> ⚠️ **未用通道不许上电**：FBx 悬空时电压输出模式是开环运放。 -> `COMMON-CONFIG` 里 U6 = `0x1E49`（OUT3 保持 Hi-Z）、U7 = `0x1FC9`（OUT2/OUT3 保持 Hi-Z）。 - -> **内部基准是 1.212 V（1.1979/1.212/1.224），不是 1.25 V。** -> 增益 2× → 满量程 **2.424 V**，不是 2.5 V。§4 的公式按 0~2.5V 推的， -> 实际 Vd 上限 2.424V，所以输出下限是 **3.524 V** 而不是 3.508 V（更安全，见 §4.4）。 - -### 17.3 这一页还欠什么 - -- ~~输入侧的 INA226（U13）+ 分流电阻 Rs6 还没画~~ ✅ 2026-09-03 已补到 P1 右侧空白区，见 **§19**。 -- ~~`VBUS_EN1~5` 的 100 kΩ 下拉电阻放在 P4-USB~~ ✅ 已画（R701~R705，§18.2）。 - ---- - -## 18. P4-USB 原理图（2026-09-03 画完） - -EasyEDA 工程第 5 页。五路完全相同，**一路一列**，信号自上而下： -`J12~J16（USB-A 上游）→ U24~U28（TPS22918）→ J17~J21（4P 出线座）`。 -几何验证六项全过：0 悬空引脚、0 单引脚网络、0 无名旗端口、0 同网多名， -而且**全页 0 处导线交叉**——D+ / D− / GND 三条从上游座直下到出线座， -VBUS 单独绕到右边过开关再回来，谁也不跨谁。 - -### 18.1 每一路的连接 - -| 信号 | 走法 | -|---|---| -| `VBUS` | J1x.VCC → **U2x.VIN → VOUT** → J1y.1。**这是全页唯一被切断的信号** | -| `D−` / `D+` | J1x.2/3 → J1y.2/3，**板上直通**，中间不串任何东西（§15.3） | -| `GND` | J1x.4 → J1y.4；USB-A 的两个屏蔽脚、4P 座的两个固定脚也都接地 | -| `VBUS_ENn` | 端口 → U2x.ON，本页带 100 kΩ 下拉 R70n | - -出线座引脚顺序 **1=VBUS / 2=D− / 3=D+ / 4=GND**，与 USB-A 座的引脚顺序一致， -所以三条直通线是三条笔直的竖线，做线束时也不容易接错。 - -### 18.2 TPS22918 的四个外围决定（SLVSD76C Rev C 复核） - -**⚠️ 引脚号先说清楚**：datasheet 里**引脚图和 Pin Functions 表看起来是反的**—— -图上标注被排版拆开后读作 `1 VOUT / 2 QOD / …`。按文字坐标还原后两处其实一致， -**以表为准：`1 VIN / 2 GND / 3 ON / 4 CT / 5 QOD / 6 VOUT`**，立创的符号也是这个。 -这一条接反了图上完全看不出来。 - -1. **ON 脚必须有下拉（R701~R705，100 kΩ）** - datasheet 原文 *"This pin cannot be left floating and must be driven either high or low"*。 - ESP32 复位期间 GPIO 高阻 → 没有下拉就是"VBUS 状态不确定"， - 这正是 §8.1「复位安全三条」里的第 1 条。 - 阈值 `VIH ≥ 1 V / VIL ≤ 0.5 V`，3.3 V GPIO 直驱，中间不需要电平转换。 - -2. **CT 接 100 pF C0G（C721~C725），不悬空** - 摆率公式 `SR = 0.55 × CT(pF) + 30`（µs/V）→ 100 pF 时 85 µs/V， - 5 V 下 **tR ≈ 425 µs**（10%~90%）。 - 涌流 `I = CL × dV/dt`，手机尾插小板那边按 10 µF 估：`10µF × 4V / 425µs ≈ 94 mA`。 - CT 悬空的话 tR 只有 135 µs，同样负载涌流 ≈ 296 mA，接近 USB 口的软启动上限。 - 电容电压等级：datasheet 表 3 要求 VIN 4~5.5 V 时**至少 20 V**，选的是 50 V C0G， - 没有电压系数问题。 - -3. **QOD 直接短接 VOUT** - 用内部 `RPD ≈ 24 Ω`（5 V），关断后 VBUS 约 **200 µs** 归零（CL=10 µF）。 - 这正是反灌保护要的：一发现电流为负就拉低 `VBUS_EN`，VBUS 必须真的塌下去， - 悬空的话电荷会挂在那儿。 - **约束：直接短接时总容性负载不得超过 200 µF**，超了要串 REXT 限流，否则 RPD 过热。 - 本设计下游只有手机尾插小板，远低于这个数。 - -4. **CIN 2.2 µF 必须大于 COUT 100 nF** - datasheet 原文：*"a CIN greater than CL is highly recommended"*—— - 反过来的话掉电时 VOUT 会高于 VIN，电流从体二极管倒灌。 - 这里比值 22:1，比推荐的 10:1 还宽。 - -### 18.3 与手册其它部分的关系 - -- `VBUS_EN1~5` 五个端口与 P3-CONTROL 对上（跨页对账已确认，各 2 个实例）。 -- 反灌检测读的是**该路输出的 INA226（U8~U12）**，不是 USB 侧——USB 这边没有电流计。 - 判据与固件逻辑见 §15.2 对策 2。 -- **上游只接电脑或 USB Hub**，VBUS 恒 5 V。真接了快充头把 VBUS 抬到 9 V， - TPS22918 的绝对最大是 6 V，**会当场炸**。这条在 §15.1 已经定死，这里再记一次。 - 用的是 USB-A 母座，所以板到 Hub 之间是一根 **A 公 - A 公**线； - 这不是标准 USB 用法，好处是物理上插不了充电头。 -- CT / QOD / CIN>COUT 这三条**接错了图上都看不出来，也不报错**， - 和 §17.2 里 DAC63204 的三条是同一类坑。 - ---- - -## 19. 输入侧检流（P1 的【D】区，2026-09-03 补画） - -`U13 INA226 + Rs6 5mΩ + C11 100nF`，量 12V 母线的电流与电压，供 §8.3 的「整板功率预算」。 - -### 19.1 串在哪 - -``` -J1 → F1 → Q1(反接保护) → ┬─ D1 TVS - ├─ C2/C3 470µF + C4~C6 MLCC ← 体电容在**上游** - └─ Rs6 5mΩ ──→ +12V（五路 + 辅助 Buck + 泄放） -``` - -- **体电容在 Rs6 上游**，所以 Rs6 量到的是负载电流，不是适配器电流。 - 480 kHz 的开关纹波由各路自己的输入 MLCC 就近提供（阻抗 ~0.03Ω， - 远低于回到体电容那条路的走线电感），所以真正流过 Rs6 的主要是直流 + 负载阶跃。 -- 量程：满板约 8 A → **40 mV**，INA226 满量程 ±81.92 mV，余量一倍； - 分辨率 2.5 µV / 5 mΩ = **0.5 mA**。2512 上耗散 0.32 W（3 W 额定）。 -- **PCB 上 Rs6 要放在体电容与五路分叉点之间**，Kelvin 四线焊盘（和 Rs1~Rs5 一样）。 - -### 19.2 接法 - -| 引脚 | 接到 | -|---|---| -| VIN+ | Rs6 上游焊盘（Q1 漏极侧） | -| VIN− / VBUS | Rs6 下游焊盘 = `+12V` 网络（VBUS 因此量的是母线电压） | -| VS+ | `+3V3`，旁边 C11 100nF | -| A1 / A0 | **GND / SCL → 地址 0x43**（§8.2 的地址表，不是顺排） | -| Alert / SDA / SCL | `INA_ALERT` / `SDA` / `SCL` 三个跨页端口 | - -INA226 的共模范围 0~36 V，12 V 母线在范围内；A0 接 SCL 是 datasheet 允许的 16 种地址组合之一。 - -### 19.3 顺手修的一个真错误 - -P1 上 `BLD_REF` / `BLD_A` 两个端口的**引脚坐标和 U29(TL431) 的 REF / 阴极完全重合**， -靠零长度导线"连着"——和 P2 上 `K1_VUP` 是同一个毛病（§16.5）。 -两个端口已往左挪 40 并补了真导线。 - -> 这类错误**几何验证抓不到**（零长度段会让"引脚落在导线上"这一条通过）， -> 只有重画那一页时才会暴露。规律已写进 `easyeda-sch-geometry` §8a。 - -### 19.4 U13 的 SCL 根本没接上（2026-09-03 布线时发现并修好） - -§19.3 修的是**零长度导线**那一类。同一页上还藏着**近亲的第二类**，更隐蔽： - -`SCL` 端口的引脚坐标 (920, 340) 压在导线 `[920,320 → 920,570]` 的**中段**， -而不是端点。EasyEDA 只在导线端点处认连接，所以 - -- 原理图上 A0 与 SCL 引脚连成了一个节点，但这个节点**没有名字**； -- 导进 PCB 后它叫 `$1N257`，只有 U13.2 与 U13.5 两个焊盘； -- **U13 的 SCL 不在 I²C 总线上 —— 输入侧检流整片芯片是死的**， - §19.2 说的地址 0x43 也无从谈起。 - -而同一页的 `SDA` 端口引脚 (910, 380) 恰好是导线 `[910,380 → 910,570]` 的端点， -所以 SDA 是好的。**两个端口在图上长得一模一样。** - -DRC / ERC / `verify_sch --nets` / 跨页对账**四道检查全过**—— -`verify_sch` 的判据是"引脚落在某条导线段上"，中段搭接满足这一条。 - -已改成：A0 的跳线在 (920, 340) 收尾，再从 (920, 340) 单独引一段到 U13.5， -端口引脚成为两段导线的共同端点。PCB 侧走 **设计 → 从原理图导入变更** 应用， -对话框逐条列出 `U13:2 / U13:5 → SCL` 两条，别无其它变更。 - -> **新增检查工具 `.claude/port_audit.py`**：全工程 572 个旗/端口逐个判 -> "引脚是不是某条导线段的端点"。全工程当时只有这一个不合格。 -> 规律已写进 `easyeda-sch-geometry` **§8a-2**。 - - - ---- - -## 20. P5-HARNESS 线束页（2026-09-03 画完） - -原理图第 10 页，也是最后一页。**这是一页文档页**——除了【B】区的手机侧电容组， -整页都是非电气图元（矩形 / 折线 / 文字），不参与网表。 -它把散在 §6.3 / §13 / §15.4 里的「板子外面怎么接」收成一张图， -装机的人对着这一页就能把线束做出来，不用翻手册。 - -### 20.1 四个分区 - -| 区 | 内容 | -|---|---| -| **【A】** | 三条线束的连接图：板端连接器（左框）→ 缆线（中间，按信号着色）→ 手机端接点（右框） | -| **【B】** | 手机侧电容组的**真电路**（C801~C806 挂在 `VO1_P` 与 `GND` 之间） | -| **【C】** | 五路对照表：CH ↔ 板端 J ↔ 输出网络 ↔ INA226 地址 ↔ 电容组位号 | -| **【D】** | 动手前必读的五条红字警告（焊 `P+`/`P−`、J600 固定脚、电容位置、C801 选型、地不共用） | - -### 20.2 【A】三条线束（每台手机一套） - -| 线束 | 板端 | 缆线 | 手机端 | -|---|---|---|---| -| 电源 | J2 Micro-Fit 3.0 2P：`1 VO1_P` / `2 GND` | 18 AWG 双绞，≤ 20 cm，红=正 黑=负 | 电池排线 `P+`/`P−` 焊点 → J600 pin 7/8 + G3/G4（VBATT）与 pin 1/2 + G1/G2（GND） | -| 侧键 | J7 1.25 mm 4P：`K1_PWR` / `K1_VUP` / `K1_VDN` / `GND` | AWG 26~28 细线，远离电源线 | J603 电源键 / J601 音量+ / J602 音量− / J604 公共地 | -| USB | J17 1.25 mm 4P：`VBUS1` / `USB1_DM` / `USB1_DP` / `GND` | USB 线改端子，D± 保持双绞 | 原厂尾插小板 USB-C（CC / ESD / 口温 NTC 都在其上） | - -电容组接在**电源线束的手机端**，也就是排线的 `P+`/`P−` 焊点处（§6.4：装在板上无效）。 - -### 20.3 【B】只画了 CH1 一套 - -CH2~CH5 的电容组与 CH1 完全相同，**没有画出来**，位号见【C】表。 -代价是 `VO2_P`~`VO5_P` 在全工程里只有一个实例，已在 §16.4 说明并在 -`.claude/xpage.py` 里列为 `NAMING_ONLY` 例外。 - -C801~C806 六颗都是 `addIntoBom=false / addIntoPcb=false` 放的， -读回 `getState_AddIntoBom()` / `getState_AddIntoPcb()` 确认过是 `false`。 -**它们不会出现在贴片 BOM 里，也不会被拉进 PCB。** - -### 20.4 画法上的两条新经验 - -1. **文档页不要用 `sch_PrimitiveWire` 画表格线和示意线** —— 导线会被判成网络， - `verify_sch.py` 会报一堆单引脚网络。用 `sch_PrimitiveRectangle` / - `sch_PrimitivePolygon` / `sch_PrimitiveText`（带颜色和粗体），三者都没有电气含义。 - 矩形的 `topLeftY` 在 Y 向上的坐标系里是**上边**，高度往 y 减小的方向长。 -2. **文字宽度要在本地算出来查越界**：`宽度 ≈ 字号 × (CJK 数 + 0.5 × ASCII 数)`， - A4 可用区 `x 20~1145 / y 10~812`，标题栏占 `x>455 且 y<192`。 - `.claude/p5_harness.py` 的 `selfcheck()` 已经把这两条做成自动检查。 - -细节都写进了 `easyeda-sch-geometry` skill 的 §12。 - ---- - -## 21. USB2517I 硬件配置（2026-09-03 按 datasheet 逐条复核） - -### 21.1 用哪一份 datasheet ⚠️ - -**`2517.pdf` —— SMSC USB2517, Revision 2.8 (09-17-12), 50 页。** - -> ⚠️ 从 Microchip 站上还能下到 `00001692C.pdf`，那是 **USB251x*B* 系列** -> （USB2517B，带电池充电支持）的手册，**另一个世代、引脚与寄存器都不同**。 -> 我们的料是 `USB2517I-JZX`（C478081），**必须看 2517.pdf**。 - -### 21.2 引脚号：图和表打架，**表是对的** ⚠️ - -QFN-64 引脚图（Figure 2.1）和引脚表（Table 5.1）在几个脚上互相矛盾， -典型的是 `RBIAS`：图上读出来是 64、表里写的是 63。 - -**判别办法**（和 §18 的 TPS22918 完全同一个套路）：把引脚图的文字**按坐标还原**—— -`fitz` 的 `get_text("words")` 拿到每个词的 xy，再按「同一行/同一列」把引脚号和标签配对， -而不是按 PDF 的文本流顺序读。还原结果与 Table 5.1 **逐脚一致**： - -``` -VDDA33 = 5, 10, 52, 57 （图的文本流顺序会读成 1, 12 —— 错） -RBIAS = 63 VDD33PLL = 64 VDD18PLL = 62 -VDD33 = 46 VDD33CR = 24 VDD18 = 25 -``` - -结论：**图的文本流顺序不可信，Table 5.1 可信。** 本设计用的引脚号： - -| 功能 | 脚号 | -|---|---| -| 上游 `USBUP_DP` / `USBUP_DM` | **59 / 58** | -| 下行 `USBDN[1..7]_DP` | **2, 4, 7, 9, 12, 54, 56** | -| 下行 `USBDN[1..7]_DM` | **1, 3, 6, 8, 11, 53, 55** | -| `VBUS_DET` | **44** | -| `RESET_N` | **43** | -| `RBIAS` | **63** | -| `XTAL1/CLKIN` / `XTAL2` | **61 / 60** | -| `CFG_SEL0`(=SCL) / `CFG_SEL1`(=HS_IND) / `CFG_SEL2` | **41 / 42 / 13** | -| `SUSP_IND/LOCAL_PWR/NON_REM0` | 45 | -| `SDA/SMBDATA/NON_REM1` | 40 | -| `LED_B3_N/GANG_EN` | 34 | -| `PRTPWR[1..7]` | 29, 26, 23, 20, 30, 39, 36 | -| `OCS[1..7]_N` | 28, 27, 22, 21, 35, 38, 37 | -| `TEST` | 19 | -| 电源 | `VDD33`=46、`VDD33CR`=24、`VDD33PLL`=64、`VDDA33`=5/10/52/57、`VDD18`=25、`VDD18PLL`=62 | -| 地 | **散热焊盘（Thermal Slug）必须接 VSS** | - -### 21.3 配置方式：`CFG_SEL[2:0] = 000` - -Table 5.2 的三个 CFG_SEL 脚在 `RESET_N` 上升沿被锁存，决定配置来源。 -本设计取 **`000` = Internal Default Configuration + Strap Options are Enabled**： -不要 EEPROM、不要 SMBus，全靠内部默认值加几个跳线电阻。 - -**为什么这个组合是对的 —— 关键在寄存器 06h**： - -``` -Table 7.1：06h Config Data Byte 1 内部默认 ROM = 9Bh = 1001_1011b - bit7 = SELF_BUS_PWR = 1 = Self-Powered operation ✅ - 0Ch Max Power (Self) = 01h → 2 mA - 0Eh Hub Controller Max Current = 01h → 2 mA -``` - -即**内部默认就是自供电**，正是 §15.1 边界 2 要的。不需要 EEPROM 去改。 - -实现：`CFG_SEL0`(41) / `CFG_SEL1`(42) / `CFG_SEL2`(13) 各 10 kΩ 下拉到地。 - -> ⚠️ 别选 `100` / `101`（Dynamic Power Switching）：那两档虽然让 `LOCAL_PWR` 脚 -> 决定自/总线供电，但**同时会把 Strap Options 关掉**，端口禁用跳线就失效了。 - -### 21.4 外围元件（逐条对 datasheet） - -| 位号 | 值 | 接到哪 | datasheet 依据 | -|---|---|---|---| -| **R708** | **12.0 kΩ ±1%**（C25752） | `RBIAS`(63) → GND | Table 5.1：「A 12.0kΩ (+/-1%) resistor…to set the transceiver's internal bias」。**这个值不能动** | -| **Y1** | **24 MHz ±10ppm, CL=9pF**（C2762192） | `XTAL1`(61) / `XTAL2`(60) | §9.1：「Parallel Resonant, Fundamental Mode, **24 MHz ±350ppm**」。选 ±10ppm 余量很大 | -| **C740 / C741** | **12 pF C0G**（C1547）×2 | 晶振两端 → GND | 按 Figure 9.2：`CL = (C1+CS1)(C2+CS2)/(C1+CS1+C2+CS2)`，取杂散 ~3pF、CL=9pF → C1=C2≈12pF | -| **C742 / C743** | **1 µF 0402**（C52923）×2 | `VDD18`(25)、`VDD18PLL`(62) → GND | Table 5.1 两处都写「must have a **1.0µF (or greater) ±20% (ESR <0.1Ω)** capacitor to VSS」 | -| **R709 / R710** | 100 kΩ / 100 kΩ | 上游 VBUS → 分压 → `VBUS_DET`(44) | §7.1.2 + Table 5.1：「When designing a **detachable** hub, this pin must be connected to the VBUS power pin of the USB port that is upstream」。我们的上游是可插拔的 USB-C，**属于 detachable**，所以要真接、不能拉到 3.3V。该脚是 3.3V 逻辑，5V 必须分压 | -| **R711~R713** | 10 kΩ ×3 | `CFG_SEL[2:0]` → GND | §21.3 | -| **R714 / R715** | 10 kΩ ×2 | `USBDN6_DP`(54)、`USBDN7_DP`(56) → **+3V3_HUB** | Table 5.1：「To disable, **pull up with 10K resistor to 3.3V**」。见 §21.5 | -| **R716** | 10 kΩ | `RESET_N`(43) → +3V3_HUB | 上拉；同时由 74HC595 的备用输出驱动，见 §21.6 | -| 去耦 | 100 nF ×7 | `VDD33`(46)、`VDD33CR`(24)、`VDD33PLL`(64)、`VDDA33`(5/10/52/57) | 每个电源脚一颗，就近 | -| 储能 | 10 µF ×1 | +3V3_HUB | | - -> **VBUS_DET 为什么必须真接上游 VBUS**：USB 2.0 §7.2.1 规定， -> 上游 VBUS 没上电时下行口不许给 D± 上拉。Hub 靠这个脚判断主机在不在； -> 上游断电后 10 秒内撤掉 D+ 上拉。**接成常高（拉到 3.3V）只在「主机永久连接」时才合法**， -> 我们是插拔式，必须分压引真 VBUS。 - -### 21.5 端口分配与两个用不上的口 - -| Hub 端口 | 去向 | -|---|---| -| 1 ~ 5 | CH1 ~ CH5 → J17~J21 → 手机原厂尾插小板 | -| 6, 7 | **禁用**：`USBDN6_DP`(54) / `USBDN7_DP`(56) 各 10 kΩ 上拉到 +3V3_HUB | - -禁用而不是悬空，是为了 `lsusb` 上不出现两个永远空着的口。 -跳线只在 `CFG_SEL=000`（Strap Options Enabled）下有效 —— 这是选 `000` 的另一个理由。 - -> 想把某个口放出来用（比如以后接个 USB 转串口），**拆掉对应那颗 10 kΩ 即可**， -> 焊盘留着。但目前板上没有把 6/7 口引到任何连接器，所以「备用」是指芯片有余量， -> 不是指有现成的口可插。 - -### 21.6 故意不接的脚 - -| 脚 | 处理 | 理由 | -|---|---|---| -| `PRTPWR[1..7]` | **不接** | 端口通断权在 ESP32 手里（§15.2 对策 2），不能交给 Hub | -| `OCS[1..7]_N` | **不接** | Table 5.3：`IPU`，内部上拉到 3.3V，悬空 = 无过流 ✅ | -| `LED_A*` / `LED_B*` | **不接** | 不做指示灯。⚠️ 但 `LED_B3_N`(34) 兼 `GANG_EN`、`LED_B[2:1]`(48/50) 兼 `BOOST[1:0]`、`LED_A*` 兼 `PRT_SWP*`，**这些脚都是 Strap，悬空取默认 '0'**：单独通断/单独过流检测、PHY 不加强、端口极性正常 —— 都符合本设计 | -| `SDA/NON_REM1`(40)、`SUSP_IND/LOCAL_PWR/NON_REM0`(45) | 各 10 kΩ 下拉 | 取 `NON_REM[1:0] = '00'` = 所有端口可移除。**注意 45 脚同时是 `LOCAL_PWR`**，但在 `CFG_SEL=000` 下自/总线供电由寄存器 06h 决定（§21.3），不看这个脚 | -| `TEST`(19) | 下拉到 GND | `IPD`，仅工厂测试用 | - -### 21.7 复位 - -`RESET_N`(43)：datasheet 说拉到 VDD33 即可用内部 POR、不需要外部复位电路。 -本设计在此基础上**再引一根到 74HC595 的备用输出**（U21/U22 共 16 个输出， -15 路按键只用了 15 个，正好剩 1 个），让 ESP32 能远程复位 Hub—— -Hub 偶尔枚举不出来时不用跑到机架前，符合本项目「远程救砖」的一贯思路。 - -R716 10 kΩ 上拉保证 ESP32 复位期间（`KEY_OE#` 被 R609 拉高 → 595 输出高阻） -`RESET_N` 仍是高电平，**Hub 不会跟着被复位**。 - -> ⚠️ PCA9555 的 4 个备用脚**不能**拿来做这件事——它们直接接了地（见 §9.1 的注）， -> 固件严禁把它们配成输出。 - ---- - -*文档随设计推进更新。修改任何一节，请同步更新 §11 的验证项。* - ---- - -## 22. 两板架构：电源底板 + 主板载板（2026-09-04 用户拍板） - -### 22.1 为什么改，改了什么 - -原方案是**一块板 + 三条线束 × 5 台**（§15.4）。改成两块板对插： - -``` - ┌──────────────────────────────────────────────────────────┐ - │ 上板（载板） 5 块小米8 主板（反面朝下）+ USB Hub + VBUS 开关 │ - │ 顶针顶侧键 / 1.25mm 座接 EDL / P+P− 焊盘 + 电容组 │ - └───────────────────────────┬──────────────────────────────┘ - 2.54 排针（只走电源 + 低速控制，**没有 USB**） - ┌───────────────────────────┴──────────────────────────────┐ - │ 下板（电源板）12V 进 → 五路 4A → eFuse → 分流 → 排针座 │ - │ ESP32-S3 + DAC + 六片 INA226 + 两片 595 + PCA9555 │ - └──────────────────────────────────────────────────────────┘ -``` - -**分工** - -| 下板（纯电源 + 控制大脑） | 上板（载板） | -|---|---| -| J1 12V 进线 / F1 / Q1 反接 / TVS / 泄放 | 5 块主板定位孔 + 立柱 | -| 五路 Buck + DAC + eFuse + 分流电阻 + INA226 | **U32 USB2517I + Y1 + 全部 strap + U31 3V3 LDO** | -| U13 输入侧检流、U19 辅助 3V3、U30 12V→5V | **U24~U28 TPS22918 VBUS 负载开关** | -| ESP32-S3 + 74HC595 ×2 + PCA9555 | **J23 上游 USB-C** | -| **侧键驱动管 Q1x3~Q1x5** | 5 组侧键顶针、5 组 EDL（1.25mm 2P 座 + 模拟开关）| -| J22 调试 USB-C | 5 组 `P+`/`P−` 焊盘 + §6.3 电容组 | - -**两处按工程判断定的**（用户没明说）： - -1. **侧键驱动管留在下板。** 移上去不省针数（每台仍是 3 根控制线），却要重画五路的按键部分。 - 留下等于只把 J7~J11 换成排针针位，原理图改动最小。 -2. **EDL 开关放上板。** `FORCED_USB_BOOT` 是 1.8 V 逻辑脚、旁边挂着 ESD 管； - 把 TP1204/TP1205 拉到下板再拉回来，等于在这个脚上挂一段长残桩。 - 开关就近放在 1.25mm 座旁边，穿排针的只剩 1 根控制线。 - -**跟着 Hub 一起上去的四样，少一样都白改**：U32 本体、U31（§9.5 要求就近供电）、 -U24~U28（VBUS 开关隔着连接器等于把 VBUS 绕远）、**J23 上游 USB-C** -（留在下板的话上游那对 D± 还是要穿排针）。改完之后**一根高速差分都不穿连接器**。 - -### 22.2 排针接口定义（2026-09-04 定稿，原理图 P5-BTB 已画完） - -**用两条 2×20（各 40 针，合计 80 针）**，分列板子两端。 -不是 §22.2 初稿说的「一条 2×32 或两条 2×16」—— -64 针按通道切怎么都不整齐（5 路 × 11 针 = 55，任何 32/32 的切法都会把某一路劈开）， -用两条 2×20 反而干净：**J24 = CH1 + CH2 + 全局，J25 = CH3 + CH4 + CH5**， -多出来的 16 针**全部接地**，正好给 4A 回流加粗。 - -**下板装公头**（`C55020601` AZ-PZ2.54-V11-2\*20P，塑高 2.5 / 配合针长 6，直插镀金）， -**载板装母座**（`C5307344` PC104-2×20，塑高 10.5，直插）。对插 = **13.0 mm**。 -选型全过程见 **§22.3f**（2026-09-05 定稿，此前那两个占位料号已作废）。 - -**编号约定**（2026-09-05 两颗符号都在 EDA 里实测过，逐脚读回坐标）： -**第 r 行 = 引脚 2r−1（左列）/ 2r（右列）**，第 1 行在符号中心上方 95 个单位。 -两列 x 偏移 ±30，行距 10。 - -#### ✅ 公母同一套编号（旧的「两套编号」陷阱已随换件消失） - -换件前是两套：下板公头 DIP 式（第 r 行 = r / 41−r）、载板母座 IDC 奇偶式 -（第 r 行 = 2r−1 / 2r），查线只能按行号对。**换成 `C55020601` + `C5307344` 之后 -两颗完全一致，都是 IDC 奇偶式**，`VO1_P` 在两块板上都是 1 / 3 / 5 脚。 - -原理图侧本来就不会错 —— `c1_conn.py` 直接 import `p5_btb.py` 里那两张按行组织的表 -来生成载板页，两边共用同一个事实来源，没有任何手工转写。 - -⚠️ **但 PCB 上那条风险还在**：符号编号一致 ≠ 第 r 行真的对上第 r 行。 -公头在下板顶层、母座在载板底层，**底层元件在顶视图里是镜像的**， -两个封装的焊盘编号 + 摆放镜像共同决定对位关系。 -以 `pcb2-header-pads.json` 导出的 80 个焊盘坐标为准，**布板时必须实打实核对一次**。 - -#### ⚠️ 2026-09-05 重排：按**载板几何**分配，不再按通道号切 - -原来是 `J24 = CH1+CH2+全局 / J25 = CH3+CH4+CH5`，那是 09-04 定的、**当时载板 PCB 还不存在**。 -载板画出来之后发现 09-04 那版有一条**硬冲突**：排母南排前 16 位全是 GND 焊盘， -Ø1.70 / 间距 2.54 ⇒ 相邻边距 0.84 mm，扣掉两边 0.2 净距，Inner1 上每个缝只剩 **0.44 mm 铜网**， -而 4 A 按 IPC-2221 内层 0.5 oz 要 **6.97 mm** —— **4 A 的电源面穿不过排母的地针行**。 -偏偏 09-04 那版把 `VO4_P` / `VO5_P` 放在 J32 的**北**排，它们的站却在排母**南**边。 - -**新规矩：北排喂北边的站，南排喂南边的站，一路都不许跨行。** 依据是载板几何： - -``` -J31 焊盘 x 37.87~ 86.13 正对 site1(x 5~72，北) 和 site4(x 41~108，南) -J32 焊盘 x 133.87~182.13 正对 site3(x 148~215，北) 和 site5(x 112~179，南) -site2 (x 76.5~143.5，北) 夹在两颗中间 → VO2_P 取 J31 北排最右三针(x 81~86)， - 正好顶着 site2 最左边的负载 C811(x 86.0) -``` - -重排后五路 `VOn_P` **全部同侧**，Inner1 上最远曼哈顿距离从 **~120 mm**（VO4 原来要绕排母端头、 -钻手机 2 底下再折回来）降到 **≤42 mm**。逐项见 **§25.10**。 - -两处随之改的针数（网络表一个都没变，只是落点变了）： - -| | 09-04 | 09-05 | 为什么 | -|---|---|---|---| -| `+5V` | 3 针（全在 J31 北排）| **10 针**，两颗排母 × 南北四处 | 不是为了电流（2.8 A/10 = 0.28 A/针），是为了**就近落地**，免得在 Inner1 上拉一条横贯全板的脊 | -| `GND` | 33 针 | **26 针** | 让位给 +5V；20 A 回流 = 0.77 A/针，仍宽裕 | -| 信号 | 47 | 54 | = 15 VO + 10 +5V + 25 站内 + 4 全局 | - -**唯一事实来源是 `.claude/p5_btb.py` 里的 `J24` / `J25` 两张表**， -`c1_conn.py` 直接 import 它生成载板页，下面两张表是从同一份数据生成的。 - -#### J24（对插载板 J31）—— site1(北) + site4(南) + site2 电源 + 全局 - -| 行 | 北排(奇) 脚 / x mm | 网络 | 南排(偶) 脚 / x mm | 网络 | -|---|---|---|---|---| -| 1 | 1 / 37.87 | **`VO1_P`** | 2 / 37.87 | `GND` | -| 2 | 3 / 40.41 | **`VO1_P`** | 4 / 40.41 | `GND` | -| 3 | 5 / 42.95 | **`VO1_P`** | 6 / 42.95 | `GND` | -| 4 | 7 / 45.49 | **`+5V`** | 8 / 45.49 | `GND` | -| 5 | 9 / 48.03 | **`+5V`** | 10 / 48.03 | `GND` | -| 6 | 11 / 50.57 | `POGO1_PWR` | 12 / 50.57 | `POGO4_PWR` | -| 7 | 13 / 53.11 | `POGO1_VUP` | 14 / 53.11 | `POGO4_VUP` | -| 8 | 15 / 55.65 | `POGO1_VDN` | 16 / 55.65 | `POGO4_VDN` | -| 9 | 17 / 58.19 | `EDL_EN1` | 18 / 58.19 | `EDL_EN4` | -| 10 | 19 / 60.73 | `VBUS_EN1` | 20 / 60.73 | `VBUS_EN4` | -| 11 | 21 / 63.27 | `SDA` | 22 / 63.27 | **`+5V`** | -| 12 | 23 / 65.81 | `SCL` | 24 / 65.81 | **`+5V`** | -| 13 | 25 / 68.35 | `GND` | 26 / 68.35 | `UP_VBUS_DET` | -| 14 | 27 / 70.89 | `GND` | 28 / 70.89 | `GND` | -| 15 | 29 / 73.43 | `GND` | 30 / 73.43 | **`VO4_P`** | -| 16 | 31 / 75.97 | `GND` | 32 / 75.97 | **`VO4_P`** | -| 17 | 33 / 78.51 | `GND` | 34 / 78.51 | **`VO4_P`** | -| 18 | 35 / 81.05 | **`VO2_P`** | 36 / 81.05 | `GND` | -| 19 | 37 / 83.59 | **`VO2_P`** | 38 / 83.59 | `GND` | -| 20 | 39 / 86.13 | **`VO2_P`** | 40 / 86.13 | `GND` | - -#### J25（对插载板 J32）—— site3(北) + site5(南) + site2 信号 - -| 行 | 北排(奇) 脚 / x mm | 网络 | 南排(偶) 脚 / x mm | 网络 | -|---|---|---|---|---| -| 1 | 1 / 133.87 | **`+5V`** | 2 / 133.87 | **`+5V`** | -| 2 | 3 / 136.41 | **`+5V`** | 4 / 136.41 | **`+5V`** | -| 3 | 5 / 138.95 | `POGO2_PWR` | 6 / 138.95 | `VBUS_EN5` | -| 4 | 7 / 141.49 | `POGO2_VUP` | 8 / 141.49 | `EDL_EN5` | -| 5 | 9 / 144.03 | `POGO2_VDN` | 10 / 144.03 | `GND` | -| 6 | 11 / 146.57 | `EDL_EN2` | 12 / 146.57 | `GND` | -| 7 | 13 / 149.11 | `VBUS_EN2` | 14 / 149.11 | `GND` | -| 8 | 15 / 151.65 | `HUB_RST` | 16 / 151.65 | `GND` | -| 9 | 17 / 154.19 | `GND` | 18 / 154.19 | **`VO5_P`** | -| 10 | 19 / 156.73 | `GND` | 20 / 156.73 | **`VO5_P`** | -| 11 | 21 / 159.27 | `GND` | 22 / 159.27 | **`VO5_P`** | -| 12 | 23 / 161.81 | `POGO3_PWR` | 24 / 161.81 | `POGO5_PWR` | -| 13 | 25 / 164.35 | `POGO3_VUP` | 26 / 164.35 | `POGO5_VUP` | -| 14 | 27 / 166.89 | `POGO3_VDN` | 28 / 166.89 | `POGO5_VDN` | -| 15 | 29 / 169.43 | **`VO3_P`** | 30 / 169.43 | `GND` | -| 16 | 31 / 171.97 | **`VO3_P`** | 32 / 171.97 | `GND` | -| 17 | 33 / 174.51 | **`VO3_P`** | 34 / 174.51 | `GND` | -| 18 | 35 / 177.05 | `EDL_EN3` | 36 / 177.05 | `GND` | -| 19 | 37 / 179.59 | `VBUS_EN3` | 38 / 179.59 | `GND` | -| 20 | 39 / 182.13 | **`+5V`** | 40 / 182.13 | **`+5V`** | - -**合计 54 个信号 + 26 个地。** 五路 `VOn_P` 仍是 3 针并联（4 A / 3 = 1.33 A 每针， -母座额定 2.5 A 每针），**正对面 3 针 GND** 做本路回流（§15.4 各路独立回地不变）—— -`p5_btb.py` 的 `plan()` 里有断言逐行核这一条。 - -#### 为什么侧键网络叫 `POGOn_*` 而不是 `KEYn_*` - -驱动管留在下板（§22.1），所以**同一路按键有两个节点**： -栅极侧（ESP32 / 74HC595 来的）已经叫 `Kn_PWR`，漏极侧（穿排针去顶针的）如果叫 -`KEYn_PWR`，两个名字只差一个字母 —— 这种命名迟早会接错。 -改叫 **`POGOn_PWR` / `POGOn_VUP` / `POGOn_VDN`**，同时也点明了载板那头是顶针。 - -**侧键的公共地不占排针**：J604 是三键公共地（§13.3），在载板上直接接本路的电源返回地即可。 -下板原来 J7~J11 上那三个专门的地针（每键一个）随连接器一起删掉了。 - -> **风扇不占排针**（2026-09-04 用户定：风扇装 3D 打印外壳上）。 -> 风扇的 12V、PWM、TACH 全部从**下板**直接出线（J26~J30，见 §22.6）—— -> 下板本来就有 12V 母线和 ESP32，绕到载板再绕回来毫无意义。 - -**电气复核**：三针并联的接触电阻约 5 mΩ，4 A 时压降 20 mV，可接受。 -回路电感从线束的约 300 nH 掉到 **30~50 nH** 量级 —— §6.1 / §6.2 的谐振频率与 -阻尼比要按这个重算，结论方向是**比原来更过阻尼**，C801 用普通铝电解做阻尼依然成立。 - -### 22.3 小米8 主板机械数据（从我们自己的 PDF 反推） - -⚠️ **纠正一条旧结论**：`小米8原理图/Xiaomi_Mi_8_Schematic.pdf` 的**第 1、2 页是正反面位号图** -（含完整板框轮廓 + 全部位号），不是原理图。PROGRESS 里「PDF 不含任何机械尺寸、 -必须实测」那条是错的，**头号阻塞项其实一直不存在**。 - -**比例尺标定方法**（可复现）：原理图页上每个器件都标了封装（0201 / 0402 / …）， -把「位号 → 封装」抽出来，再到位号图上量同名器件的矩形，反推 pt→mm： - -| 封装 | 样本数 | 长边 pt/mm | 短边 pt/mm | -|---|---|---|---| -| 0201 | 464 | 16.80 | 17.20 | -| 0402 | 35 | 18.96 | 20.16 | -| 0603 | 9 | 18.45 | 20.25 | - -取 **17.0 pt/mm**（0201 样本最多、长短边最一致；大封装偏大是因为画的是焊盘外框）。 - -**主板尺寸：卡尺实测 44.66 × 67.09 mm**（2026-09-04 用户实测，**以此为准**）。 -反推比例尺 x 17.15 / y 16.93 pt/mm —— 与上表从 0201 推出的 17.0 只差 0.7%，图纸确认无误。 - -### 22.3a 七个定位孔（2026-09-04 从实测照片提取） - -⚠️ **又一条旧结论被推翻**：先前从位号图上找同心圆，判定「主板没有定位孔、只能靠压板」， -**是错的**。实物照片上有 **7 个金属包边的定位孔**，沿板子周边分布。 -错因是我在矢量图元里找「同心圆组」，抓到的全是测试点和圆焊盘； -而位号图上的孔要么没画成圆、要么被元件挡住 —— **没有实物对照就不该下这种结论**。 - -坐标从用户标注的照片提取（板体最大连通块定包围盒，按实测长宽标定）， -**照片方向、板左下角为原点，单位 mm**： - -| 孔 | X | Y | 位置描述 | -|---|---|---|---| -| H1 | 54.2 | 42.3 | 上边偏右 | -| H2 | 2.6 | 38.2 | 左边缘上 | -| H3 | 61.9 | 33.7 | 右边缘上（与 H4 成对）| -| H4 | 62.1 | 29.2 | 右边缘下 | -| H5 | 2.6 | 27.0 | 左边缘中 | -| H6 | 4.0 | 10.8 | 左下 | -| H7 | 42.6 | 3.7 | 下边偏右 | - -**精度**：包围盒长宽比 1.533，实测 1.502，差 2%（拍摄轻微透视）→ 坐标误差约 **±0.5 mm**。 -载板上的孔按 **Ø2.5 mm 沉孔或长圆槽**做，足以吸收这个误差； -装配时以 H2/H5（左边缘那两个，间距 11.2 mm）做主基准，其余给余量。 - -### 22.3b 统一坐标系（**后续所有机械工作以这张表为准**） - -**顶视坐标系**：从上往下看装配体，板 **67.09 (X) × 44.66 (Y) mm**，左下角为原点。 -就是用户那张标红框照片的方向 —— 主板「朝上那面」朝着你。 - -**三个变换关系（都已验证）**： - -1. 照片朝向 = 位号图 page1 视图**逆时针转 90°**（用户 2026-09-04 目视确认）。 - 换算：`X = 67.09 − y_图`，`Y = x_图`。 -2. 位号图 page2（反面）= page1 **上下翻转**（轮廓匹配：边界差 0.0194， - 左右镜像是 0.057，差一倍多）。合成后 `x_view = 44.66 − x₂`，`y_view = y₂`。 -3. **验证**：按 ① 预测 J600 / J1401 / TP1204 / TP1205 应落在照片的 - (392,609) / (735,637) / (688,596) / (650,594) 像素处 —— 照片上那三处正好是 - 一个中等 BTB 座、底边那条长 BTB 座、以及紧挨着它的两个测试点。**三点独立吻合，映射成立。** - -| 特征 | X | Y | 在哪一面 | 精度 | -|---|---|---|---|---| -| H1 定位孔 | 54.2 | 42.3 | 通孔 | ±0.5 | -| H2 | 2.6 | 38.2 | 通孔 | ±0.5 | -| H3 | 61.9 | 33.7 | 通孔 | ±0.5 | -| H4 | 62.1 | 29.2 | 通孔 | ±0.5 | -| H5 | 2.6 | 27.0 | 通孔 | ±0.5 | -| H6 | 4.0 | 10.8 | 通孔 | ±0.5 | -| H7 | 42.6 | 3.7 | 通孔 | ±0.5 | -| **TP1204 (EDL)** | **45.41** | **4.99** | 朝上 | **±0.3**，本体 0.73×0.74 | -| **TP1205 (EDL)** | **42.64** | **4.99** | 朝上 | **±0.3**，本体 0.73×0.74 | -| **J1401 尾插座** | **53.58** | **2.86** | 朝上 | **±0.3**，本体 2.27×12.25 | -| J600 电池座 | 23.8 | 4.6 | 朝上 | ±2（**位号文字位置**，本体没匹配上）| -| **J601 侧键** | **2.70** | **4.60** | 朝下（已折算顶视投影）| **±0.3**，本体 2.23×1.21 | -| **J602** | **5.41** | **6.52** | 朝下 | **±0.3**，本体 2.22×1.20 | -| **J603** | **3.11** | **6.91** | 朝下 | **±0.3**，本体 1.21×2.21 | -| **J604** | **2.12** | **2.46** | 朝下 | **±0.3**，本体 0.69×1.10 | - -**触点坐标怎么来的**：先按位号文字位置估（±1~2 mm），后改成**匹配器件本体图元**， -到 ±0.3 mm。匹配规则：测试点找直径 0.75±0.25 mm 的圆、连接器找附近面积最大的矩形、 -侧键找 0.4~3.5 mm 的焊盘，并且**一个图元只能被一个位号认领**（不去重会让 -TP1204/TP1205 指向同一个圆）。 - -**三点自洽验证**：TP1204 与 TP1205 各自量出 **0.73 × 0.74 mm**（原理图标注 `TP0.75mm`）、 -**Y 坐标完全相同**、间距 2.77 mm —— 比例尺、图元匹配、坐标变换三样同时对上才可能这样。 - -⚠️ 仍要注意： -- 7 个孔 ±0.5 mm（实测照片），触点 ±0.3 mm（矢量图元），**J600 是 ±2 mm**（本体没匹配上，用的还是位号文字位置）。 -- **打样前顶针与 EDL 焊盘要拿实物复核**，或做成稍大的焊盘 / 可调顶针座。 - -机器可读版：`.claude/mi8_mech.json`（孔位与总体）、`.claude/mi8_contacts.json`（器件本体版触点）。 - -**关于「找精确机械图纸」**（2026-09-04 查过，结论：不用找了）： -小米8(dipper) 的免费 boardview 在 vinafix 等站上**只有 Mi 8 Lite 与 Mi 8X(Mi A3)**， -都是别的板子；付费站（laptop-schematics / mobilerdx）声称有 BRD 但要账号积分， -而且给的是同一份数据的另一种封装。手机厂商不公开 DXF/STEP。 -**我们手上这份位号图本来就是矢量的、精度等于原始 CAD**，卡尺又把比例尺锁到 0.7% —— -限制精度的从来不是图纸，是提取方法。 - -**关键触点**（看图方向，板左下角为原点）： - -| 触点 | 面 | 位置 mm | 用途 | -|---|---|---|---| -| J600 电池座 | 正面 | (4.7, 43.1) | BM3E 排线，接 `P+`/`P−`（§13.5：**必须保留原厂排线**）| -| J1401 尾插座 | 正面 | (2.5, 18.3) | 尾插小板 FPC → USB-C | -| **TP1204 / TP1205** | 正面 | (5.6, 21.6) / (5.8, 24.4) | EDL，间距 2.8 mm，**焊盘 0.75 mm** | -| J601~J604 侧键 | **反面** | 四个挤在约 2.7 × 2.6 mm 内 | 顶针 | - -**由此定死主板朝向：反面朝下贴着载板。**（用户 2026-09-04 确认「主板装在上板的上表面」， -与此一致：载板在下、主板反面贴上去、正面朝天。） - -- 侧键在反面 → 顶针顶得到 ✅（定位孔正好提供对位基准） -- J600 / J1401 在正面朝上 → 排线和尾插小板从上面插 ✅ -- **EDL 两个测试点也在正面朝上 → 顶针够不着**，只能焊两根线到载板上的 1.25mm 2P 座。 - 反正 §13.5 已经要求把排线焊到载板的 `P+`/`P−` 焊盘，焊接本来就在装配流程里。 - -### 22.3c 侧键坐标的实测校核 + 公差链（2026-09-04） - -⚠️ 这一节我连着读错两次：先把两个读数当成「主板厚度」，又把 **7.61** 读成 1.76 -（卡尺屏是旋转的，数字看反了）。以用户口述为准： - -| 实测 | 含义 | -|---|---| -| **7.61 mm** | 最上面那个侧键 → **下**边框 | -| **4.03 mm** | 最左边那个侧键 → **右**边框 | - -拿它校核 §22.3b 从矢量图元提的侧键坐标（顶视，板 67.09 × 44.66，左下原点）： - -| 实测 | 对应推算 | 差 | -|---|---|---| -| 7.61 | J603 中心 Y=6.91、本体高 2.21 → 远边 **8.01** | **0.40** | -| 4.03 | J602 中心 X=5.41、本体宽 2.22 → 近边 **4.30** | **0.27** | - -**两个独立测量都落在 0.3~0.4 mm 内**，而且差值正好是「实测量到触点边缘、 -推算给的是触点中心」的半宽差 —— **坐标提取方法得到验证**。 - -#### ⚠️ 顶针的公差链（设计必须吃掉这个误差） - -``` -顶针实际落点误差 = 坐标提取 ±0.3 + 定位孔 ±0.5 + 装配间隙 ≈ ±1 mm -``` - -而手机侧键弹片触点本体才 **1.2 ~ 2.2 mm** —— ±1 mm 有可能顶偏。 - -原来写的三条对策里，**前两条 2026-09-04 选型时都被否掉了**： - -| 原对策 | 结论 | -|---|---| -| ~~顶针选大冠径 Ø1.5~2~~ | ❌ **这个高度档没有大冠径的**。选定的 YTC1P-2510-01 柱塞只有 **Ø0.9 球头**（§22.3e） | -| ~~顶针孔做长圆槽装配后锁死~~ | ❌ 定的是 **SMD 贴片顶针**（Ø2.0 单焊盘），回流自对中，装完不能调 | -| **首件必验** | ✅ **现在是唯一的对策**，见下 | - -**所以唯一的办法是首件实测校正**：第一块载板先用一块真主板试压， -四个触点逐个测通断；打偏的把实测偏移量填回 `mi8_contacts.json` 再出第二版。 - -减小误差本身也有一条路：**±1 mm 里 ±0.5 来自定位孔坐标是从照片提的**。 -用卡尺把那 7 个定位孔重新量一遍，这一项能直接砍掉一半。 - -另外，四个触点的**风险不一样**： - -| 触点 | 本体尺寸 | 打偏的后果 | -|---|---|---| -| J601 音量+ | 2.23 × 1.21 | 该键失效 | -| J602 音量− | 2.22 × 1.20 | 该键失效（还连着 Fastboot 组合键）| -| J603 电源键 | 1.21 × 2.21 | **最关键**，断电重启全靠它 | -| J604 公共地 | 0.69 × 1.10（最小）| **无所谓** —— P− 已经把地送到手机了，它只是冗余 | - -### 22.3e 叠层高度与顶针选型（2026-09-04 实测） - -| 实测 | 值 | -|---|---| -| 裸板厚 | **0.8 mm** | -| 侧键面（**朝下**）最高件 = 屏蔽罩，高出该面 | **1.4 mm** | -| 同一个屏蔽罩量到另一板面 | 2.2 mm | - -**自洽校核**：0.8 + 1.4 = 2.2 ✔ —— 两个读数描述同一个屏蔽罩，数据可信。 - -#### 立柱与顶针（2026-09-04 选型定稿，**推翻了原来的 2.0 mm**） - -侧键触点就在板面上（高度 0），而同一面的屏蔽罩高 1.4 mm，所以立柱只有**下限** -（>1.4 mm），没有上限 —— 立柱越高，屏蔽罩净空越大、板下风道越通。 - -⚠️ **原来先定「立柱 2.0 mm」再去找「工作高 2.0 mm」的顶针，方向反了，而且买不到。** -把立创上唯一成系列的单针 POGO（怡远 YTC1P-XXYY-01，规格书 `C5221293.pdf`）整族列出来： - -| 型号 | 立创 | 自由高 A+B | 行程 D | **压到底 C** | 库存(2026-09-04) | -|---|---|---|---|---|---| -| YTC1P-1510-01 | — | 2.00 | 0.35 | 1.65 | | -| YTC1P-1807-01 | — | 2.50 | 0.55 | 1.95 | | -| YTC1P-2010-01 | C5221287 | 3.00 | 0.70 | 2.30 | 8570 | -| **YTC1P-2510-01** | **C5221288** | **3.50** | **0.80** | **2.70** | 3385 | -| YTC1P-3010-01 | C5221282 | 4.00 | 0.80 | 3.20 | 5355 | -| YTC1P-3015-01 | C5221293 | 4.50 | 1.00 | 3.50 | 330 | -| YTC1P-3515-01 | C5221292 | 5.00 | 1.30 | 3.70 | 3180 | -| YTC1P-4015-01 | C5221281 | 5.50 | 1.30 | 4.20 | 1720 | - -规格书里 A/B/C/D 的含义（图纸实测，别按名字猜）：**B = 露出的柱塞长度，A = 柱塞根部到 -法兰底面，C = 压到底的总高，D = 最大行程**，且恒有 `A+B = C+D = 全高`。 -型号里的 `XXYY`：`XX.X` ≈ A、`YY` = B×10（1510 那一行是规格书自己的笔误）。 - -**全族「压到底」都 ≥ 2.30 mm，所以 2.0 mm 的间隙一根都用不了** —— 顶到底就变成硬顶块， -20 根针 × 100 g ≈ 2 kg 会把主板从立柱上顶起来。正确顺序是**先选顶针，再由它定立柱高**。 - -> **定稿：立柱 3.0 mm + 顶针 YTC1P-2510-01（立创 C5221288，SMD Ø2.0 单焊盘）。** -> 自由高 3.5 → 压缩 **0.5 mm = 62% 行程**（约 62 g 接触力），压到底还差 0.3 mm； -> 屏蔽罩净空 3.0 − 1.4 = **1.6 mm**。额定 12 V / 1.5 A、接触电阻 ≤100 mΩ、寿命 1 万次。 - -⚠️ **立创参数页把 2510 的「工作高度」写成 2.3 mm，是错的**（那是 2010 那一行的值）； -同族其它型号的参数页都和规格书一致。**以规格书图纸为准**。 - -⚠️ **冠径只有 Ø0.9 球头**（柱塞 Ø0.9 / 外管 Ø1.5 / 法兰 Ø2.0）， -**这一族没有 §22.3c 想要的 Ø1.5~2 大冠径**。所以那 ±1 mm 公差链**不是靠针头吃掉的**， -只能靠首件实测校正（§22.3c 的对策 3）。四个触点里 J601/J602/J603 窄边约 1.2 mm， -是必须打准的；**J604 只是三键公共地，而 P− 已经把地送到手机了 —— J604 打偏不影响功能**， -它是冗余而不是关键路径。 - -#### 叠层累计（从载板顶面往上） - -``` -载板顶面 ─┬─ 3.0 立柱 ─┬─ 0.8 主板 ─┬─ h_up（正面元件高，**还没量**） - │ │ └─> 主板最高点 = 3.8 + h_up - └─ 顶针工作段 3.0（自由高 3.5，压缩 0.5） -``` - -🚧 **还缺 h_up**（正面 = 朝上那面最高元件高出板面多少）。 -它决定压板高度和整机层高，但**不影响立柱与顶针选型**，可以后补。 - -📌 **有压板把主板压在立柱上，所以 Z 向是确定的**（只剩立柱长度公差 + 顶针焊高， -约 ±0.15 mm），不需要按 Z 向公差留大余量 —— 选型按**接触压力**定即可。 - -### 22.3d ⚠️ 排针叠高与下板高元件冲突 - -下板上现在最高的两个件： - -| 器件 | 高度 | -|---|---| -| C2 / C3 470 µF 直插电解 | 约 **12 mm** | -| R9 泄放电阻（立式）| 约 9 mm | - -（J23 USB-C 3.2 mm 已经随 Hub 搬到载板，不再是约束。） - -→ **两板净空必须 ≥ 13 mm**，而**标准 2.54 排针 + 插座对插高度只有 8.5~11 mm，不够**。 - -三条出路，推荐第一条： - -1. **用加高排针**（11.0 / 13.0 / 15.0 mm 都有现成料）。改动最小，顺带改善散热。 - 代价：针变长、回路电感略增 —— 13 mm 针约 10 nH，三针并联约 3 nH， - 相对 §22.2 的 30~50 nH 预算可以忽略。 -2. 把 C2/C3 换成贴片电解 / 固态电容（矮，但容量密度低、要多几颗）。 -3. 在载板上对着 C2/C3 开孔让位（载板 200×150 完全盖住下板 160×125，所以要真的开孔）。 - -### 22.4 EDL（9008）控制口 - -原理图 Sheet 17（PDF 第 19 页）： - -``` -VREG_S4A_1P8 ──[R1204 1.8kΩ ±5% 0201]── TP1204 ← 0.75 mm 测试点 -FORCED_USB_BOOT ──┬── TP1205 ← 0.75 mm 测试点 - └── CR1209 PESD3V3V1BCSF ── GND -``` - -短接 TP1204 ↔ TP1205 = 把 `FORCED_USB_BOOT` 拉到 1.8 V → SoC 进 9008。 - -**串了 1.8 kΩ，短路电流只有 1.8V/1.8kΩ = 1 mA** —— 所以不需要继电器、也不需要光耦， -一颗模拟开关（TS5A3157 / NLAS4599 一类，3.3 V 供电，1.8 V 信号在导通范围内， -Ron ~1 Ω）就够。**每台一颗，放在 1.25mm 2P 座旁边。** - -⚠️ 别用普通 N-MOS 直接跨接两点：源极那侧导通后会被抬到 1.8 V， -3.3 V 栅压只剩 Vgs=1.5 V，落在阈值附近。要么用模拟开关，要么用 5 V 栅压驱动。 - -时序：**先短接、再插 USB**（等价于原厂短接法的「保持短接再连线」）。 -固件里的顺序是 `EDL_EN=1` → `VBUS_EN=1` → 等枚举 → `EDL_EN=0`。 - -#### `EDL_EN1~5` 从哪来：第三片 74HC595（U33，2026-09-04 新增） - -排针接口要 5 根 `EDL_EN`，但 §8.1 的 GPIO 已经排满，两片 74HC595 的 16 路输出 -也全被占掉了（15 路侧键 + `HUB_RST`），PCA9555 只剩 4 个空脚 —— **差一路**。 -所以在 U22 之后再级联一片 **74HC595（U33，位号见 P6-FAN-EDL 页）**： - -``` -U21 ──QH'(9)──> U22.SER(14) [SR_CAS] -U22 ──QH'(9)──> U33.SER(14) [SR_CAS2] ← 本轮新增，U22.9 原来是悬空的 -U33: QA=EDL_EN1 QB=EDL_EN2 QC=EDL_EN3 QD=EDL_EN4 QE=EDL_EN5 QF/QG/QH 备用 -``` - -`SRCLK` / `RCLK` / `OE#` 三根与前两片共用，不占新 GPIO。 -**移位链从 16 位变成 24 位，先移入的那个字节落在 U33 上** —— 固件要跟着改。 - -#### 载板侧已画（2026-09-04，C4-SITE1~5 各一套） - -| 位号 | 器件 | 接法 | -|---|---|---| -| `U41`~`U45` | **TS5A3157DBVR**（`C353034`，SOT-23-6） | `COM`(4) 与 `NO`(1) 分别接 1.25mm 座的两针；`NC`(3) 不接；`V+`(5) = `+3V3_HUB`；`IN`(6) = `EDL_ENn` | -| `J61`~`J65` | A1251WV-S-2P（`C225104`，1.25 mm 2P） | 两根线焊到主板正面的 TP1204 / TP1205；两个固定脚接地（与 C3-USB 上的 J17 一致）| -| `R741`~`R745` | 100 kΩ | `EDL_ENn` 下拉到地 | -| `C761`~`C765` | 100 nF | 开关去耦 | - -⚠ **`EDL_EN` 的 100 kΩ 下拉不在下板，在载板上**，紧挨着那颗模拟开关。 -理由和按键 MOS 栅极下拉一样（§8.1 复位安全三条）：下拉要靠近被驱动的器件， -否则排针一断开、载板那头就浮空。ESP32 复位期间 595 输出高阻， -下拉保证五台手机不会被误拉进 9008。 - -### 22.6 散热：强制风冷（2026-09-04 用户拍板） - -**先说被否掉的方案**：曾提议在侧键面屏蔽罩与载板之间那 0.6 mm 缝里塞导热垫， -把 SoC 的热导进载板铜箔。**用户否决，改用风扇。** - -#### 风道（用户定） - -``` - ┌──────── 顶部 1 个大风扇，向外排 ────────┐ - │ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ │ - →→ ┌─┴───────────────────────────────────┬─┐ ←← - 侧面 │ 载板：5 块主板 │ │ 侧面 - 2 个 │ ─────────── 13 mm 缝（天然风道）──── │ │ 2 个 - 吸入 │ 下板：五路功率级 │ │ 吸入 - →→ └─────────────────────────────────────┴─┘ ←← -``` - -**4 进 1 出 = 机箱正压** —— 灰尘从缝隙往外走而不是往里吸，长期运行更干净。 -两板之间那 13 mm 缝正好是侧面进风的天然风道，顺带吹到下板的功率级。 - -#### 热负荷与风量 - -| 来源 | 估算 | -|---|---| -| 5 × SDM845 满载 | 10 ~ 15 W | -| 下板五路 Buck（92%）+ eFuse + 分流 | ≈ 9 W | -| **合计** | **≈ 25 W** | - -`Q = P/(ρ·cp·ΔT)`，ρ·cp ≈ 1.2 kJ/m³K、ΔT = 15 K → -**Q = 1.4 L/s = 5 m³/h ≈ 2.9 CFM**。 -4 个 40 mm 风扇随便超过 —— **风量不是瓶颈，风道和正压才是设计要点。** - -#### 电气（全部在**下板**，不占排针） - -| 项 | 选择 | -|---|---| -| 风扇 | 侧面 4 × 小（40 mm 级）+ 顶部 1 × 大，均 **12V** | -| 电流 | 4×0.10 + 1×0.30 ≈ **0.70 A @12V = 8.4 W** | -| 供电 | 下板 12V 母线，**风扇接插件放下板边缘** | -| 驱动 | **低边 N-MOS + PWM**，一路驱动全部 5 个风扇 | -| ⚠️ | 风扇是**感性负载**，MOS 漏极必须并**续流二极管** | -| PWM | **ESP32 IO47**（LEDC 硬件 PWM）—— §8.1 原标「备用」 | -| TACH | **ESP32 IO48** | - -**TACH 的接法（一个脚监 5 个风扇）**：风扇 TACH 多为集电极开路， -**5 个并到同一个脚做线或**。全转时脉冲率约为单扇的 5 倍， -停一个频率就掉约 1/5 —— **能检出「有风扇停了」，虽然分不出是哪一个**。 -要分辨到具体哪个，就得把进风与排风分成两组独立控制，得再找一组 PWM/TACH 脚。 -（RXD0 已经在 2026-09-04 划给 `UP_VBUS_DET` 了，只剩 TXD0 一根，不够。）**当前不做。** - -#### ⚠️ TACH 必须分压，直连 IO48 会打穿 ESP32（2026-09-04 画图时才想明白） - -这一条初稿漏了，但它是**低边调速 + TACH 组合的必然后果**： - -低边 MOS 关断时，风扇的「地」被抬到接近 **12 V**；而 TACH 是**以风扇自己的地为参考**的 -集电极开路输出，于是 TACH 线也跟着浮到 12 V。直接接 3.3 V 的 IO48 就是往 GPIO 上灌 12 V。 - -**实际画法**（P6-FAN-EDL 页）： - -``` -+12V ──[R730 10k]──┬── TACH_RAW ── J26~J30 的 pin3（5 个并联） - └──[R731 10k]──┬── FAN_TACH → IO48 - └──[R732 3.3k]── GND -``` - -- IO48 上的最高电压 = 12 × 3.3 / 13.3 = **2.98 V**，在 3.3 V 以内，不需要钳位管。 -- **代价：PWM 关断期间读到的是稳定高电平，测不到转速**；只有导通期间才有脉冲。 - 这是低边调速的固有限制，不是接线错 —— 固件要么在占空比 100% 的时候采转速， - 要么按导通窗口去数脉冲。 -- 想彻底解决就得换 **4 线 PWM 风扇**（风扇常供电、PWM 是独立输入脚， - TACH 直接以板地为参考）。风扇型号还没定，**如果最终选了 4 线风扇， - 这一段的 MOS + 续流管 + 分压全都可以删掉**，改成 PWM 脚直驱 + TACH 上拉到 3V3。 - -#### 已画元件（P6-FAN-EDL 页，2026-09-04） - -| 位号 | 器件 | 作用 | -|---|---|---| -| Q6 | AO3400A | 低边开关，切 5 个风扇的回流 | -| D2 | SS34 | 续流二极管，K 接 +12V、A 接风扇回流 | -| R733 / R734 | 1 kΩ / 100 kΩ | 栅极串阻 / 栅极下拉（复位期间风扇不转） | -| R730 / R731 / R732 | 10 k / 10 k / 3.3 k | TACH 上拉 + 分压 | -| C738 | 22 µF/25 V 1206 | 风扇 12 V 本地储能 | -| J26 ~ J30 | KF2510-3A（2.54 mm 3P） | 每个风扇一个：pin1 = +12V，pin2 = 风扇回流，pin3 = TACH | - -#### 对 12V 输入预算的影响 - -原预算：五路 4A × 4.2V ÷ 0.92 ÷ 12V ≈ **7.6 A**； -加风扇 **+0.70 A** → 约 8.3 A，**10 A 适配器仍有余量**（§1 规格不用改）。 - -#### 测温仍然放载板 - -风扇是给**手机**降温的。板上已有的两路 NTC（IO1 电感区 / IO2 MOS 区）测的是 -**下板功率级**，拿它做反馈等于测错地方。而 ESP32-S3 的 ADC1 只有 GPIO1~10， -IO4~IO10 已被 `EFUSE_EN`/`VBUS_EN` 占满，**没有多余 ADC 脚**。 -所以把 **I²C 引到载板**（排针 +2 针），放一颗数字温度芯片。 -现有 I²C 已挂 9 个器件，再加 1~2 个没压力。 - -#### 待定 - -- 风扇具体型号、外壳风道尺寸（等 3D 外壳方案） -- 顶部排风扇的风量要 ≥ 4 个进风扇之和的多少，才不会把机箱压得过头（一般不用管， - 正压是有意为之；但外壳要留泄压缝） - -### 22.5 推翻 / 需要重算的地方 - -| 位置 | 怎么改 | 状态 | -|---|---|---| -| §6.1 / §6.2 | 线缆电感 300 nH → 板对板 30~50 nH，压降与 Q 重算 | ⬜ 还没算 | -| §6.3 / §6.4 | 电容组从「装在排线端」改成「装在载板 `P+`/`P−` 焊盘旁」，条件自动满足 | ⬜ 电容组还没画到载板上 | -| §13.3 | 侧键从飞线改成**顶针** | ✅ 下板侧已改（`POGOn_*`）| -| §15.1 / §15.2 | Hub 与 VBUS 开关移到上板；**`J17~J21` 不是取消，是跟着搬到载板**（见下） | ✅ | -| §15.4 | 线束表作废，改成 §22.2 的排针接口表 | ✅ | -| §10 PCB 布局 | 下板接口区重排（连接器分边决策作废）；上板是**第二块 PCB** | ⬜ 没动 | -| 原理图 P4 / P4B | Hub 页整页搬到上板工程 | ✅ 已复制到 Board2 并从下板删除 | -| 原理图 P5-HARNESS | 从线束页改成板对板接口页 | ✅ 已改名 P5-BTB 并重画 | -| 设计文档 **§8.1** | IO47 = `FAN_PWM`、IO48 = `FAN_TACH`，从「备用」改成已分配 | ✅ 另加 IO44 = `UP_VBUS_DET` | -| 设计文档 **§8.2** | I²C 设备表加载板上的温度芯片 | ⬜ 芯片型号还没选 | - -⚠️ **修正初稿的一句话**：上面原来写「`J17~J21` 取消」。实际上 J17~J21 是 -**A1251WV-S-4P（1.25 mm 4P）出线座**，不是 USB-A 母座（USB-A 母座是更早的 J12~J16， -Hub 改造那一轮就已经删了）。它们**从下板整体搬到载板**，位号和接法都不变 —— -变的只是插上去的东西（§13.5：从「USB-A 转 C 短线」换成「J1401 转接小板」）。 - ---- - -### 22.7 原理图落地结果（2026-09-04，两板拆分已完成） - -EasyEDA 工程 `Zy1993/五路手机直供电源板` 里现在是**两个 Board**： - -| Board | 原理图 | PCB | 内容 | -|---|---|---|---| -| **Board1** `phonerail-5ch-psu` | 11 页 | `PCB1`（160×125，已布线） | 下板：电源 + 控制 | -| **Board2** `phonerail-carrier` | 3 页 | `PCB2-CARRIER`（空） | 上板：载板 | - -#### 下板 11 页（页序已排好） - -| # | 页 | 本轮变化 | -|---|---|---| -| 1 | P1-INPUT | 无 | -| 2 | P1B-5V | **摘掉 U31 + C736 + C737**（Hub 专用 3V3 LDO 跟 Hub 一起上载板），现在是纯 12V→5V | -| 3~7 | P2-CHANNEL / P2B~P2E | **每页删 2 个连接器**：`J2~J6`（Micro-Fit 出线）+ `J7~J11`（6P 侧键出线）；三路侧键漏极改挂 `POGOn_PWR/VUP/VDN` 端口 | -| 8 | P3-CONTROL | 新增 `FAN_PWM`(IO47) / `FAN_TACH`(IO48) / `UP_VBUS_DET`(IO44=RXD0) | -| 9 | P3B-EXPAND | U22 的 `QH'`(pin9) 原来悬空，现在引出 `SR_CAS2` 去级联 U33 | -| 10 | **P5-BTB**（原 P5-HARNESS） | 整页作废重画：J24 / J25 两条 2×20 排针，47 信号 + 33 地 | -| 11 | **P6-FAN-EDL**（新建） | 【A】U33 第三片 595 → `EDL_EN1~5`；【B】风扇低边驱动 + TACH 分压 + J26~J30 | - -**从下板整页删掉的**：`P4-USB`、`P4B-HUB`（已先复制到 Board2 再删）。 - -#### 载板 11 页（2026-09-04 全部画完，方案 D 改造后） - -> 2026-09-04 深夜方案 D 改造：**C3-USB 删掉 J17~J21 五个 1.25mm 出线座**， -> 新增 **C5-J1401A / C5-J1401B**（五颗 BM24-50DS 座）和 **C5-AUX** -> （每路的 ESD + CC 上拉 + 口温电阻）。USB 链路变成： -> `C2-HUB 的 U32 → C5-AUX 的 U5n → C5-J1401 的 J7n → 原厂尾插排线 → 手机 J1401`。 -> D± 不再经过 C3-USB，那一页现在只负责切 VBUS。 -> 生成脚本：`.claude/c5_j1401.py` / `.claude/c5_aux.py` / `.claude/c3_usb.py`。 - -| 新增位号 | 器件 | 在哪 | -|---|---|---| -| J71 ~ J75 | BM24-50DS/2-0.35V(51)（`C424561`）| C5-J1401A/B | -| U51 ~ U55 | USBLC6-2SC6（`C2687116`）D± ESD | C5-AUX | -| R761 ~ R765 | 56 kΩ（`C25796`）CC1 → VBUS 的 Rp | C5-AUX | -| R771 ~ R775 | **100 kΩ**（`C25741`）口温 → GND（阻值从主板 BIAS-20k-TSKIN 分压反推，见 §13.5）| C5-AUX | - -已删：**J17 ~ J21**（A1251WV-S-4P 出线座）。 - -#### 载板原来的 8 页 - -| # | 页 | 内容 | -|---|---|---| -| 1 | **C1-CONN** | 排母 J31 / J32（对插 J24 / J25）+ **U31 AMS1117-3.3**（5V→3.3V，载板唯一 3.3V 源）+ **U34 LM75BD** 温度芯片（0x48）| -| 2 | C2-HUB | 从下板搬来的 Hub 页（U32 + Y1 + 全部 strap + J23），**新增 R721/R722 上游 VBUS 检测分压** | -| 3 | C3-USB | 从下板搬来的 VBUS 开关页（U24~U28 + J17~J21），一行没改 | -| 4~8 | **C4-SITE1~5** | 每台手机一页：`P+`/`P−` 焊盘 + §6.3 电容组 + 4 根侧键顶针 + EDL（1.25mm 座 + 模拟开关 + 下拉 + 去耦）| - -**为什么手机位一台一页**：一套 16 个元件，五套 80 个塞一页会挤成一团 —— -和下板「一路一页」（P2 / P2B~P2E）保持同一个结构，而且五页由 -`.claude/c4_site.py` 同一段代码生成，改一处五页一起变。 - -#### 载板位号分配 - -| 位号 | 器件 | 在哪 | -|---|---|---| -| J31 / J32 | 2×20 排母（`C5307344` PC104-2×20，直插，塑高 10.5）| C1-CONN | -| U31 / C736 / C737 | AMS1117-3.3 + 10µF + 22µF | C1-CONN | -| U34 / C760 | LM75BD + 100nF | C1-CONN | -| R721 / R722 | 10k / 20k，上游 VBUS 分压 | C2-HUB | -| TP801/802, TP811/812 … TP841/842 | `P+`(红) / `P−`(黑) 焊盘（`C9900007423` / `C9900007426`）| C4-SITE1~5 | -| C801~C806, C811~C816 … C841~C846 | §6.3 电容组（每套 6 颗）| C4-SITE1~5 | -| J41 ~ J60 | 侧键顶针，每台 4 根（PWR / VUP / VDN / J604 公共地）| C4-SITE1~5 | -| J61 ~ J65 | EDL 1.25mm 2P 座 | C4-SITE1~5 | -| U41 ~ U45 | TS5A3157DBVR 模拟开关 | C4-SITE1~5 | -| R741 ~ R745 / C761 ~ C765 | 100k 下拉 / 100nF 去耦 | C4-SITE1~5 | - -#### 载板上的占位型号（打样前必须换） - -1. ~~顶针 `C9900001338`~~ → ✅ **已换成 `C5221288` YTC1P-2510-01**（2026-09-04，见 §22.3e）。 - `c4_site.py` 里 `P['POGO']` 已改，C4-SITE1~5 五页重生成并复验通过。 -2. ~~排母 `C9900025309`~~ → ✅ **已换成 `C5307344` PC104-2×20**（2026-09-05，见 §22.3f）。 - 塑高 10.5 + 公头塑高 2.5 = **对插 13.0 mm**，是库里唯一够得到的一族； - 同时从贴片变成**直插**，80 个通孔脚自带过孔。 - `c1_conn.py` / `p5_btb.py` 已改并重生成两页，编号体系换件后公母统一（§22.2）。 - -#### 载板位号表 J41~J60（侧键顶针）的最新型号 - -| | | -|---|---| -| 型号 | YIYUAN YTC1P-2510-01 | -| 立创 | C5221288（Extended Part） | -| 封装 | `SMD-1_BD2.0-H3.6`，**单焊盘 Ø2.0 贴片** | -| 符号 | 只有 1 个引脚（引脚在符号中心左侧 15 单位；老那颗是 20，所以坐标必须读回不能推） | -| 图上名字 | 改短成 `POGO`（默认名 13 字会和相邻顶针叠字）；`supplierId` 未动，BOM 照旧 | - -#### 上游 VBUS 检测（C2-HUB 新增） - -`UP_VBUS_DET` 在 §22.2 里占了一根排针，但载板上原来没有源头。 -J23 的 VBUS 是 5 V，而排针那头是 ESP32 的 IO44（3.3 V 域），所以要分压： - -``` -VBUS_UP(5V) ──[R721 10k]──┬──[R722 20k]── GND - └── UP_VBUS_DET → 排针 → IO44 -``` - -5×20/30 = **3.33 V**；USB 上限 5.25 V 时 3.5 V，仍在 ESP32 绝对最大值 3.6 V 以内， -且远高于 VIH(≈2.48 V)。主机没插时 VBUS = 0，读到 0 —— 这正是要的判据。 - -#### 本轮新增的位号 - -| 位号 | 器件 | 在哪 | -|---|---|---| -| J24 / J25 | 2×20 排针（`C55020601` AZ-PZ2.54-V11-2×20P，直插，塑高 2.5）| P5-BTB | -| U33 | 74HC595D（`C5947`） | P6-FAN-EDL | -| C739 | 100 nF | P6-FAN-EDL | -| Q6 | AO3400A | P6-FAN-EDL | -| D2 | SS34（`C8678`） | P6-FAN-EDL | -| C738 | 22 µF/25 V 1206 | P6-FAN-EDL | -| R730 / R731 | 10 kΩ | P6-FAN-EDL | -| R732 | 3.3 kΩ（`C25890`，新料） | P6-FAN-EDL | -| R733 | 1 kΩ | P6-FAN-EDL | -| R734 | 100 kΩ | P6-FAN-EDL | -| J26 ~ J30 | KF2510-3A 2.54 mm 3P（`C2940511`，新料） | P6-FAN-EDL | - -R735~R739（`EDL_EN` 的 100 kΩ 下拉）**故意不在下板**，见 §22.4 末尾。 - -#### 验证结果 - -| | 下板 Board1 | 载板 Board2 | -|---|---|---| -| 页数 | 11 | 8 | -| 六项几何验证 | ✅ 全过 | ✅ 全过 | -| 跨页对账 | ✅ 0 漏接 / 0 待补 | ✅ 0 漏接（62 个网络）| -| `port_audit.py` | ✅ 513 个，可疑 0 | ✅ 260 个，可疑 0 | -| 存盘后重开复验 | ✅ | ✅ | - -`port_audit.py` 现在带 `--board Board2` 就扫载板（页表在 `.claude/eda-parts.json` -的 `schematic_boards` 里）。 - -#### 画图时踩到的三条新坑（都已写回 skill） - -1. **`create()` 的 rotation 参数和 `setState_Rotation()` 差 180°。** - 同样传 270：`create` 得到 SS34 的 pin1(K) 在**下**，`setState_Rotation` 得到 pin1(K) 在**上**。 - 所以 §6 那张「rotation 90/270 → pin1 在哪」的表**只对 create 成立**。 - -2. **同样是 `create(270)`，不同型号的极性元件方向还不一样。** - P5 上 2200µF 电解（C49256788）`create(270)` 得到 pin1 在上； - C4-SITE 上同一颗料同样 `create(270)` 却得到 pin1 在**下**。 - 结论只有一条：**极性元件一律读回 `getAllPins()` 再断言**，不要相信任何一张方向表。 - `c4_site.py` 里就断言「电解 pin1 必须比 pin2 的 y 大」，不过就直接终止。 - -3. **引脚跨距连同族都不统一。** 红色测试点的引脚在 `cx−20`，黑色测试点在 `cx−10`； - 0402 是 ±20 而 1206 是 ±15。按名义值算线会画出斜线，而 `sch_PrimitiveWire.create()` - 对斜线直接抛 `create failed!`（这次就是这么被拦下的）。 - `c4_site.py` 现在统一「读回坐标 → 断言横平竖直且非零长度 → 才下发」。 - -三条合起来是同一件事：**这个 API 里任何几何量都必须读回来，不能推。** - - ---- - -## 23. ~~Board3：J1401 尾插转接小板~~（2026-09-04 画完，当晚作废） - -**这块板已经从工程里删掉了**（Board3 / `phonerail-usbtap` / `PCB3-USBTAP` 全部删除， -生成脚本挪到 `.claude/obsolete/t1_usbtap.py`）。原因见 §13.5：改回方案 A， -装原厂尾插小板 + 一根改端子的 USB-A 转 C 线，本板要解决的问题全部消失。 - -留下这一节，是因为画它的过程中挖出来的**四条结论在别处仍然有效**。 - -### 23.1 ⚠️ 立创的 BM24 封装焊盘编号是错的（仍然有效，见 §13.4 末尾） - -小米8 的 J1401 是**奇偶行**编号（1,3,5…49 一排 / 2,4,6…50 另一排）， -而立创的 `CONN-SMD_BM24-50DP-2-0.35V51` 和 `BM24-50DS` 封装都是**DIP 绕圈**式。 -**这一条同时也是 §13.4 那张引脚表的独立佐证** —— 三条证据（符号画法、 -44/46/48/50 = GND/D+/D−/GND 的差分对包地、奇数排全音频偶数排全数字）互相印证， -说明 §13.4 的表是对的。将来若有人再想自制转接板，先读 §13.4 末尾。 - -### 23.2 BM24 只有 10 次插拔寿命 - -Hirose 规格书 Durability 一栏写的是 **10 mating cycles**。 -**方案 A 下同样成立** —— 原厂尾插排线插上 J1401 之后就别反复拔， -调试期要拔的话记着次数，备件按每台手机 2 根排线备。 - -### 23.3 Rp / Rd 分压核算（解释了为什么 A 转 C 线就够） - -手机侧 PMI8998 在 CC 上挂 **Rd = 5.1 kΩ ±20%**，A 转 C 线的 C 头里是 **Rp = 56 kΩ**： - -``` -V_CC = VBUS x Rd / (Rp + Rd) -标称：5.00 x 5.1/(56+5.1) = 0.417 V -最低：4.75 x 4.08/(56.56+4.08) = 0.320 V -最高：5.25 x 6.12/(55.44+6.12) = 0.522 V -``` - -UFP 侧 **vRd-USB = 0.25 ~ 0.61 V**（Default USB 档），三个角点全在窗口内， -离两端都有 ≥70 mV 余量。往上 0.70~1.16 V 是 1.5 A 档、1.31~2.04 V 是 3.0 A 档 —— -**所以买到阻值给错的线（22 k / 10 k）会让手机以为能取 1.5~3 A，而 TPS22918 给不了。 -到手务必用万用表量一下 CC 对 VBUS 是不是 56 kΩ。** - -### 23.4 为什么「把转接板直接做进载板」做不到（当时的分析，结论仍然成立） - -两条各自独立的硬阻碍： - -1. **面朝向**：§22.3b 定死「主板反面朝下贴着载板」（侧键在反面，顶针要往上顶）， - 而 J1401 在正面朝天，焊在载板上的 BM24 够不着。翻过来装也不行 —— - BM24 对插高度只有 0.8 mm，主板正面的屏蔽罩超过 0.8 mm，贴不下去。 -2. **自对准范围只有 ±0.3 mm**（Hirose：*alignment range of 0.3 mm*）， - 而 §22.3c 的公差链是 **±1 mm**，差 3 倍。**BM24 必须装在能自由浮动、 - 由人手对准后插进去的东西上** —— 原厂尾插排线正好就是这个东西。 - -### 23.5 画图时的两条 API 经验（已写回 skill §8b / §8c） - -1. **EasyEDA 的 `create()` 会在元件引脚处把导线截断**。想画一条穿过芯片本体的直通线做不到 —— - 中间那段直接消失。所以 USBLC6 这种「1/6 内部短接」的直通器件， - D± 在网表里天然是两段，只能各起一个名字。 -2. **`xpage.py` 对单页板会误报**：只出现一次的 netport 在多页工程里意味着漏接， - 在单页板上只是「给这段线起个名字」。 - ---- - -## 24. BM24-50DS 自建封装（2026-09-04 定稿） - -器件已建在**个人库**：`BM24-50DS/2-0.35V(51) HRS-PIN` -（device `771dbf002b714bb79cde47cf86aa0fb1`，lib `543725e8f0454017a5691e7e570aeef6`， -封装 `BM24-50DS_HIROSE-PIN` = `940f093c1578426aa81e91ebf0bfbd76`，符号是立创原符号的副本）。 -`c5_j1401.py` 已改用它，C5-J1401A/B 重生成，三道验证全绿。 -**BOM 仍指向立创 C424561**（`Supplier Part` / `Convert to PCB` / `Add into BOM` 都改回 yes 了 —— -`lib_Device.create()` 的 `property` 参数会被吞掉，必须紧跟一次 `lib_Device.modify()` 补，见 §24.5）。 - -生成脚本：`.claude/fp_bm24.py`（`--push` 重画，`--verify` 只读回校验）。 - -### 24.1 几何从哪来 —— 不是外推，是从官方样本的矢量图里反算的 - -来源：**Hirose BM24 系列官方样本** D47680_en（2021.12③ / Aug.1.2026）， -"Receptacle → Recommended PCB layout"。样本只给了一张通用图 + 一张 A/B/C 尺寸表， -**图上标的尺寸不足以直接建封装**，剩下的是从 PDF 里把矢量段坐标提出来量的： - -- 标定：图上 `P=0.35 mm` 占 6.706 pt、`B=3.15 mm` 占 60.355 pt → **19.1603 pt/mm**，两处自洽。 -- 顺带确认那张图画的是 **20 芯**那一款（C=7.3 / B=3.15 都能对上表）。 - -| 量 | 值（50 芯） | 怎么得到的 | -|---|---|---| -| 信号焊盘 | **0.18 × 0.48 mm** | 宽 0.18 是标注的；**长 0.48 样本没标**，由外缘 2.6 与内缘 1.64 相减除 2 得出 | -| 同排间距 | **0.35 mm** | `P` | -| 每排 25 个，跨距 | **8.40 mm** | `B` = 24 × 0.35，**中心到中心** | -| 两排 y | **±1.06 mm** | (2.6+1.64)/2 = 2.12 的一半；和 Header 图上标的 1.06 对得上 | -| 电源焊盘 | **0.49 × 0.76 mm** | 0.49 是标注的（**它标的是电源焊盘的宽，不是信号焊盘的长** —— 尺寸线量的是 95.44→104.83 那一段，别看错）；0.76 是标注的 | -| 电源焊盘中心 x | **±6.03 mm** | `C` = 12.55 是**两个电源焊盘的外缘到外缘** → (12.55−0.49)/2 | -| 禁布区 | **±5.785 × ±0.82 mm** | 两电源焊盘内缘之间 × 两排焊盘内缘之间（样本画成阴影，注 *pattern prohibited area*）| -| 本体 | **A = 12.25 × 2.3 mm**，高 0.8 | 装配层用 | - -样本上那个 `0.14MAX` 是**中线上允许穿过禁布区的一条细缝**。 -**我们不用它** —— G1 是地、G2 是 VBUS，这两个电源触点绝不能连起来。 - -封装里画了：52 个焊盘（顶层）、丝印外框 13.2 × 2.9（在所有焊盘之外，不压焊盘）+ 1 脚标记、 -装配层本体框 12.25 × 2.3、**文档层的禁布区框**（布板时铺铜别灌进去）。 - -> **锡膏**：Hirose 推荐钢网 0.1 mm 厚、DS 侧开口率 80%（信号开口 0.39 × 0.18，比焊盘短）。 -> 封装里用的是默认「锡膏 = 焊盘」，**打样时如果自己出钢网文件要按上面缩**；走嘉立创贴片则不用管。 - -### 24.2 焊盘编号约定（`fp_bm24.py` 的 `ODD_ROW_TOP`） - -``` -奇数脚 1,3,5 … 49 → +Y 那一排 1 脚在 −X 端（x = −4.20） -偶数脚 2,4,6 … 50 → −Y 那一排 49/50 在 +X 端 -pin 51 = 1/2 脚那一端的电源触点 (x = −6.03) -pin 52 = 49/50 脚那一端的电源触点 (x = +6.03) -``` - -和 `c5_j1401.py` 里的 `PWR = {'GND': 52, 'VBUS': 51}` 是配套的。 - -### 24.3 ⚠️⚠️ 唯一没有实证的一位：**哪一排是奇数排**（镜像位） - -> ⚠️ **2026-09-06 载板 v2 把 J7n 翻到了底层**（rot 0 时奇数排在南，§25.16）。下面的推理是按顶层装法写的， -> 实测时以底层装法为准 —— 层翻一次手性翻一次。 - -BM24 的 DS 座**完全对称**（样本注 2 原文 *This connector has no polarity*； -本体图两端一模一样、上下两排也一模一样，没有任何 1 脚标记）， -所以「奇数脚在哪一排」不是这颗座子本身的属性，而是**小米8 那块板子的布局事实**， -图纸查不到 —— 我们只有原理图，没有小米8 的 PCB。 - -把编号往位置上贴，一共有 **4 种**候选： - -| | 1 脚在 −X 端 | 1 脚在 +X 端 | -|---|---|---| -| **奇数在 +Y 排** | A（现在选的）| C | -| **奇数在 −Y 排** | B | D | - -- **A ↔ D、B ↔ C** 差一个 **180° 旋转** —— 贴片时转个方向就能换，**不用重打板**。 -- **A ↔ B、C ↔ D** 差一个**镜像** —— 相当于每个奇数脚和它的偶数搭档对调 - （D+ 会落到 45 脚 `SPKR_OUT_P` 上）。**旋转换不掉，错了要重打载板。** - -原来 §13.5 写的「两种候选差一个 180° 旋转」只覆盖了前一半，**已在上面更正**。 - -#### 打样前必做的那一次实测（两个探点，零成本、零风险） - -拿手机主板（不通电）+ 万用表通断档，在 J1401 上量： - -1. **先认哪一端是 1/2 脚端**：两个电源触点（焊盘大，0.49 × 0.76 mm，好戳）分别对主板地量电阻。 - ~0 Ω 的那个是 **G1**，G1 就在 **1/2 脚那一端**（§13.4）。 -2. **再认哪一排是奇数排**：从 G1 那一端数，两排各自的**第 2 个信号触点**分别对地量。 - - **奇数排的第 2 个 = pin 3 = GND** ✔ - - 偶数排的第 2 个 = pin 4 = `VREG_L19A_3P0`，**不是地** - 通的那一排就是奇数排。 - -这两点选得刻意：都紧挨着 G1 那一端，不用在 0.35 mm 间距里数到中间去； -而且判据是「通/不通」不是读数，探针滑一格也不会读错 -（滑到 pin 1 = `MIC_BIAS1`、pin 5 = `CDC_MICIN`，都不是地）。 - -量完对照下表，落到哪个候选就把 `fp_bm24.py` 的 `ODD_ROW_TOP` 改一下重跑 -（`--push` 一遍，1 秒的事）；1 脚在哪一端那一位则留给贴片方向，封装不用动。 - -| 实测结果 | 要做的事 | -|---|---| -| 奇数排 = 载板上朝 +Y 的那一排 | 什么都不用改（当前就是 A）| -| 奇数排 = 朝 −Y 的那一排 | `ODD_ROW_TOP = False`，重跑 `fp_bm24.py --push` | - -#### ✅✅ 2026-09-05 已实测：**A，什么都不用改** - -用户拿主板 + 万用表量的，两条结论： - -| 实测 | | -|---|---| -| **右端那个大触点是 G1**（对地导通）| ⇒ J1401 的 1/2 脚端在**右端**（顶视、接口边朝下）| -| **下面那一排（靠板边那一排）是奇数排** | ⇒ 镜像位定了 | - -第二张照片确认了唯一那个几何前提：**排线从 J1401 直接朝板下边缘出去** -（软板一路下到尾插小板，板上印着 `MAIN` + 指向主板的箭头）。 -所以「靠板边那一排」= **排线侧 = 内侧排**。 - -推导链（每一环都是已实测的事实，不是推测）： - -``` -J1401 靠板边那一排（= 内侧排） ← 实测：奇数排 - ↕ 公头A 内侧排 - ↕ 排线 1:1 直通，内侧↔内侧 ← §13.5 用户实测 - ↕ 公头B 内侧排 -载板 J7n 朝手机那一排（+Y） ⇒ 奇数排 -``` - -载板这一侧为什么是「朝手机那一排」：排线出 J1401 → 越过手机板边 → **台阶式下折** -（折线平行于连接器长轴）→ 回头插进 v = −3.0 的 J7n，所以在 J7n 处**软板本体朝 +v 伸出**。 -而 `to_board()` 对五个位都保证「封装本地 +Y = 朝手机主板」（CH1~3 rot 0、CH4/5 整位 180°）。 - -⇒ **`ODD_ROW_TOP = True` 就是对的，封装、原理图、摆位一个都不用动。** - -**第二位（贴片方向）同时也自洽了**：折叠不翻长轴方向，所以 J1401 的左端（G2 = `USB_VBUS`） -对应载板座子的左端；我们的封装是 `pin51`(VBUS) 在 −X、`pin52`(GND) 在 +X、J7n 摆 rot 0， -⇒ VBUS 端落在 −X = 手机左端 ✔，和 §13.5 推出的「52 = GND、51 = VBUS」对上。 - -> ⚠️ 首件仍要按 §24.4 量一次 `VBUSn` 对 GND 的电阻 —— 那是**验证**，不是**决定**。 - -#### 可选的零成本复核（还没做，做了这一位就彻底钉死） - -不需要地参考，两根表笔点相邻触点：奇数排上从 G1 端数， -**位置 17-18-19 互相导通**（`SPKR_OUT_N` 33/35/37）、**22-23-24 互相导通**（`SPKR_OUT_P` 43/45/47）； -偶数排同样位置是 `VREG_BOB` / GND / 口温，不导通。 - -> ~~这一步必须在下单载板 PCB 之前做完~~ —— **2026-09-05 已做完，见上。** -> （当时写的退路：把 50 个焊盘全引到板边测试点、首件焊好再跳线 —— 用不上了。） - -### 24.4 还有一个老的待实测项（§13.5 已记，这里只做交叉引用） - -**G1/G2 落在我们这颗座子的哪一端**（即 51/52 谁是地）。 -它属于上面表里「1 脚在哪一端」那一位，**贴片时转 180° 就能纠**，所以不致命。 -首件上电前量一次 `VBUSn` 对 GND 的电阻即可（负载开关默认关断，零风险）。 - -### 24.5 建库时踩的两条 API 坑 - -1. **`lib_Footprint.copy()` 对系统库的封装静默失败**（返回 `undefined`，不抛错）， - 系统库封装也 `openInEditor()` 不了（返回 `false`）。 - 所以「复制立创封装再改编号」这条路走不通 —— 只能 `lib_Footprint.create()` 建空封装、 - 自己把 52 个焊盘画出来。反过来说这也是好事：几何直接按官方样本落，不继承立创的错。 -2. **`lib_Device.create()` 的 `property` 参数会被吞掉**：建出来的器件 - `Add into BOM` / `Convert to PCB` 都是 **no**（意味着**根本不会转到 PCB**）， - 供应商编号也全丢。必须紧跟一次 `lib_Device.modify(uuid, lib, u,u,u,u, {...})` 补上， - 而且 `property` 要用 `{name, addIntoBom, addIntoPcb, otherProperty:{...}}` 这个嵌套结构。 - ---- - -## 25. 载板 PCB（PCB2-CARRIER，2026-09-04 从零布起） - -生成脚本 `.claude/pcb2_place.py`（`--outline` 板框 / `--mech` 机械要素 / `--push` 摆件）。 -截图 `PCB2-carrier-v1.png`、`PCB2-site1.png`、`PCB2-j23.png`。 - -### 25.1 板框与排布（用户拍板） - -**220 × 135 mm，四角 R5**，五块主板 **3+2 双排面对面，第二排居中**： - -| | X | Y | 旋转 | -|---|---|---|---| -| CH1 | 5.0 | 85.5 | 0（接口边朝下）| -| CH2 | 76.5 | 85.5 | 0 | -| CH3 | 148.0 | 85.5 | 0 | -| CH4 | 40.75 | 5.0 | **180**（接口边朝上）| -| CH5 | 112.25 | 5.0 | **180** | - -（坐标是主板本体左下角，主板 67.09 × 44.66。） - -**为什么能这么省地方**：小米8 主板的接口**全部**挤在同一条边上 —— -侧键 x 2~5.5 / J600 x≈23.8 / EDL x 42.6,45.4 / J1401 x 47.5~59.7，**y 全部 < 8 mm**。 -所以每台手机只要一条 **18 mm 的服务带**贴着那条边，两排面对面就能共用中央通道： - -``` -y 130.16 ┬ CH1 CH2 CH3 （主板，正面朝天） -y 85.5 ┼ ─────── 接口边 ─────── - │ 服务带 A：C8n1 / TP8n1,2 / C8n2~6 / J6n / U4n / J7n / U5n / U2n -y 67.5 ┼ ── 底层：J31 (62,67.5) · Hub (110,67) · J32 (158,67.5) ── - │ 服务带 B（同上，上下镜像） -y 49.66 ┼ ─────── 接口边 ─────── -y 5.0 ┴ CH4 CH5 左右各空出 35.75 × 44.66 的口袋 -``` - -左口袋放 J23 上游 USB-C + U31（3V3 LDO）+ U34（测温）+ R721/R722；右口袋暂空。 - -### 25.2 三条硬决定 - -1. **J31 / J32 排母在底层（layer 2）。** 下板公头朝上，载板母座必须朝下。 - ⚠️ 「第 r 行对第 r 行」不能靠脑补两边的引脚表 —— 底层元件在顶视图里是镜像的。 - `pcb2_place.py --push` 会把载板侧 80 个焊盘的绝对坐标导出到 - **`.claude/pcb2-header-pads.json`**；下板放 J24/J25 时按同一装配坐标系 - 把 pin k 摆到同一个 (x, y) 即可，**数值对上就一定插得上，不用推理**。 - 装配坐标系取载板坐标系，下板 160×125 居中 → 下板原点 = 载板 (30, 5)， - 所以下板侧目标坐标 = 导出值 − (30, 5)。 -2. **USB Hub（U32 + Y1 + strap + 去耦，共 26 件）也在底层，压在通道正中 (110, 67)。** - 顶层通道被两条服务带占满；而 Hub 若放进左右口袋，到最远那台的 D± 要走 200+ mm， - **超过 USB2517I 手册要求的 6 inch(152 mm)**。放中间后最长约 92 mm。 - 底层本来就要贴 J31/J32，不增加工序。 - ⚠️ 底层元件落在两板之间那 13 mm 缝里 —— **布下板时别让 C2/C3（12 mm 电解）撞上**。 -3. **35 个手机定位孔做 NPTH（Φ2.5，不金属化），立柱必须用尼龙。** - 主板那 7 个孔是金属化的、连着手机地。做成金属化孔 + 金属立柱 = - 五台手机的地在载板上并成一根，4 A 回流会从专用的 `P−` 针里跑掉一部分， - 直接违反 §6.4「每路独立回流」。 - -### 25.3 ⚠️ 顶针封装：立创的焊盘会让侧键短路（本轮抓到的真错误） - -立创给 `C5221288`（YTC1P-2510-01）的封装 `SMD-1_BD2.0-H3.6` **焊盘是 Ø2.5**， -而顶针法兰只有 **Ø2.0**。单看没问题，按实测坐标密排就致命： - -| 触点对 | 间距 mm | -|---|---| -| J603–J601 | 2.346 | -| J603–J602 | 2.333 | -| **J601–J604** | **2.217** ← 最近 | - -`2.217 − 2.5 = −0.28 mm` → **两个焊盘直接叠在一起**，音量+ 会被永久按住。 -**原理图侧完全看不出来**（网表是对的），只有 PCB 摆位的几何检查能抓到。 - -已自建封装 **`POGO-SMD1P_D1.9`**（个人库，器件 `YTC1P-2510-01 D1.9` = -`1c8e0ea1e66142a8860d6812b1dbe356`）：单焊盘 **Ø1.9**，净间距 **0.317 mm**， -过 0.2 mm 规则；法兰 Ø2.0 只比焊盘大 0.05 mm/边，回流照样自对中。 -`c4_site.py` 已改用它，C4-SITE1~5 重生成、三道验证全绿、PCB 已重新导入。 - -> 教训写进 skill §9f：**用实测坐标钉死位置的器件，摆位前先把焊盘直径和 -> 实测最小间距对一遍**，别等 DRC。判据 = `最小间距 − 焊盘直径 ≥ 设计规则净间距`。 - -### 25.4 服务带的内容与排法（本体坐标，v<0 = 接口边外侧） - -| 行 | v | 内容 | -|---|---|---| -| 1 | −3.2 | `TP8n1`(u21) `C8n6`(23.5) `TP8n2`(26) `C8n2`(31) `C8n3`(36.5) `J6n`(44) `J7n`(57.5) | -| 2 | −8.0 | `C8n4`(31) `C8n5`(36.5) `R74n`(41) `U4n`(45) `C76n`(49.5) `U5n`(57.5) `R76n`(61.5) `R77n`(64) | -| 3 | −11~−13 | `C8n1`(12, −11) `C70n`(39.5) `U2n`(45) `C71n`(49.5) `C72n`(52.5) `R70n`(55.5) | - -排法的三条理由：① 要接排线 / 焊飞线的（P+P− 焊盘、EDL 座、BM24 座）全在行 1， -贴着手机边，飞线最短；② `J7n` 摆在 u≈57.5，正对主板 J1401（u 47.5~59.7）； -③ `C8n1` 那颗 Ø10 电解摆到最左（u=12），那一段只有它，不跟任何东西抢地方。 - -`pcb2_place.py` 的本地检查有四项：位号齐全、不越框、**分层**重叠、 -顶层元件不许压进主板投影。直插件（`C8n1` / `TP8n1,2`）**两层都算**， -且顶层按罐体 Ø12.5 留、底层只按引脚焊盘留 —— 用同一个框会把 J31 误判成撞上 C811。 - -### 25.5 这一版还欠什么 - -| # | 待办 | 说明 | -|---|---|---| -| 1 | ✅ **J23 方向定稿，位置已改**（见 §25.6）| 方向判据两条，都不是算出来的：① 这个封装的 12 个信号焊盘在**连接器背面**、4 个屏蔽固定孔靠近口，所以口朝板内是错的；② 前端面比最外侧铜还往外 2 mm，焊盘框算不出来，是从渲染图量的（板框紫线 + 信号焊盘列左沿两点标定），得出「中心离前端面 5.134 mm」。**位置 2026-09-04 深夜从左口袋改到右口袋**：`rot=90`、中心 `x=214.866`，前端面仍与板边齐平 | -| 2 | ✅ **Hub 26 件已逐脚对位手排** | 见 §25.6。原来是 3 mm 网格粗排 | -| 3 | ⬜ 设计规则 / 铺铜 / 布线 | 一根都还没布。⚠️ 载板已切 4 层（§25.6），`pcb_rules.py` 的差分几何可以照抄，但**规则配置还挂在两层板能力集上，要先换掉** | -| 4 | ✅ 右口袋已用掉 | J23 挪过去了（§25.6）。左口袋现在只剩 U34/C760 | -| 5 | ⬜ **主板 7 个定位孔的孔径没量** | 载板现在开 Φ2.5。立柱销径要配主板孔径，卡尺量一下就定了 | -| 6 | ⬜ C801 高 16 mm，是载板最高件 | 外壳内高按它留（§24 那次已拍板照装）| - -### 25.6 布线前的四处返工（2026-09-04 深夜，用户拍板） - -这一轮不是加东西，是**把上一版摆位里四个会咬人的地方修掉**。 -四处全是「原理图侧完全看不出来、几何包围盒检查也过」的那一类。 - -#### ① 载板切到 4 层（2 层做不了） - -转板过来默认两层。三条硬理由： - -- **11 对 USB HS 差分要 90 Ω。** §10.1 的 W0.28 / S0.18 是按嘉立创四层 1.6 mm - 叠层（L1-L2 介质 h=0.2104）算的。两层板的介质是整个 1.5 mm， - 同样阻抗线宽要 2 mm 以上 —— 排不下，也没有参考面。 -- **五路 4 A（合计 20 A）** 没有内层电源面就只能靠外层大面积铜， - 而顶底两面都摆满了元件。 -- **两面都是元件面**，地回流会被割得很碎。 - -叠层沿用下板，但**层的角色是镜像的**： - -| | EasyEDA id | 下板（§10.1）| **载板** | 为什么不一样 | -|---|---|---|---|---| -| L1 | 1 | 信号（D± 走这层）| 信号：服务带、P+/P− 焊盘、U5n、U31 | | -| L2 | 15 | **完整地平面** | **电源面**（分割灌铜）| | -| L3 | 16 | 电源面 | **完整地平面** | | -| L4 | 2 | 控制信号 | 信号：J31/J32、**整个 Hub** | | - -**为什么载板要把地平面放到 Inner2 而不是 Inner1**：载板的 `U32` 在**底层**， -所有长距离 D±（5 对下游 + 1 对上游）都从底层出发。底层的参考面是 Inner2 —— -Inner2 必须是完整地。反过来（Inner1 = 地）的话底层 D± 就以**分割的电源面**为参考， -直接违反 §10.1 那条「以完整地平面做参考」。 -嘉立创四层 1.6 mm 标准叠层上下对称（L1-L2 与 L3-L4 都是 0.2104 mm 介质）， -所以 **W0.28 / S0.18 这组几何照搬即可**，不用重算。 - -#### ② J23 从左口袋挪到右口袋 —— 上游 D± 原来只剩 8% 余量 - -§25.2 选「Hub 压在通道正中」时**只核了下游**（最远 92 mm），没核上游。 -J23 在左口袋 x=5、Hub 在 x=110，上游曼哈顿 **140 mm**， -而 USB2517I 手册的上限是 **152 mm**。 - -挪到右口袋之后（实测读回的焊盘坐标）： - -| | 直线 | 曼哈顿 | -|---|---|---| -| **UP（J23 → U32）** | 103.6 | **104.4** | -| USB1 → U51 | 44.7 | 57.0 | -| USB2 → U52 | 32.5 | 43.3 | -| **USB3 → U53（最远下游）** | 101.7 | **113.3** | -| USB4 → U54 | 57.2 | 66.9 | -| USB5 → U55 | 19.6 | 27.6 | - -两头都进到 115 mm 以内。用户对上游口从哪一边出没有偏好，按走线最优定。 - -几何：`rot=270 → 90`（口朝 +X），中心 `x = 220 − 5.134 = 214.866`， -`y = 62.0`（让信号焊盘列 x≈212.4 正对 Hub 的上游脚行 y≈62.55）。 -壳体前端面仍与板边齐平 —— 这是把 §25.5 #1 那条标定几何镜像过去，不是重新量的。 - -顺带：`R717/R718`（CC1/CC2 的 5.1k 下拉）原来被 Hub 的网格排法捞走了， -摆在**底层**、离 J23 105 mm。CC 脚挂这么长的残桩没有意义。 -现在贴着 A5/B5 焊盘、和 J23 同在顶层，实测 1.59 mm。 - -`R721/R722`（上游 VBUS 分压）原来在左口袋陪着老 J23 —— **方向是反的**。 -分压要跟着**高阻端**走：`UP_VBUS_DET` 是高阻节点，要短；`VBUS_UP` 是低阻， -长跑无所谓。现在移到 J31 pin36 边上（底层，实测 3.27 mm）。 - -#### ③ U31 就近 Hub —— §22.7 写了但没落实 - -§22.7 白纸黑字：「§9.5 要求的『就近 Hub 供电』是 **PCB 摆位约束**，与分页无关」。 -上一版 U31 在左口袋 (25, 42)，离 Hub 90 mm。 -现在 `U31 (105, 71)` / `C736 (98, 71)` / `C737 (112.5, 68.8)`， -顶层 y 67.5~72.5 那条横带原本是空的（J31/J32 在底层，服务带 A 从 y 72.5 起）。 -实测 U31 的 3V3 输出脚到 U32.pin64 = **8.62 mm**。 - -#### ④ Hub 26 件从网格粗排改成逐脚对位手排 - -U32 是 QFN-64，脚距 0.5 mm，而 0402 件本体 0.54 mm 宽 —— -**一个脚一个件地排是排不下的**。所以每条边分两圈（A 圈 6.3 mm、B 圈 8.0 mm）， -件按 1.2 mm 间距错开。手排相对网格排法真正多做的事是**让出三条通道**： - -| 通道 | 位置（相对 Hub 中心）| 给谁 | -|---|---|---| -| 西侧扇出 | x < −4.45，y −3.8~+1.8 | 五对下游 D±（10 根），整条左边不放件 | -| 南侧竖井 | x −2.4~−0.2，y < −4.45 | XTAL1/2 下到 Y1 + UP_DP/DM 南下再西行 | -| 晶振窝 | (−4.2, −9.2) 一带 | Y1 + C740 / C741 | - -A 圈 y=−6.3 上 `C743`(x−2.65) 与 `C745`(x+0.05) 之间那 **2.16 mm** 就是南侧竖井， -四根线（XTAL 用 0.2、UP 用 0.28）刚好过得去。 - -实测的对位距离（读回焊盘坐标算的，不是脚本里的意图值）： - -| 件 | 对哪个脚 | mm | | -|---|---|---|---| -| `R708` | 63 RBIAS | **1.43** | 精密偏置，全簇最近 | -| `C743` | 62 VDD18PLL | 1.43 | | -| `C742` | 25 VDD18 | 1.51 | | -| `C744/745/746/749/750` | 64/57/52/24/46 +3V3 | 1.46~2.30 | | -| `C747/C748` | 5/10 +3V3 | 3.55 / 3.10 | 夹在 D± 中间，只能放到扇出区之外 | -| `R712/R715/R714/R719/R709` | 42/56/54/40/44 | 1.42~1.86 | | -| `R711/R716/R720` | 41/43/45 | 3.1 | B 圈，纯配置下拉/上拉，够 | -| `Y1` | 61/60 XTAL | 4.95 / 5.76 | 见下 | -| `C740/C741` | Y1 的两个端子 | 1.48 / 1.83 | | - -**晶振离芯片 5~5.8 mm 是通道的代价，不是疏忽。** `UP_DP/DM` 必须从南边出去再西行， -Y1（3.6 × 2.9）放不进它们的竖井，只能退到西南。24 MHz 下这个距离有充分余量， -真正要紧的「负载电容贴着晶振端子 + 地回路短」已经做到（1.5~1.8 mm）。 - -`C747/C748` 那 3.1~3.5 mm 同理：pin5 / pin10 夹在十根 D± 中间， -件放进去就堵死扇出。这两颗靠 **Inner2 的 +3V3 灌铜就近打孔**补偿，不靠这段走线。 - -#### ⑤ 载板自己的 M3 孔压在手机上（`pcb2_clear.py` 抓到的真错误） - -四个 M3 孔 `(8,8)/(212,8)/(8,127)/(212,127)` 是在五个手机位拍板**之前**放的， -之后没复核。上面两个落在 **CH1 / CH3 的手机本体投影里**， -其中 `(8,127)` 的 Ø6 焊盘和 CH1 的定位孔 `P1H2` 直接重叠 **0.93 mm**。 - -这个错误 `pcb2_place.py` 的包围盒检查抓不到 —— 定位孔和 M3 孔都是**自由焊盘**， -不属于任何元件，根本不在它的检查范围里。 -新写的 **`.claude/pcb2_clear.py`** 按焊盘真实形状两两算净间距，才把它翻出来。 - -板顶那条 `y 130.16~135` 的 4.84 mm 缝里塞不下 Ø6 焊盘， -三个手机横排也已经把 x 方向占满（5+67.09+4.41+67.09+4.5+67.09+4.91 = 220.09）， -所以上面两个孔只能退进中央通道 / 右口袋： - - MH = [(8, 8), (212, 8), (7, 60), (213, 45)] - -`pcb2_place.py` 已加断言：M3 孔不许落进任何手机本体投影， -也不许离 35 个定位孔中的任何一个近于 `Ø6/2 + Ø2.5/2 + 0.2 = 4.45 mm`。 - -> ⚠️ **副作用，是外壳设计要回答的问题**：CH1~CH3 那一排（板子上半部分） -> 最近的安装点在 45 mm 之外，220 mm 跨距上没有支撑。 -> 三条出路：外壳做侧边导轨托住上沿 / 在中央通道 `(127, 67)` 加一个中跨孔 -> （实测那一块顶底两层都是空的）/ 缩板。**目前没做决定。** - -#### 新写的检查脚本：`.claude/pcb2_clear.py` - - /c/Python314/python .claude/pcb2_clear.py [--min 0.2] [--top 40] - -按焊盘**真实形状**（RECT/OVAL 按轴对齐矩形、真圆按圆心距、POLYGON 按点表包围盒） -两两算净间距，分「同一封装内」（只报负间距）与「跨元件」（判据 0.2 mm）两类。 - -为什么不用 EasyEDA 自己的 DRC：没布线时它会刷出 1200+ 条「连接性错误」， -真正的间距错误埋在里面看不见（成因见 `drc_read.py` 的注释）。 - -写这个脚本踩到的**两个 API 陷阱**（已写进 skill §9g / §9h）： - -1. **焊盘归属哪个元件，只能靠 primitiveId 前缀。** - `pcb_PrimitivePad.getAll()` 回来的对象上**没有** `getState_ParentComponentPrimitiveId` - （TypeError: not a function）；用 try/catch 包起来的话它会**静默地把所有焊盘 - 都当成自由焊盘**，看不出错。真正的判据是 - 「焊盘的 primitiveId 以父元件的 primitiveId 为前缀」—— - 元件 C701 = `356da09e850d14fa`，它 1 脚 = `356da09e850d14fae16`。 - （坐标匹配也不行：有浮点尾巴，且 POLYGON 焊盘的 x/y 根本不是形心。） -2. ⚠️ **焊盘的 rotation 是弧度，元件的 rotation 是角度。** - `pcb_PrimitivePad.getState_Rotation()` 回来 `1.5707963267948963`（= π/2）， - `pcb_PrimitiveComponent.getState_Rotation()` 回来 `90`。 - 按角度判 `rot % 180 == 90` 的话，**所有旋转过的矩形焊盘长短边都会被认反**。 - 实测后果：J23 那 12 个 0.30 × 1.30 的信号焊盘被误判成两两重叠 0.30 mm - （真实净间距 +0.20 mm），13 条假报。 - 这类错误最阴的地方是**只错一半** —— 不旋转的焊盘全对， - 所以看上去像「某个封装有问题」，而不像「换算错了」。 - -#### 这一轮的验证结果 - -| 检查 | 结果 | -|---|---| -| `pcb2_place.py` 本地四项（位号齐全 / 不越框 / 分层重叠 / 顶层不压主板投影）| ✔ 161 个元件，顶层 133 / 底层 28 | -| M3 孔断言（不压手机投影 / 离定位孔 ≥ 4.45 mm）| ✔ | -| `pcb2_clear.py` 跨元件焊盘净间距 ≥ 0.2 mm | ✔ 814 个焊盘全过 | -| `pcb2_clear.py` 同封装内负间距 | ✔ 0 对 | -| 铜层数 | ✔ 2 → 4（id 1 / 15 / 16 / 2 启用） | - -截图 `PCB2-carrier-v2.png`（全板）。 - ---- - -### 25.7 布线前置：设计规则、地平面、两个中跨孔（2026-09-05） - -这一轮做的是「布线之前必须先有的东西」，**一根走线都还没画**（原因见末尾）。 - -#### ① 载板设计规则整套下发（`.claude/pcb2_rules.py`） - -转板过来一直挂在 `JLCPCB Capability(Two Layers Board)` 上，而板子早就是四层了。 -做法完全照抄下板的 `pcb_rules.py`（那边的文件头是唯一说明书，两个 config 形状的坑 -和「别去 GUI 换配置下拉框」那条都适用），只有三处不同： - -| | 下板 PCB1 | 载板 PCB2 | -|---|---|---| -| 差分对 | 7 对 | **11 对** | -| 功率线宽档 | 2 档（PWR4A / PWR12V）| **3 档**（PWR4A / PWR5V / PWR1A）| -| 线宽指派 | 12 个网络 | 12 个网络 | - -**为什么是 11 对**：载板上每一路 D± 被 ESD 器件 `U5n` 切成两段 —— -`USBn_DP/DM`（U32 → U5n，长段，走底层）和 `USBn_DPJ/DMJ`（U5n → J7n，约 5 mm，走顶层）。 -**两段都要建对**，否则短段会按普通信号布、在 ESD 器件那头留一截不受控阻抗。 -5 长 + 5 短 + `UPSTREAM` = 11。载板没有 `DEBUG` 那一对（ESP32 在下板）。 - -**几何 W0.28 / S0.18 直接照搬不重算**：嘉立创四层 1.6 mm 标准叠层上下对称 -（L1-L2 与 L3-L4 都是 0.2104 mm 介质），载板虽然层角色是镜像的， -底层 D± 以 Inner2（完整地）为参考，介质厚度与下板顶层 D± 以 Inner1（地）为参考完全相同。 - -⚠️ **顶层那 5 段 `*J` 的参考面是 Inner1，也就是分割的电源面**，不是完整地。 -段长只有约 5 mm、又紧挨 ESD 器件，可以接受；但要保证每个 `U5n`↔`J7n` -下方的 Inner1 是**同一块铜**，别让分割缝横穿这 5 mm。 - -✅ **2026-09-05 Inner1 铺完后已实测**（`.claude/inner1_diffref.py`，把两根线的包围盒 -外扩 1 mm 当窗口，逐窗口栅格化 Inner1 上所有铜面）：五段窗口里**都只有 `GND-INNER1` -一块铜、一个连通域、覆盖 100%**（连反焊盘的洞都没有）。五块 `VOn_P` 岛离得最近的 -是 VO4（右沿 x=100）对 CH1 的窗口（x 57.65~64.45），差着一整个服务带。 -⇒ 这条约束是**满足的**，不是「可以接受」而已。改岛的边界或挪 `U5n`/`J7n` 之后要重跑这个脚本。 - -**三档功率线宽的依据**（IPC-2221 外层 1 oz，ΔT≈20 °C）： - -| 规则 | 默认 / 最小 | 挂哪些网络 | 依据 | -|---|---|---|---| -| `PWR4A` | 1.5 / 0.3 mm | `VO1_P`~`VO5_P` | 每路 4 A | -| `PWR5V` | 1.2 / 0.3 mm | `+5V` | §9.4 最坏 2.8 A（1.2 mm 可载 3.6 A）| -| `PWR1A` | 0.6 / 0.25 mm | `VBUS1`~`5`、`+3V3_HUB` | 下行每口 0.5 A；Hub 3V3 最坏 0.42 A | - -最小值一律留到 0.25~0.3 mm，理由同 §10.1：规则是**按网络**生效的， -`+5V` / `VBUS` 上挂着 0402 去耦（焊盘才 0.57 mm 宽），卡大线宽会让几十个焊盘 -扇不出去、刷出一屏假 DRC。**载流靠灌铜保证，不靠 DRC。** - -`--check` 审计十一项全过：铜层数 4 / 四层板能力集（最小线宽 0.102、过孔 0.30-0.20、 -含 0.5 oz 内层条目）/ 三条线宽规则存在 / 差分几何 W0.280 S0.180 / -非差分间距下限 0.2000 / 对内 `USBPAIR` 0.15 / 11 对差分 / 12 个线宽指派 / 11 条对内间距规则。 - -#### ② Inner2 整板地平面已铺好 - -一块 `GND-INNER2`，板框内缩 0.5 mm 的 R5 圆角矩形，`preserveSilos=false`， -重建后 **81 块填充**，已存盘。脚本是 `.claude/pcb2_pour.py`（`--push` 一气跑完： -清旧 → 建边框 → 重建 → 确认 → 存盘，中途不能停，理由见下面第 3 条）。这是载板上唯一**不依赖任何未决事项**的铜面 —— -Inner1 的分割电源面当时要等排母定了才能划 —— 排母 2026-09-05 定稿并落到 PCB 上（§22.3f / §25.9）， -**Inner1 已于同日铺完，见 §25.11。** - -#### ③ 两个中跨 M3 孔（用户拍板，§25.6 ⑤ 那条待办到此关闭） - -孔位不是拍脑袋定的，是拿**真实焊盘 + 五个 Ø12.5 电解罐体**做网格搜索找出来的 -（判据：孔中心到任何铜/罐体的净间距，NPTH Ø3.2 算）： - -| 候选窗口 | 位置 | 净间距 | | -|---|---|---|---| -| CH1\|CH2 缝下 | **(76.6, 80.1)** | **5.28 mm** | ← 选它 | -| CH2\|CH3 缝下 | **(148.1, 80.1)** | **5.28 mm** | ← 选它 | -| 走廊正中 | (127.9, 67.5) | 2.90 mm | 窄一半，且离要支撑的地方远 18 mm | - -**选 y≈80 而不是走廊正中的两条理由**： - -1. 要支撑的是 y 85.5~130 那一排手机，80.1 离它只有 5 mm，67.5 差了 18 mm。 - 插 BM24 原厂排线时的按压力正好作用在这个无支撑的上半部分。 -2. 走廊正中被 `C811` / `C831` 两个 Ø12.5 电解罐夹着 - （罐体分别占 y 68.25~80.75 和 y 54.41~66.91），只剩一条 6.9 mm 高的缝； - 而三台手机之间那 4.41 mm 的 x 向空档一路通到 y 84，宽敞得多。 - -⚠️ y 再往上就被**顶针** `J48` / `J52`（y 87.96，CH2/CH3 的侧键触点）逼住： -y=83 时净间距掉到 2.41，y=84 只剩 1.41。**80.1 是这个窗口的最宽处。** - -规格与原有四个一致：Ø3.2 孔 + Ø6 焊盘 + 接 GND（金属化，锁到外壳等于把载板地 -接到机壳 —— 这和 §25.2 决定 3「手机定位孔必须 NPTH」不冲突，那一条防的是 -**五台手机的地在载板上并成一根**，载板自己的地本来就是一个网络）。 - -`pcb2_clear.py` 重跑：**816 个焊盘**（原 814 + 2），跨元件净间距全过。 -截图 `PCB2-carrier-v3.png`（全板）/ `PCB2-midspan-mh.png`（MH5 附近）。 - -#### ④ 查清一个必须记住的事实：**J31/J32 的占位封装是 SMD，排距 4.80 mm** - -实测回读 J31 的 40 个焊盘：**20 列 × 2.54 mm 列距，2 行 × 4.80 mm 排距， -全部在 layer 2（底层）** —— 不是 layer 12，也就是说它是**贴片**焊盘，不是插装。 - -对照两边的封装名： - -| | 器件 | 封装 | -|---|---|---| -| 下板公头 J24/J25 | `C9900001574` 2.54 双塑双排针 2\*20P L17MM | `HDR-**TH**_40P-P2.54-V-R2-C20-**S2.54**-1` | -| 载板母座 J31/J32 | `C9900025309` 双排**插装**排母 2\*20 40PIN 2.54 间距 | `HDR-**SMD**_40P-P2.54-V-F-R2-C20-**LS6.7**` | - -> **本节写于换件之前，两颗都已作废**（2026-09-05 → `C55020601` + `C5307344`，见 §22.3f）。 -> 下面这两条结论仍然有效，而且**正是换插装件的直接理由**，所以整节保留。 - -**4.80 mm 排距本身不是错**：贴片排母的触点在壳体内仍是 2.54 间距， -焊脚是鸥翼状往外掰的，`LS6.7` 就是两排焊脚外沿的跨距（4.80 + 焊盘长 ≈ 6.7）。 -所以它和 2.54 的公头**能对插**。 - -**真正的问题有两个**： - -1. **器件名写着「插装」，封装却是 SMD。** 立创的封装数据在这个工程里已经错过一次 - （§23.1 的 BM24 焊盘编号）。选型时**以封装名和实际焊盘为准，别信器件名**。 -2. **贴片排母承 5 路 × 4 A = 20 A、还要反复插拔**，焊脚的机械保持力和接触电阻 - 都不如插装件。§22.2 里「三针并联接触电阻约 5 mΩ」的估算是按插装件写的。 - **换真件时优先选插装（TH）排母。** - -⚠️ 换件之后 **80 个焊盘会整体移位**（排距从 4.80 变成插装件的 2.54， -壳体宽度和定位柱也会变），而它们正压在要铺电源面的走廊正中。 -这就是这一轮**没有继续铺 Inner1、也没有开始布线**的原因（用户 2026-09-05 拍板： -先停下，等排母选定再动布线）。**2026-09-05 排母已定稿并实施完毕，见 §25.9。** - -#### 这一轮暴露出来的四条 EasyEDA 坑（已写进 skill §9j~§9l） - -1. **铺铜优先级是「数字小的先铺、占地盘」**，而不是反过来 —— - 下板 `pcb_pour.py` 里 GND=1 / 电源岛=5 的写法是反的（那边铜面从不重叠所以没出事）。 -2. **`create()` 的 `pourPriority` 参数不生效** —— 优先级是**按层、按创建顺序**从 1 编的。 - ⚠️ 别拿 `modify(id, {pourPriority})` 去补设：不生效，还会把客户端弄卡死（见下条）。 - ✅ **正确做法是靠创建顺序：电源岛先建（拿小数字、赢），GND 底填最后建。** - 2026-09-05 在本板 Inner1 上做了对照实验：先建的 12×12 岛完整活着， - 后建的 30×30 底填多出一个环（洞），几何相同但后建的那块被吃得一点不剩。 - `pcb2_pour.py` 的 `plan()` 顺序就是优先级，`--push` 会回读断言。 -3. **「重建所有」点了没反应 = 客户端卡在后台任务上**（窗口底部一条 0% 进度条； - 健康时那个 DOM 扫描返回空数组，判据很干净）。`location.reload()` 之后一次就通； - ⚠️ **重载会丢掉重载前建的铺铜边框，即使 save 过**，所以 `--push` 必须一气跑完。 - ⚠️ **而 `location.reload()` 会被「文档有未保存改动」静默挡掉** —— 调用返回成功、 - 标签栏和 `windowId` 都不变。可靠顺序是：关对话框 → 删掉刚建的边框 → `save()` → - `window.onbeforeunload = null` → `location.reload(true)` → **轮询 `windowId` 直到它变掉**。 -4. **每个下发脚本必须自己 `openDocument`** —— 这一轮就因为上一条命令开了 PCB1， - 把**下板**的 14 块铜面重铺并存了盘（无损失，但两边返回值都看着正常， - 只有铜面名字能看出打错了对象）。 - -另外记一条不是坑的正常行为：`preserveSilos=false` 时，铺铜区域里没有本网络的 -焊盘/过孔，整块会被当孤岛删光 —— 边框还在、`getAll()` 数得到，但填充是 0。 -**所以扇出必须排在铺铜之前。** - ---- - -### 25.8 载板 GND 扇出（2026-09-05）—— 顺带查出 BM24 的一个硬约束 - -Inner2 整板地平面铺好之后，**它其实只靠 20 个直插焊盘吊着** -（五路的 `C8n1` 负极 + `TP8n2`、`J23` 的四个屏蔽脚、6 个 M3）， -另外 222 个贴片 GND 焊盘根本没连到平面上。所以铺完铜必须接着做扇出。 - -脚本 `.claude/pcb2_fanout.py` —— 复用下板 `pcb_fanout.py` 的规划器，只换板子常量。 - -#### 结果 - -| | | -|---|---| -| GND 贴片焊盘 | 222 个 | -| ~~**故意不扇**：J31/J32 的 GND 脚~~ | −33（当时排母未定）→ **2026-09-05 换成直插件后不再需要扇出**，通孔脚自己就是过孔（§25.9）| -| 实际目标 | **189 个** | -| 大焊盘走盘内过孔阵列 | 11 个焊盘 / **85 个过孔**（`U32` 的 4.8×4.8 散热盘一个就占 25 个）| -| 普通焊盘旁打过孔 | **125 个**（+125 条出线，中位 0.63 / 最长 1.77 mm）| -| **落盘合计** | **210 个过孔，全部 net=GND，Ø0.610 / 孔 Ø0.305** | -| ⬜ 打不下的 | **53 个**，见下 | - -出线分布 **105 条顶层 + 21 条底层** —— 底层那 21 条是 Hub 簇和 `J31/J32` 之外的底层件。 - -> ⚠️ 这里改了 `pcb_fanout.py` 两处**只在载板上才会暴露**的写死前提（下板行为不变）： -> ① `todo` 原来只收 `layer == L_TOP` 的焊盘 —— 下板 391 个元件全在顶层所以没事， -> 载板**两面都是元件面**，改成模块常量 `FANOUT_LAYERS`（载板覆盖成 `(1, 2)`）； -> ② 下发 JS 里出线的层写死成 `1` —— 载板底层焊盘的出线会被画到顶层去、**悬空且看不出来**。 -> 改成按焊盘自己的 `layer` 走。 - -#### ⚠️ 打不下的 53 个：51 个是五颗 BM24 的 GND 脚，这是几何上不可能，不是脚本的毛病 - -每颗 `J71`~`J75` 有 **13 个 GND 脚**，五颗共 65 个，只有 14 个（最外侧那些）打得下过孔。 - -算一下就知道为什么： - -``` -BM24 信号焊盘 0.1803 x 0.4801 mm，间距 0.35 mm（§24 自建封装，实测回读） -相邻焊盘边缘净距 = 0.35 − 0.18 = 0.17 mm -Ø0.6 过孔要离别的焊盘边缘 = 0.3 + 0.2(安全间距) = 0.50 mm ⇒ 塞不进去 -``` - -**两排之间的中间通道倒是够**（两排 y = ±1.06，焊盘高 0.48 ⇒ 内边缘 ±0.82， -通道净高 1.64 mm > 2 × 0.5），但通道里过孔彼此要 0.6 + 0.2 = 0.8 mm 中心距， -而脚距只有 0.35 —— 三个脚才放得下一个过孔，且引线还要横穿别的脚。 - -**所以 0.35 mm 间距的连接器不能靠「旁边打过孔」扇出，只能逃逸布线**： -前排（y 81.44）一律往南出、后排（y 83.56）一律往北出 -（同一排相邻焊盘之间只有 0.17 mm，连 0.102 的最小线宽都塞不下， -**横向穿不过去，每个脚只能直着离开连接器**），出了焊盘阵列再打过孔。 - -这属于布线阶段的活，等排母定了连同 D± 一起做。**打样前必须确认这 65 个 GND 脚 -真的都接到地平面上了** —— USB 的回流路径全靠它们。 - -#### 顺带记一条工作顺序 - -`pcb_fanout.py` 文件头那条「**布局一动就要 `--clean` → 重新 dump → `--push``**， -三步不能省也不能并」对载板同样成立。换排母 = 布局变动（2026-09-05 已按这个顺序重来过一遍，§25.9）， -这 210 个过孔届时要全部清掉重来 —— **脚本才是这一轮的产出，过孔是副产品。** - -#### 扇出之后的 DRC 基线（2026-09-05，**下一轮照着这个数比对**） - -`pcb_Drc.check()` 跑完，DRC 面板： - -``` -全部 (551) - 同封装内间距错误 (115) 贴片焊盘 到 贴片焊盘 (115) ← 封装自带，永远修不掉，见下 - 连接性错误 (436) GND(107) +5V(15) VBUS1~5(各6) +3V3_HUB(33) ... - 间距错误 —— **0 条** ← 210 个过孔 + 126 条出线一条没违规 -``` - -**「间距错误」是 0**，说明这一轮落的铜是干净的。另外两支都是预期之内： - -- **连接性错误 436 条 = 还没布线**。GND 那 107 条里，51 条是 BM24 的 GND 脚、 - 33 条是故意没扇的 J31/J32，剩下的是平面被分成的几个孤立块。 -- **同封装内间距错误 115 条 = 封装自带的引脚间距，不是设计错误**，成因逐个核过： - - | 位号 | 焊盘对 | 最小净间距 | 成因 | - |---|---|---|---| - | `J71`~`J75`（BM24-50DS）| 228 | **0.170 mm** | 0.35 间距 − 0.18 焊盘宽，见 §24 | - | `U32`（USB2517I QFN-64）| 4 | 0.125 mm | 0.5 mm 脚距 | - | `J23`（USB-C）| 3 | 0.200 mm | 正好卡在判据边界（浮点） | - - 安全间距规则全表抬到了 0.2 mm（§25.7 ①），比这几颗连接器**自己的脚距**还严， - 所以必然报。三个数都在嘉立创四层工艺下限（0.1 mm）之上，可以打。 - - ⚠️ **别去调低全局安全间距来「修」它们** —— 那等于把全板的保护一起放掉。 - EasyEDA 已经把这一支单列成「同封装内间距错误」，和跨元件的「间距错误」是分开的。 - **看 DRC 只看「间距错误」那一支；「同封装内」那一支确认成因之后就忽略。** - ---- - -### 22.3f 板对板连接器定稿（2026-09-05，取代 §22.2 / §22.3d 里的两个占位） - -用户 2026-09-05 授权「你来定选型」。**结论如下，§22.2 与 §22.3d 里凡是写 `C9900001574` / -`C9900025309` 的地方一律以本节为准。** - -| | 型号 | 立创 | 关键参数 | -|---|---|---|---| -| **下板 J24/J25 公头** | **AZ-PZ2.54-V11-2\*20P**（宝讯 BXCONN）| **C55020601** | 2×20 / 2.54 / 直插；**塑高 2.5**、配合针长 6、端接针长 3；**3 A/针、触头镀金**；−40~+105 °C | -| **载板 J31/J32 母座** | **PC104-2\*20**（洲日 ZHOURI）| **C5307344** | 2×20 / 2.54 / **直插**；**塑高 10.5**；2.5 A/针；行距 **2.54**；−40~+105 °C | - -**对插高度 = 2.5 + 10.5 = 13.0 mm**，由塑料对塑料定位。 -配合针长 6 mm 插进 10.5 mm 的腔体，PC/104 母座是通孔式（针可以一路穿过去）， -所以针不会先顶死、高度确实由塑料决定。 - -#### 为什么是这一对 - -1. **高度是唯一的硬约束，而这是库里唯一够的组合。** 把 EasyEDA 的立创库里 - 「间距 2.54、标了塑高」的排母全扫了一遍（`lib_Device.search`，十几个关键词）： - - | 塑高 | 料号 | | - |---|---|---| - | **10.5 mm** | `C5307344` PC104-2\*20 | ← 选它 | - | 10.5 mm | `C5307345` PC104-2\*40 | 尺寸不对（§22.2 已定两条 2×20）| - | 8.5 mm | `C55020541` / `C5124634` / `C9900025309`(贴片) | 对插只有 11 mm，**够不到** | - | 8.3 mm | `C35165` 2.54-2\*20P母长PC104 | 同上 | - - 8.5 mm 那一档配 2.5 mm 塑高的公头只有 11 mm，差 2 mm。没有「加高排针」能补 —— - 库里 2.54 的双排排针塑高全是 2.5。 - -2. **从贴片改成插装**，这是比高度更重要的一处改善。三个好处： - - 20 A 总电流 + 反复插拔，靠的是插装脚的保持力；§22.2 里「三针并联接触电阻约 5 mΩ」 - 本来就是按插装件估的。 - - **80 个通孔脚本身就是过孔**，直接把 `VOn_P` / `+5V` / 33 个 `GND` 连到 Inner1/Inner2。 - §25.8 里被迫跳过的「J31/J32 那 33 个 GND 脚扇不出去」问题**自动消失**。 - - 行距从占位件的 **4.80 mm**（贴片鸥翼脚外掰）回到规范的 **2.54 mm**。 - -3. **电流**：取两者较小值 **2.5 A/针**。 - `VOn_P` 每路 3 针并 4 A = **1.33 A/针**（余量 47%）； - `+5V` 3 针 2.8 A = 0.93 A/针；`GND` 33 针。都很宽裕。 - -4. **PC/104 本来就是板间堆叠总线连接器**，机械设计目标就是「两块板叠起来还要能反复拆装」， - 和本项目的用法完全一致。 - -#### 这个决定带出来的三条硬约束 - -1. ⚠️ **`C2/C3` 的罐高必须 ≤ 11.5 mm**（13.0 − 1.5 mm 余量）。 - 现在的 `C22383480` 是立创的通用「470uF 25V」，**商城页面一个参数都没标， - §22.3d 那个「约 12 mm」是估的、不是查来的**。反正它要挪（见下），重选时把高度定死。 - Ø8 × 11.5 是 470 µF/25 V 的标准罐，好买。 - ⚠️ **别顺手换成聚合物电容**（库里 `C48970541` Ø8×11 / ESR 20 mΩ 看着更好）—— - 输入体电容的 ESR 正是阻尼输入侧电缆 LC 的东西，和 §6.2 输出侧同一个道理， - 换成低 ESR 会让输入滤波欠阻尼。§3.4 要的是「低 ESR **铝电解**」，不是聚合物。 - -2. ⚠️ **`C2`/`C3`/`C4`/`C5`/`C6` 必须挪 —— 它们压在 J24 要占的位置上。** - 载板 J31 中心 (62, 67.5)，下板坐标 = 载板 − (30, 5) ⇒ **J24 中心 (32, 62.5)**， - 本体 53.34 × 5.08 mm ⇒ 占 x 5.33~59.96 / y 58.67~65.04。实测重叠： - - | | 重叠 | - |---|---| - | `C2` (17, 63) Ø8 | **8.00 × 5.08 mm** | - | `C3` (26, 63) Ø8 | **8.00 × 5.08 mm** | - | `C4/C5/C6` (33, 60/63/65.5) | 3.20 × 1.29 / 2.50 / 0.79 mm | - - J25 中心 (128, 62.5) 那一侧没有冲突。 - -3. ⚠️ **两板之间没有可用的立柱位。** 载板 6 个 M3 里只有两个中跨孔映射进下板内 - （下板 (46.6, 75.1) / (118.1, 75.1)），而实测那两处在下板上是占着的 - （前者甚至和焊盘重叠 0.27、和过孔重叠 1.03 mm）。 - **所以两板间距只能由连接器的塑料对塑料保证，没有机械兜底。** - 下板重排接口区时若能顺手让出这两个位置，就能加两根 13 mm 立柱把间距定死 —— 值得做。 - -#### 到货必须核的两件事 - -1. **触头镀层**：`C5307344` 商城没标镀层（只写了「触头材质:黄铜」）。 - PC/104 一般是镀金的，但没写就得实物确认 —— 20 A、反复插拔，镀锡会随插拔次数劣化。 -2. **母座腔体深度 / 配合针长**：确认 6 mm 的针插到底时**两个塑料真的贴合** - （而不是针先顶到腔体底）。量一次对插后的板间距，应为 13.0 mm。 - -#### 换件要改的地方（实施清单） - -| 文件 | 改什么 | -|---|---| -| `.claude/eda-parts.json` | ✅ 已加 `C55020601` / `C5307344`，旧两颗标了「已作废」 | -| `.claude/p5_btb.py` | ✅ 公头器件换 `C55020601`；引脚公式 `r / 41−r` → `2r−1 / 2r`；**`ROW0` 100 → 95** | -| `.claude/c1_conn.py` | ✅ 母座器件换 `C5307344`；引脚公式与 `ROW0`（95）都不用动 | -| P5-BTB / C1-CONN 两页 | ✅ 已重新生成：`verify_sch` 两页 PASS（C1-CONN 带 `--nc c1-nets-nc.json`）、`xpage` 0 漏接、`port_audit` 下板 513 / 载板 330 全部可疑 0 | -| §22.2 逐针表 | ✅ 已按新编号重写（1/3/5 而不是 1/2/3），两块板共用一张表 | -| `.claude/pcb2_place.py` | ⬜ `HDR` 摆位不变（中心 (62,67.5)/(158,67.5)），但焊盘从**贴片 4.80 行距**变成**通孔 2.54 行距** | -| 载板 PCB | ✅ 已走完：`clean2()` 清过孔 → `pcb2_place.py --push` → `pcb2_parts_dump.py` + `dump_pads.py` → `pcb2_fanout.py --push`（`SKIP_HDR=False`）→ `pcb2_pour.py --push`。逐项见 **§25.9** | - -#### 实测到的符号几何（2026-09-05，两颗一起量的） - -``` -公头 C55020601 / 母座 C5307344 —— 两颗完全一样 - 20 行，行距 10，左列 x = cx−30，右列 x = cx+30 - 第 1 行 y = cy + 95（不是公头原来那颗的 +100 ⇒ p5_btb.py 的 ROW0 要改） - 第 r 行 = 引脚 2r−1（左）/ 2r（右） -``` - -量法：在 C1-CONN 上临时各放一颗、`getAllPins()` 读回 40 个引脚号与相对坐标， -**同一次调用的 `finally` 里删掉**（前后元件总数都是 69，无残留）。 - -#### ✅ 编号体系已实测：**§22.2 那个编号陷阱换件之后消失了** - -两个新符号各在 C1-CONN 上临时放了一次、把引脚号与坐标读回来（读完同一次调用里删掉， -`verify_sch` + `xpage` 复核过页面无残留）。结果**两颗完全一致**： - -``` -20 行 x 左右两列，列 x 偏移 ±30，行距 10 -第 1 行: 引脚 1(左) / 2(右) 第 2 行: 3 / 4 ... 第 20 行: 39 / 40 -``` - -即**两颗都是 IDC 奇偶式：第 r 行 = 引脚 2r−1（左）/ 2r（右）**。 - -而旧的一对是**两套不同的编号**（下板 DIP 式 第 r 行 = r / 41−r， -载板 IDC 奇偶式 第 r 行 = 2r−1 / 2r），§22.2 专门为此写了一节警告 -「只能按行对，不能按引脚号对」。**换件之后两块板从此同一套编号，这条陷阱自动消失。** - -⇒ `p5_btb.py` 的引脚公式要从 `r / 41−r` **改成 `2r−1 / 2r`**； - `c1_conn.py` 的公式**不用动**（本来就是 `2r−1 / 2r`）。 - 两边仍然共用 `p5_btb.py` 那张按行组织的表，事实来源不变。 - -⚠️ **但 PCB 上那一条还在**：符号编号一致 ≠ 第 r 行真的对上第 r 行。 -公头在下板顶层、母座在载板底层，**底层元件在顶视图里是镜像的** —— -`pcb2_place.py --push` 导出的 `pcb2-header-pads.json` 仍然是唯一靠得住的对位依据， -下板照那 80 个坐标摆，布板时实打实核一次。 - - ---- - -### 25.9 换件落到载板 PCB 上（2026-09-05 夜） - -§22.3f 定的 `C55020601` + `C5307344` 在这一轮走完了从原理图到 PCB 的整条流程。 -**结论：能换，而且换完 DRC 和换件前的基线一模一样**（间距错误那一支 115 条， -全是 `J71~J75`/`U32`/`J23` 封装自带的引脚间距，见 §25.8 末尾）。 - -#### 导入变更只有 14 条 - -C1-CONN 整页是脚本重画的，7 个元件的 UUID 全新 ⇒ 每个一条「移除元件 + 增加元件」。 -**没有网络层面的变更**，说明两页的网表在换件前后完全等价（这正是想要的： -换的是封装和引脚编号，不是电路）。 - -⚠️ 对话框里的 **「包含设计规则」必须保持不勾** —— 勾上会拿原理图侧的规则覆盖 -`pcb2_rules.py` 下发的那 11 条。这次核过了是不勾的。 - -#### 换成通孔件逼出来的连锁改动：五个 Ø10 电解整体上移 2.5 mm - -这是**换件真正的代价**，而且原理图侧完全看不出来： - -> 贴片排母只占底层，所以 J31/J32 从来没和顶层的东西打过架。 -> 换成直插之后**顶层也占位**（40 个通孔脚的焊盘区 50 × 4.24 mm）， -> 而中央走廊在那两条带上正好被两排电解夹住： -> 上排三站的罐底 y = 68.25、下排两站的罐顶 y = 66.95，**中间只剩 1.30 mm**。 - -三条出路里只有一条走得通： - -| 方案 | 结论 | -|---|---| -| J31/J32 往下挪 | ✗ 下面 3 mm 处是下排各站的行 3（`U27`/`C704` 等，y ≤ 63.91），窗口 0.7 mm 不够 | -| J31/J32 往左右挪躲开罐子 | ✗ J31 可以（左移 5 mm 就避开 `C811`），**J32 不行** —— 左移会撞底层的 Hub 簇，右移出板 | -| **把五个罐子往手机那侧收** | ✅ 罐体在服务带里 `u 5.75~18.25` 这一段是独占的（行 1/2/3 的件都从 u=21 起），v 可以一直收到「不进手机投影」为止（v ≤ −6.25）| - -`BAND['c1']` 的 v 从 **−11.0 改成 −8.0**（和行 2 齐平）： - -| | | -|---|---| -| 罐体边 → 手机板边 | **3.00 mm**（keep-out 边 1.75 mm）| -| keep-out 边 → J31/J32 焊盘 | **1.63**（上排）/ **1.43**（下排）mm | -| 实测可行区间 | v ∈ [−9.0, −6.75] 本地四项检查全过 | - -顺带的好处：罐子离手机的 `P+/P−` 焊盘（v = −3.2）更近了 2.5 mm， -§6.3 那一组电容的回路更短。 - -#### 通孔脚自己就是过孔，§25.8 的一条待办直接消失 - -`pcb_fanout.one_net()` 的 `todo` 本来就写着 `not p['hole']` —— 通孔焊盘一律不进扇出清单。 -所以 J31/J32 那 33 个 GND 脚**不需要**扇出，`SKIP_HDR` 关掉即可， -§25.8 里「排母的 33 个 GND 脚扇不出去」这条待办随换件一起关闭。 -换件后重跑的结果和换件前**完全一致**：210 个过孔、失败 53 个（BM24 那 51 个 + `C749` + 1）。 - -#### Inner2 地平面：81 段 → 213 段 - -重铺之后填充段数从 81 涨到 213，包围盒仍是整板 (0.6, 0.6)~(219.4, 134.4)。 -涨的原因是那 80 个 2.54 间距的通孔在内层开了两条反焊盘带 -（Ø1.7 焊盘 + 0.2 净距 ⇒ 相邻反焊盘之间只剩 **0.44 mm** 的铜网）。 -**平面没有被切断**（网还在），但**Inner1 的电源岛不要指望从排母底下横穿**， -颈宽要绕着这两条带走。 - -#### 这一轮踩到的三个坑 - -1. **`pcb2-parts.json` 不能在元件摆好之后随便重抓** —— 焊盘的 `x/y` 跟着元件转， - 但 `pad` 数组里的 **w/h 不转**（方向记在 `pad.rotation` 上）。摆好之后直接抓， - 得到的是「位置转了、尺寸没转」的四不像包围盒，`pcb2_place.box()` 再按 rot 翻一次 - ⇒ 凭空报出 **12 条**假问题（手排的 0402 互相重叠、J23 越框）。 - 新脚本 `.claude/pcb2_parts_dump.py` 把焊盘位置**反转回元件本地系**再存， - 和「刚导入、全是 rot=0」时抓的那份等价。 -2. **`pcb_fanout.clean()` 在载板上是破坏性的** —— 它删「layer !== 11 的所有导线」。 - 下板除板框外没有别的线所以没事；载板上有 **丝印 50 + 装配 100 + 文档 20 = 170 条** - 会被一起删光，DRC 和几何检查一条都不报。 - ⇒ `pcb2_fanout.py` 里另写了 `clean2()`，只删过孔和信号层 (1/2/15/16) 的导线， - 并回读断言 3/9/13 三层还在。 -3. ⚠️ **板框是 layer 11 上的 `pcb_PrimitivePolyline`，不是 `Line`。** - 「剩余导线里还有没有 layer 11」不能当板框还在的证据 —— 第一版断言就是这么写错的， - 清理明明是对的却报「板框被清光了」。要查板框得查 `pcb_PrimitivePolyline`。 - -#### 本轮验证结果（全过） - - verify_sch.py P5-BTB ✔ PASS - verify_sch.py C1-CONN --nc c1-nets-nc.json ✔ PASS（U34.3 OS 有意悬空） - xpage.py 全工程 ✔ 真正漏接 0 - port_audit.py 下板 513 / 载板 330 ✔ 可疑 0 - pcb2_place.py 本地四项 + M3 断言 ✔ 161 元件（顶 133 / 底 28） - pcb2_clear.py 跨元件净间距 >= 0.2 mm ✔ 816 个焊盘 - DRC 511 = 同封装内 115 + 连接性 396 + 其它 0（与基线一致） - -截图 `PCB2-carrier-v4.png` / `P5-BTB.png` / `C1-CONN.png`。 - - ---- - -### 25.10 排母逐针分配按几何重排（2026-09-05 夜，取代 §22.2 的 09-04 版） - -铺 Inner1 之前先摸底，摸出 §22.2 那张「定稿」表和载板几何对不上。**这是布线开始前 -最后一次能免费改接口的机会**（下板 PCB 还没布），所以先改表再铺铜。 - -#### 硬冲突：4 A 的电源面穿不过排母的地针行 - -排母南排（y = 66.23）在两颗的前 16 位全是 GND 焊盘。焊盘 **Ø1.6993**、间距 **2.54** -⇒ 相邻焊盘边距 0.84 mm，扣掉两边各 0.2 mm 净距，Inner1 上每个缝只剩 **0.44 mm 铜网**。 - -`VOn_P` 是 4 A，按 IPC-2221 内层 0.5 oz、ΔT 20 °C 要 **6.97 mm** —— 把一路三针周围 -所有的缝加起来也只有约 1.8 mm。**结论是硬的：跨行走不通，不是难看的问题。** - -#### 09-04 那版为什么会跨行 - -它是按**通道号**切的（J24 = CH1+CH2+全局 / J25 = CH3+CH4+CH5），当时载板 PCB 还不存在。 -载板画出来之后，五路的落点是： - -| 网络 | 09-04 排母引脚 | 本站负载 | 负载在排母哪一侧 | -|---|---|---|---| -| `VO1_P` | J31 北 x 37.9~43.0 | x 14.5~43.1 | 北 ✔ | -| `VO2_P` | J31 北 x 45.5~50.6 | x 86.0~114.6 | 北（但要东行 55 mm）| -| `VO3_P` | J32 北 x 133.9~139.0 | x 157.5~186.1 | 北（东行 35 mm）| -| **`VO4_P`** | **J32 北 x 141.5~146.6** | x 69.8~98.3 | **南 ✘ 跨行** | -| **`VO5_P`** | **J32 北 x 149.1~154.2** | x 141.3~169.8 | **南 ✘ 跨行** | -| `+5V` | J31 北 ×3 | x 45.5~194.4，**南北都有** | 两侧，要横贯全板 | - -跨行的唯一出路是绕排母端头（三个通道：x<132.8 / 87.2~132.8 / >183.2）。 -`VO4_P` 会变成一条约 120 mm 的蛇形岛（西行 → 钻手机 2 底下 → 南下 → 再西行 50 mm）， -`VO5_P` 的站就在 J32 正下方却要绕 40 mm 再折回来。 - -#### 新规矩：北排喂北边的站，南排喂南边的站 - -依据是载板几何 —— **每颗排母正上方一个站、正下方一个站**： - -``` -J31 焊盘 x 37.87~ 86.13 正对 site1(x 5~72，北) 和 site4(x 41~108，南) -J32 焊盘 x 133.87~182.13 正对 site3(x 148~215，北) 和 site5(x 112~179，南) -site2 (x 76.5~143.5，北) 夹在两颗中间 → 取 J31 北排最右三针(x 81.05~86.13)， - 正好顶着 site2 最左的负载 C811(x 86.0) -``` - -重排后（逐针表见 §22.2，事实来源是 `.claude/p5_btb.py` 的 `J24`/`J25`）： - -| 网络 | 引脚 x / 行 | 最远负载曼哈顿 | 同侧 | -|---|---|---|---| -| `VO1_P` | 37.9 / 40.4 / 42.9 北 | 32.1 mm | ✔ | -| `VO2_P` | 81.0 / 83.6 / 86.1 北 | 42.0 mm | ✔ | -| `VO3_P` | 169.4 / 172.0 / 174.5 北 | 25.1 mm | ✔ | -| `VO4_P` | 73.4 / 76.0 / 78.5 **南** | 28.4 mm | ✔ | -| `VO5_P` | 154.2 / 156.7 / 159.3 **南** | 26.3 mm | ✔ | -| `+5V` | 10 针，两颗 × 南北四处 | 37.1 mm（到 Hub 的 C736）| —— | - -**最远行程从 ~120 mm 降到 ≤42 mm，五路全部同侧、一路都不跨行。** - -#### 顺带把 +5V 的「横贯全板脊」也消掉了 - -09-04 版 `+5V` 只有 3 针、全在 J31 北排，而它的 12 个负载散在 x 45.5~194.4、 -南北都有 ⇒ Inner1 上必须拉一条 150 mm 长、≥4.3 mm 宽的脊，横穿五路 `VOn_P` 的地盘。 - -改成 **10 针分散取电**（J31 北 4~5 / J31 南 11~12 / J32 南北 1~2 / J32 南北 20）之后， -每个入口只喂本站的 `U2n` + `C70n`，段电流 ≤0.6 A ⇒ **顶层 0.5~0.8 mm 走线就够， -Inner1 上不用给 +5V 留任何东西**。同理 `+3V3_HUB`（420 mA，局部）也不做岛。 - -⇒ **Inner1 的最终规划简化成：5 块 `VOn_P` 岛 + GND 底填**（原来是 5 + `+5V` + `+3V3_HUB` + 底填）。 - -#### 针数变化（网络表一个都没变，只是落点变了） - -| | 09-04 | 09-05 | -|---|---|---| -| 信号 | 47 | **54** = 15 `VOn_P` + 10 `+5V` + 25 站内 + 4 全局 | -| GND | 33 | **26**（20 A 回流 = 0.77 A/针）| - -五路 `VOn_P` 的「正对面 3 针 GND」（§15.4 各路独立回地）**一条不少**， -`p5_btb.py` 的 `plan()` 里逐行断言。 - -#### 原理图画法跟着改了一处：GND 也走 netport - -重排之后 GND 不再是「右列从第 1 行起的连续块」，而是散在两列的若干段 -（J24 北 13~17 / 南 1~5,14,18~20；J25 北 9~11,20 / 南 5~8,15~19）。 -给每一段配母线 + 地旗的话，**旗会掉进相邻行的端口里**（行距只有 10，而旗高 15~20，skill §7）。 -所以两页统一改成**每个引脚一个 netport（含 GND）**。 -实测 `verify_sch --nets` 回读到 `GND 26 个引脚`，netport 命名的 GND 与地旗合并到同一个网络， -40 个端口叠在 10 的行距上渲染也没打架（截图确认过）。 - -#### 本轮验证结果（全过） - - verify_sch.py P5-BTB ✔ PASS（导线 80 / 端口 80） - verify_sch.py C1-CONN --nc c1-nets-nc.json ✔ PASS - xpage.py 全工程 ✔ 真正漏接 0 - port_audit.py 下板 544 / 载板 361 ✔ 可疑 0 - 载板 PCB 导入变更 ✔ 65 条，全部是 J31/J32 的「修改网络」，无元件增删 - PCB 上 80 个焊盘的网络 vs 逐针表 ✔ 全部一致（脚本逐行比对） - pcb2_place.py / pcb2_clear.py ✔ 161 元件 / 816 焊盘 - 重扇 210 孔 + Inner2 重铺 185 段 ✔ - DRC ✔ 518 = 同封装内 115（与基线一致）+ 连接性 403 + 其它 0 - -截图 `P5-BTB.png` / `C1-CONN.png`。 - - ---- - -### 25.11 载板 Inner1 分割电源面（2026-09-05 夜）—— 五块 `VOn_P` 岛 + GND 底填 - -**事实来源 `.claude/pcb2_pour.py` 的 `ISLANDS`**，改铜面改那里再 `--push`。 -两个校核脚本都必须过（见本节末）。 - -#### 落地的形状 - -Inner1 只有两类铜：五块 `VOn_P` 岛（优先级在前，先占地盘）+ GND 底填（优先级最后）。 -`+5V` / `+3V3_HUB` 不开岛 —— §25.10 把 `+5V` 重排成 10 针分散取电之后， -每个入口只喂本站的 `U2n` + `C70n`、段电流 ≤0.6 A，顶层 0.5~0.8 mm 走线就够。 - -| 岛 | 网络 | 主体矩形（mm）| 颈（x0~x1 → y）| 面积 | -|---|---|---|---|---| -| VO1 | `VO1_P` | 12.5, 67.6 ~ 44.3, 84.0 | 不用开颈 | 491 mm² | -| VO2 | `VO2_P` | 80.0, 67.6 ~ 116.0, 84.0 | 不用开颈 | 541 mm² | -| VO3 | `VO3_P` | 152.0, 70.5 ~ 188.0, 84.0 | 168.5~175.9 → 67.6（朝下）| 475 mm² | -| VO4 | `VO4_P` | 68.0, 50.8 ~ 100.0, 63.5 | 71.5~79.9 → 67.4（朝上）| 406 mm² | -| VO5 | `VO5_P` | 139.5, 50.8 ~ 172.0, 63.5 | 152.8~160.6 → 67.4（朝上）| 411 mm² | - -**上排的 VO1 / VO2 不用单独开颈**：它们左右都没有别的排母针挡路， -整块矩形直接压到 y=67.6（南排针 y=66.23 的反焊盘上沿 67.28 之上 0.32 mm）。 -VO3 不行 —— 它左边就是 J32 的 POGO3 三针，只能从针缝里开一条 7.4 mm 的颈下去。 - -#### 每一条边界都是被具体的焊盘顶住的 - -排母针 Ø1.699 + 0.2 安全间距 ⇒ 反焊盘半径 **1.05 mm**。逐条： - -| 边界 | 顶住它的焊盘 | 反焊盘沿 | -|---|---|---| -| VO1 右 44.30 | `J31.7` `+5V` (45.489) | 44.439 | -| VO2 左 80.00 | `J31.33` GND (78.509) → 79.559；兼顾 `MH5` Ø6 (76.6, 80.1) → 79.6 | 79.6 | -| VO3 主体左 152.00 | `MH6` Ø6 GND (148.1, 80.1) | 151.30 | -| VO3 颈左 168.50 | `J32.27` `POGO3_VDN` (166.889) | 167.939 | -| **VO3 颈右 175.90** | `J32.35` `EDL_EN3` (177.049) | 175.999 ← **全板最窄的颈 7.40 mm** | -| VO4 颈左 71.50 | `J31.28` GND (70.889) | 71.939（吃掉 0.44，实测仍够）| -| VO4 颈右 79.90 | `J31.36` GND (81.049) | 80.199 | -| VO5 颈左 152.80 | `J32.16` GND (151.649) | 152.699 | -| VO5 颈右 160.60 | `J32.24` `POGO5_PWR` (161.809) | 160.759 | - -颈宽下限 **7.0 mm** 的来历（IPC-2221 **内层** 0.5 oz，不是外层）： -`A = (I/(0.024·ΔT^0.44))^(1/0.725)`，ΔT=20 °C ⇒ 4 A 需 188 mil² / 0.685 mil = **6.97 mm**。 - -#### ⚠️ 一条本轮才踩到的坑：铺铜的焊盘连接方式 - -默认规则 `copperRegion` 是**十字花**（`connectMode: 0`，辐条 0.254 mm）。 -十字花下铜面多边形**把自己的焊盘也挖空**，只留 4 条描边辐条 —— -于是几何校核量到的最窄断面是 **0.3 mm**，看着像断路，其实是**度量假象**。 -但假象和真断路在数据上分不出来，所以给五路 `VOn_P` 单独挂了 `PLANE-DIRECT` -（`.claude/pcb2_rules.py` 的 `PLANE_RULE`，`connectMode: 1` = 全连接）， -铜面就是一整块，怎么量都不含糊。**GND 留默认十字花** —— 它有 ~200 个通孔焊盘 -（光两颗排母就 160 针）要手焊，而回流被 26 根排母针分掉。 - -📐 **「0.254 mm 辐条扛不住 4 A」是个看着对但错的直觉**：IPC 的线宽表是给长导体的， -辐条只有 0.254 mm 长、两端都焊在大铜面上。单条 R ≈ 0.99 mΩ，4 条并联 0.25 mΩ， -4 A 上压降 1 mV / 发热 16 mW，ΔT ≈ PL/(8kA) ≈ **0.02 K**。 -所以改全连接是为了**几何可验证**，不是因为十字花会烧。 - -#### 两个必须都过的校核（**都不看 EDA 报的「段数」**） - -`getState_PourFills()` 把一块铜面吐成十几个 fill，那多半是切块不是断开（相邻块共边）， -**段数分辨不出「碎成孤岛」和「切块」**。唯一靠得住的判据是把所有环画进同一张栅格再做连通域。 - - /c/Python314/python .claude/inner1_check.py # 下发前：按 ISLANDS 多边形 + 反焊盘预测 - /c/Python314/python .claude/inner1_verify.py # 下发后：按 EDA 实际吐出来的铜实测 - /c/Python314/python .claude/inner1_diffref.py # §10.1：顶层 5 段 *J 差分下方是不是一整块 - -实测（2026-09-05，栅格 0.05 mm）： - -| 岛 | 连通域 | 本网通孔焊盘 | 最窄横断面 | 最窄纵断面 | -|---|---|---|---|---| -| VO1 | 1 | 5/5 在主域 | 25.20 @ y=82.63 | 12.90 @ x=30.68 | -| VO2 | 1 | 5/5 | 29.20 @ y=69.08 | 11.70 @ x=107.73 | -| VO3 | 1 | 5/5 | **7.20** @ y=67.73 | 10.60 @ x=187.88 | -| VO4 | 1 | 5/5 | **7.70** @ y=66.03 | 8.40 @ x=80.38 | -| VO5 | 1 | 5/5 | **7.60** @ y=63.48 | 9.25 @ x=152.83 | - -VO4 那条 8.40 mm 的纵断面在 x=80.38 —— 挡路的是 `TP832`（P− 的 Ø2.7 焊盘， -反焊盘半径 1.55）加三个 GND 扇出过孔，是预期之内的。 - -DRC：**499 = 同封装内间距 115（与基线一模一样）+ 连接性 384 + 间距错误 0**。 -连接性从铺岛前的 396 掉到 384，正是五块岛接上的那 12 处。 - -截图 `PCB2-inner1.png`（整板）/ `PCB2-inner1-left.png` / `PCB2-inner1-right.png`（走廊两半）。 -截图脚本 `.claude/shot_pcb_layers.py 15,12 [x0 y0 x1 y1]` —— -只显示指定铜层，截完自动恢复图层可见性。 - - ---- - -### 25.12 差分对布线（2026-09-06）—— 连接器侧 5 对已完成，长距离 6 对待做 - -**事实来源 `.claude/pcb2_route_dp.py` 的 `SITE_J` / `PATHS`**，配套本地校核在同一个文件里。 - -#### ⚠️ 先纠一个摆位错误：U5n 装反了（已改） - -`USBLC6-2SC6` 是**直通**器件：pin1/6 = I/O1、pin3/4 = I/O2，一排朝连接器、一排朝主机。 -`BAND['u5']` 的 rot 从来没设过（默认 0），结果**朝连接器那一排背对着 J7n**， -两条网络都得绕过封装走。已改成 **rot 180**。 - -SOT-23-6 是对称封装，转 180° 之后 **6 个焊盘落在完全相同的 6 个位置**，只是引脚编号对调 -⇒ 没有任何新的间距冲突（`pcb2_clear.py` 816 焊盘复核过），但必须跑完整的 -「重摆 → GND 扇出 clean/dump/push → 重铺铜 → 重验」流程（扇出 210 孔、 -Inner1 五块岛最窄颈 7.20 mm、`inner1_diffref` 五段全过，全部与改之前一致）。 - -**顺带的收益**：`VBUS1`(pin5) 也跟着换到朝 U2n 那一侧；长差分对的换层点从 -「U5n 与 BM24 焊盘之间那条 2.0 mm 窄缝」挪到了开阔走廊。 - -#### 自动布线器在载板上不可用（结论，别再试） - -按下板那一轮的做法配好并跑过（`pcb2_route_diff.py` 里 `--snap/--config/--run/--watch/--finish/--rollback` -一整套都留着，配置项逐条回读断言）：**22 个网络里只画出 J23 自己那两条 A6↔B6 / A7↔B7 的 -短接线，全板 0 个过孔**，30 秒内就"跑完"，console 只有一句 -`ProgressManager: can not remove progressGroup[win_progress_0] not exist`。 -板框是合规的单条闭合多段线、四层、规则齐全、22 个网络也确实选中了（46 个焊盘）—— -它就是没在找路。**改成手工逐段算坐标 + 本地校核。** - -#### ✅ 已完成：5 对 `USBn_DPJ/DMJ`（U5n ↔ J7n） - -五个服务带同构，所以只写一遍**站内坐标 (u, v)**，`to_board()` 映射到五个位置。 - -- `DPJ` 全程顶层：出 J7n.6 → 外移到 v=-5.20 → 东行 → 进 U5n.3。**5.05 mm** -- `DMJ` 两端 u 次序与 DP 相反（J7n 上偏西、U5n 上偏东）⇒ **必须交叉**， - 用两个过孔沉到底层从 DP 底下穿过去再上来。**9.19 mm**，偏斜 **4.14 mm**（容差 5）。 - 底层那一段的参考面是 Inner2 整板地，比顶层还干净。 - -**出线宽度是算出来的，不是拍的**：BM24 焊盘 0.1803 宽 / 间距 0.35 ⇒ -`0.35 − 0.09015(焊盘半宽) − 0.20(安全间距) = 0.05985` 半宽 ⇒ 线宽上限 **0.1197 mm**。 -取 **0.11**（净距 0.205）；0.12 会差 0.00015 mm 卡在判据线上，实测报错。 -出了焊盘阵列、两根线还只隔 0.35 时用 **0.20**（0.35−0.10−0.10 = 0.15 = 对内间距）， -分开之后才放宽到 0.28。 -⇒ `pcb2_rules.py` 的 `DIFF['strokeWidthMin']` 随之从 0.20 降到 **0.10** -（同 §10.1 里 PWR4A 把最小值降到 0.3 的道理：规则按网络生效， -一个网络上既有 0.28 的主干也有进细间距焊盘的颈）。 - -验证：本地净距校核（线-焊盘 / 线-过孔 / 线-线 / 过孔-×4，一般 0.20、对内 0.15）**全过**； -下发 60 段导线 + 10 个过孔；**重铺铜之后** DRC 回到 -**479 = 同封装内 115（与基线一致）+ 连接性 364 + 间距错误 0**。 - -> ⚠️ **加完线和过孔一定要重铺铜再看 DRC。** 不重铺时刷出 **40 条间距错误** -> （「到过孔」20 +「到钻孔」20）—— 那是铺铜还不知道新过孔的存在、没让开它们。 -> 重铺之后 GND-INNER1 的环数 217→227、INNER2 330→340，正好是 10 个新过孔的反焊盘。 - -#### ✅ 已完成：6 对长差分（`USBn_DP/DM` ×5 + `UPSTREAM`）—— 详见 §25.13 - -（下面这段走廊表是当时的踏勘结果，留作背景；实际怎么走看 §25.13。） - -#### 当时的踏勘：底层走廊 - -**底层走廊已经扫出来了**（`pcb2_route_dp.py --corridors` 可复现），照着走别再猜： - -| 用途 | 纬线 | 底层通的区间 | -|---|---|---| -| 南高速 | **y = 56.0** | x 40~215 **整段通** | -| 南高速（西行）| **y = 60.5 / 61.0** | x 40~104 整段通 | -| 北高速 | **y = 75.0 / 76.0** | x 40~112、115~215（112~115 被 Hub 北侧卫星挡）| -| 北高速（绕开 Hub）| **y = 84.0** | 58.7~129.1、130.2~200.6、201.7~215 | -| 竖向（Hub 西侧）| **x = 100.0 / 101.0** | y 55~78 整段通 | - -⚠️ **每一对都至少要换一次层**，两条独立的原因： - -1. **U32 的引脚次序和目的地次序对不上**：西边缘从南到北是 port1..5， - 而 port1/2/3 去北排三站、port4/5 去南排两站 —— 正好反过来。 - 十根线在一层上无论怎么绕都要交叉 6 处。 -2. **奇偶性**：一根线"西行→北行→西行"（右转再左转）之后左右关系**回到原样**， - 所以就算次序对得上，到 U5n 那一端 DP/DM 谁在东谁在西也未必对。 - -**交叉要挑 Inner1 是 GND 的窗口做**：`x 100~139 / y 50~67.5` 是一大片 GND -（VO4 岛止于 x=100、VO2 岛止于 y=67.6、VO5 岛从 x=139.5 起），Hub 西侧的换层就放这里。 -换完层之后 `inner1_diffref.py` 要扩展成"沿实际走线逐段查参考面"再跑一遍。 - - -### 25.13 六对长差分布线（2026-09-06 第三轮）—— 载板差分对全部布完 - -事实来源是 **`.claude/pcb2_dp_long.py`**（坐标 + 每一条的理由）， -校核 / 下发仍走 `.claude/pcb2_route_dp.py`。 - - /c/Python314/python .claude/pcb2_route_dp.py --dump # 改了布局/铜就重抓障碍表 - /c/Python314/python .claude/pcb2_route_dp.py # 只算 + 本地净距校核 - /c/Python314/python .claude/pcb2_route_dp.py --push # 下发（先删本网 1/2 层旧线） - /c/Python314/python .claude/pcb2_net_conn.py # 按实际铜算 22 个网络的连通域 - /c/Python314/python .claude/inner1_diffref.py --routes # §10.1：沿实际走线查参考面 - -#### 决定全局走法的那道隘口：x 112~116 - -Hub 北边的 `C751`（10 µF 1206，**底层**，(113.0, 74.0)）加上 `C815` 的 GND 扇出孔 -(113.047, 77.5)，把北高速在 x=113 处掐成两个窗口（线心可用范围）： - -| 窗口 | 线心 | 能塞几对 | -|---|---|---| -| 底层·低窗 | 76.185 ~ 76.72（0.535 mm）| **1 对** | -| 底层·高窗 | 78.28 ~ 81.52 | 够，但东边 (117.067, 78.392) 那个孔把 x=117 的天花板压到 77.75，出隘口必须马上降下来 | -| **顶层**同一段 | 75.58 ~ 76.16 | **1 对**（`C751` 在底层，顶层是通的）| - -南边过不去：Hub 南侧 A 圈那排 0402 占了 y 60.28~61.12、x 105~114， -上下都只剩 0.05 mm，**只有 y≈56 一条缝**，塞不下三对。 -所以三对东行的（pair2/3/5）只能一对一个窗口，**南北次序被 U32 的引脚次序锁死**： -爬升后由西到东是 1,2,3,5，转东后由北到南就是 2,3,5 —— -正好对上「pair2 在 x=133 北拐、pair3 继续东行、pair5 在 x=121 南下」的需求，不用额外交叉。 - -#### 六对各自怎么走 - -| 对 | 走法 | 长度 | -|---|---|---| -| 1 | 底层西行 → x 98.3/98.8 爬升 → 西行 74.70/75.55 → site1 | 54.5 / 55.9 | -| 2 | 底层西行 → 爬升 → **高窗** 78.29/78.83 → 降到 77.16/77.70 → 缓降到 75.05/75.70 → site2 | 56.8 / 53.6 | -| 3 | 底层西行 → 爬升 → **低窗** 76.20/76.63 → 降到 73.85/74.35 → 抬回 75.00/75.70 → site3 | 123.1 / 119.9 | -| 4 | **一出焊盘就上顶层**南下（全板唯一要横穿其它对的一对）→ 底层西行 60.30/61.00 → site4 | 63.9 / 62.6 | -| 5 | 底层爬升 → 顶层过隘口 75.68/76.14 → 底层南下 → site5 | 47.4 / 46.1 | -| UP | U32 南边一出焊盘上顶层（竖井底层被扇出孔堵死）→ 顶层东行 61.10/61.70 → x=128 沉底层 → 60.00/60.75 → J23 | 108.0 / 106.0 | - -最长的 pair3 是 **123 mm**，加上 `*J` 那 9 mm 一共 132 mm， -在 USB2517I 手册的 152 mm（6 inch）以内。对内偏斜最大 3.3 mm（容差 5）。 - -#### 这一轮改的两件事（不是布线本身） - -1. **`VO2_P` 岛东边界 116 → 119**（`pcb2_pour.py` 的 `ISLANDS`）。 - pair5 过隘口那一段在顶层，参考面就是这块岛；边界停在 116 的话， - 下沉的两个过孔（x=118）会落到 GND 底填上，那一小段要跨分割缝（违反 §10.1）。 - 放到 119 之后 `inner1_check` / `inner1_verify` 仍全过（VO2 一个连通域、 - 最窄横断面 29.30 / 纵断面 9.80，下限 7.0）。 -2. **J23 的 `A6↔B6` / `A7↔B7` 短接线要自己画**。原来那两条是自动布线器留下的， - 被 `--push` 的「先删本网所有 1/2 层导线」连坐删掉了 —— 少了它们， - USB-C 反插方向就没有 D±。四个焊盘在同一列上（B7 61.25 / A6 61.75 / A7 62.25 / B6 62.75）， - 两两要短接的中间都隔着对方的脚，只能**绕到连接器东侧 x>213.5 沉底层**跨过去。 - 为此给 `pcb2_route_dp.py` 加了 `NET#2` 这种「同网络第二条支路」的 key（`netof()`）。 - -#### ⚠️ 三个这一轮才踩到的坑 - -1. **`drc_read.py` 不加 `--pcb2` 跑的是下板**（默认 UUID 是下板的）。 - 第一次读到 649 条、里面全是 `KEY_OE#` / `SDA` 这些下板网络，白查了半天。 -2. **DRC 的「连接性」结果在程序化建线之后是陈旧的，要 `location.reload()` 才刷新。** - 刚下发完跑出来是 403（我的网络每个还报 2~7 条「与其他相同网络的对象断开了连接」）， - 而 `pcb2_net_conn.py` 按实际铜算是 22/22 全连通、`pcb_Net.getNetLength()` 也等于算出来的长度。 - 重载客户端之后立刻变成 **338**（比布线前的 364 少 26 = 12 个网络 ×2 + J23 的 B6/B7）。 - ⇒ **别信刚下发后的连接性数字**；间距错误那一支倒是即时更新的。 -3. **45° 切角的半径会把线甩进旁边焊盘的净距圈**。`chamfer()` 默认 r 从 0.6 降到 **0.35**， - 而且在焊盘阵列附近还要**多插一个共线点**把切角压到 0.15~0.2 —— - `USB1_DM` 的让位拐角、J23 那四条出线都是这么救回来的（差 0.04~0.18 mm）。 - -#### 收工时的数字 - -| 项 | 值 | -|---|---| -| 导线 / 过孔 | 270 段 / 38 个（含 `*J` 那 5 对） | -| 本地净距校核 | 全过（一般 0.20 / 对内 0.15） | -| `pcb2_net_conn.py` | 22 / 22 个差分网络各 1 个连通域 | -| `inner1_diffref.py --routes` | 每条顶层走线只压在一块铜上（pair5 那段是 `VO2_P`，其余 GND）| -| `inner1_check` / `inner1_verify` | 五块岛全过 | -| **DRC（载板）** | **453 = 同封装内 115（与基线一致）+ 连接性 338 + 间距错误 0** | - ---- - -### 25.14 载板电源与杂散信号布线（2026-09-06 第四轮）—— 栅格迷宫布线器 - -差分对收工之后还剩 **77 个网络、三百多个端点**：五路的 `VBUSn`、`+5V` / `+3V3_HUB`、 -十五根 `POGO*`、`EDL_ENn` / `VBUS_ENn`、`CC1_n` / `THERM_n`、Hub 的十几根配置线、 -`SCL/SDA`，外加 §25.8 欠着的 **BM24 那 65 个 GND 脚的逃逸布线**。 - -这一批和差分对是两类活：差分对要管耦合 / 参考面 / 偏斜 / 换层窗口，是几何设计， -所以写死坐标才说得清理由；这一批绝大多数是「从 A 走到 B、别撞上东西」。 -所以新写了 **`.claude/pcb2_route_sig.py`**：一个栅格迷宫布线器， -**产出照样过 `pcb2_route_dp.check()`**（和差分对同一份净距判据），路径怎么来的不重要。 - - /c/Python314/python .claude/pcb2_route_sig.py # 算 + 本地校核，不下发 - /c/Python314/python .claude/pcb2_route_sig.py --push # 下发（没布通的网络要加 --force） - -#### 收工时的数字 - -| 项 | 值 | -|---|---| -| 网络 / 路径 / 导线 / 过孔 | 77 / 431 / **991 段** / **160 个** | -| 净距校核（`check()`，一般 0.20）| **全部通过** | -| `pcb2_net_conn.py`（按实际回读的铜算连通域）| 72 / 75 通 | -| `inner1_verify` / `inner1_diffref --routes` | 五块岛仍各 1 个连通域、最窄颈 7.20 mm；顶层差分下方仍只压一块铜 | -| **DRC（载板）** | **166 = 同封装内 115（与 §25.8 基线一模一样）+ 连接性 51 + 间距错误 0 + 物理错误 0** | - -连接性 51 的构成（**全部是已知的、还没做的活**，不是错误）： -`VO1~VO5_P` 各 6~7 条 = **31**（五路的贴片电容还没打孔接到 Inner1 岛，见下面「下一步」）、 -`+3V3_HUB` 4 + `VBUS_UP` 2 + `SCL` 2 + `POGO5_VDN` 2 = **10**（四个网络各差一两段，见下）、 -`GND` **10**（J23 的两个屏蔽脚 + Hub 簇 4 个 0402 的地脚 + 1 个过孔，§25.8 遗留）。 - -对比布线前：**499 → 166**，连接性 384 → 51。 - -#### 布线器的三条判据（都不是"看着差不多"，是算出来的） - -1. **栅格 0.1 mm，障碍先胀 `QERR = g·√2/2` 再栅格化。** - 只标"格心落在铜里"的格时，铜边界到最近的被标记格心可以差到将近一整格 - （实测一个 Ø0.61 过孔的边在 x=52.781、最近格心在 52.7，差 **0.081** > 0.0708）， - 于是距离场会**高估** 0.08 mm，净距校核在下发前一刻才炸。 - 先胀再栅格化之后 `真实净距 >= edt − QERR` 才严格成立。 -2. **窗口先小后大、栅格先粗后细（0.1 → 0.05 → 0.025）。** - 排母 2.54 间距 / Ø1.699 焊盘 ⇒ 缝宽 0.841 mm，0.25 的线要 0.65，明明过得去， - 但 0.1 mm 栅格上离缝心最近的格心可能偏 0.04，加上 QERR 就差那么一点点 —— - 于是"从排母针缝里穿过去"在粗栅格上**整片不可达**。 -3. **线宽阶梯**：正常宽度过不去就收窄再试（信号到 0.15，功率按 `TRACK_RULES` 的 min）。 - Hub 卫星圈是 1.2 mm 网格上的 0402，缝只有 **0.659 mm**， - 0.25 的线要 0.65 —— 量化余量一进去就过不去，0.20 才通。 - ⇒ `W_SIG` 定 **0.20**（不是 0.25）。 - -#### ⚠️⚠️ 这一轮抓到的最阴的一个 bug：`expand()` 会静默丢掉**路径末端的过孔** - -`pcb2_route_dp.expand()` 的语义是「第 i 点的层 = 从这一点走到下一点那一段的层」， -换层的过孔打在第 i+1 点上 —— **但它显式跳过最后一个点**（`i + 1 < n - 1`）， -最后一点的层被当成占位符。于是「走到目标焊盘正上方再换层落下去」这种路径， -**过孔被静默丢掉**：两层的铜各画各的，中间断开。 - -三道校核**全都抓不到**： -净距校核只看撞没撞（断开当然不撞）、`inner1_verify` 只看铜面、 -DRC 的连接性又要 `location.reload()` 才刷新。 - -踩到两次，第二次更贵： -- 布线器自己的路径：`$25N40` / `SDA` / `VBUS_DET` / `XTAL2` / `VBUS_EN3` 五个网络断开； -- **手写的 `bm24_pre()`**：五个站 **50 个 GND 过孔全部丢掉**， - 两条梳子 + pin52 的连线整个悬空，DRC 报出 J7n 的 pin 1/2/8/12/47/52 断开（GND 55 条）。 - 补上之后 GND 从 55 掉到 **10**。 - -⇒ `pcb2_route_sig._end_via()`：末点上有换层就补一个重复点。**所有**路径（含手写的）都要过这一道。 - -#### BM24 周围的车道分配（§25.8 那条待办的落地方案） - -§25.8 判定"51 个 GND 脚旁边打不下过孔、只能逃逸布线"是对的， -但它写的"前排一律往南、后排一律往北"**没用上两排之间的中央通道**。实际只有三块地方能走线： - -``` - ┌ 后排北侧 v > -1.70，到手机投影边 v=0 ── 后排 7 个 GND 脚的梳子（v=-1.10，5 个过孔） - │ 中央通道 v ∈ [-3.82, -1.70]，净高 1.64 ── THERM / CC1 两条东行车道 + pin2/pin8 的过孔 - └ 前排南侧 v ∈ [-4.30, -5.06]，净高 0.76 ── 前排 pin 12/16/24 的梳子（v=-4.68，宽 0.20） -``` - -三条算式（每一条都卡在 0.2 mm 上，改动前先重算）： - -| | 算式 | 结果 | -|---|---|---| -| 前排梳子 v=-4.68 | 到焊盘南沿 0.38 − 0.10；到 `*_DPJ` 东行段上沿 0.38 − 0.10 | 两边都 **0.28** ✔ | -| pin 2 / pin 8 上不了这条梳子 | `*_DPJ` 过了 v=-4.65 放宽到 0.20，u=54.35 处只剩 0.35 − 0.055 − 0.10 | **0.195**（差 5 µm）✘ | -| 中央通道里 GND 与 THERM/CC1 不能共存 | 前排的脚往北出必须**竖着穿过通道**，会切断任何东行车道；想换层绕过去，通道里过孔离相邻竖线只有 0.35 − 0.305 − 0.055 | **< 0** ✘ | - -所以：通道判给 THERM/CC1（它们没有别的出路，`R76n`/`R77n` 在东南）， -pin 2 / pin 8 在通道最西端就地打孔，其余前排 GND 走南缝。 -南梳子上打不下过孔（南北各只有 0.38，要 0.505），所以**往东伸到 u=60.5** 再打两个。 - -⚠️ **`pin 52` 的扇出在 site1~3 朝东(u=64.48)、site4/5 朝西(u=62.58)** —— -西边那两个正好堵在 THERM/CC1 的车道出口上。本脚本把五个站统一成朝东， -删除框放到 `u <= 65.2` 把旧的收进去。 - -#### 顺带修掉的两个方向错误（原理图看不出来、几何检查也过的那一类） - -1. **`R76n` 装反**（`pcb2_place.BAND['r76']` rot 0 → **180**）： - pin1=CC1 要朝**东**（CC1 从中央通道的车道出口 u=62.3 过来）、pin2=VBUS 要朝**西** - （VBUS 从 U5n 的 u=57.5 过来）。rot 0 时两根线各自绕过整颗电阻、当场交叉， - **五个站的 `VBUSn` 全部布不通**。这和 §25.3 的顶针、§25.12 的 U5n 是同一类错误。 -2. **`+5V` 从 0.80 收到 0.60**：§25.10 重排逐针分配之后它是 10 针分散取电、 - 段电流 ≤0.6 A，0.60 mm 外层 1 oz 可载 ~2 A。0.80 在排母到服务带那条 - 已经站满 EN/POGO 线的走廊里挤不过去（实测五处布不通）。 - -#### 布线器上必须记住的四条工程约定 - -1. **先给所有网络的所有焊盘留好出线段，再开始布线**（escape routing 先行）。 - 不这么做的话先布的网络会把后布的网络**出焊盘的那 0.6 mm** 占掉： - 实测 `VBUS2` 斜穿 U25 东侧让 `+5V` 出 U25.1 只剩 −0.02 mm， - `+3V3_HUB` 竖着切进 U42.5 让隔壁 0.95 mm 外的 `EDL_EN2` 出不来。 -2. **出线段的方向 = 焊盘长轴（长短边 ≥1.3 时）背离元件形心**；接近方的焊盘（0402、晶振） - 才按"背离形心的那根轴"。只用后者会把 `J23.A5` 判成往南出、**正好压在 B8 焊盘上**。 -3. **生成树用 Prim，不是最近邻链**。`+3V3_HUB` 有 33 个焊盘， - 最近邻链会串成一条长蛇，好几段被逼着绕过整个 Hub 卫星圈。 -4. **障碍表要摘掉"下发时会被删掉的铜"**：本脚本负责的网络（整网重画）+ - 五个 BM24 框里的旧 GND 扇出。不摘的话第二次跑会把自己上一轮的线当障碍， - 既不幂等，还会刷出「和马上要删掉的那条线撞了」的假冲突。 - -#### ⚠️ 铺铜必须重来一遍，而且客户端要**真的**重载 - -布完线之后 DRC 是 **696**，其中 445 条是「铺铜区域(填充) 到 过孔 / 钻孔」—— -新打的一百多个过孔在旧的铜面里没有反焊盘。**布线之后必跑 `pcb2_pour.py --push`。** - -跑的时候踩到一个坑：`location.reload()` 会弹出浏览器的「离开该页面 / 留在该页面」确认框 -（文档有未保存改动），点了「留在该页面」**页面根本没重载**， -客户端仍卡在后台任务上 —— 表现就是 `工具 → 铺铜管理器…` 点了没反应、 -`重建所有` 按钮找不到，`getState_PourFills()` 一直是 0 段。 -⇒ **重载前先 `eda.pcb_Document.save()`**，否则等于没重载。 - -#### 还剩的四个网络（都差一两段，成因已定位） - -| 网络 | 差的那一段 | 成因 | -|---|---|---| -| `+3V3_HUB` | U32.46 / R716.2 各一段 | Hub 卫星圈 A 圈(6.3 mm)+B 圈(8.0 mm) 把 QFN 围死，缝只有 0.659 mm，几根线抢同一条缝 | -| `VBUS_UP` | 到 `R709.1` | 同上：R709 在 A 圈东侧，出口被 B 圈的 R716/R720 夹住 | -| `SCL` | J31.23 → U34.2（~70 mm）| 和 `SDA` 抢同一条通道；`SDA` 先布，占掉了唯一那条 | -| `POGO5_VDN` | J32 → J59 | 走廊被十五根 POGO 线切碎之后没缝了 | - -**这四个不是布线器的毛病，是 Hub 卫星圈的摆位太挤 + 左下角只有一条通道。** -真要收干净，两个方向（都要用户拍板，因为会动已经验过的东西）： -① 把 Hub 的 B 圈（R711/R716/R720，纯配置电阻）从半径 8.0 挪到 9.5， - A/B 圈之间就从 0.7 mm 变成 2.2 mm —— 代价是这三颗的 GND 扇出过孔要重做； -② `SCL/SDA` 改成从 J31 的**东**端绕，或者把 `U34`(测温) 从左口袋挪到离 J31 近的地方。 - -#### 45° 走线（2026-09-06 用户拍板：**全板不许有直角走线**） - -在 `pcb2_route_dp.py` 里加了三个工具，两个脚本共用： - -| 函数 | 干什么 | -|---|---| -| `sharp_corners()` | 列出所有转向角 > 45° 的拐点（**换层点不算** —— 那是过孔，不是拐角）| -| `chamfer45()` | 逐个拐点把 45° 斜切的半径**试出来**：`0.50 → 0.06` 依次退让，取第一个过净距的 | -| `smooth_micro()` | 先抹掉微台阶（偏离前后连线 < 0.15 mm 的中间点），再切 | - -结果：**差分对 10 → 0，信号线 72 → 0，全板一个直角拐点都没有**， -净距校核、`pcb2_net_conn`、`inner1_verify`、`inner1_diffref` 全部保持通过， -**DRC 仍是 166**（和 45° 化之前一模一样）。 - -四条实现上的判据（每一条都是踩出来的）： - -1. **只切转向角 > 45° 的拐点。** 已经是「正 + 斜」的 45° 拐是标准形态， - 再切一刀会变成两个 22.5°，反而更糟。 -2. **切完只校核斜切段本身。** 被缩短的那两段是原来那两段的子集，净距只增不减。 -3. **净距余量必须按 `need()` 算，不能只算净距再拿 `CLR` 比。** - 对内间距是 0.15，`*_DPJ`/`*_DMJ` 就是贴着这个数并排走的 —— - 一律按 0.20 判的话，这五对的拐角全都"切不动"（第一版就是这么卡住的，10 → 5）。 -4. **`smooth_micro` 只给布线器的产出用，差分对不抹。** - 而且**绝不能删线宽换挡点** —— BM24 出线靠 0.11 / 0.20 / 0.28 三档才合法， - 把换挡点当"共线冗余点"删掉，整条就按最宽的那一档画，当场违规（实测 275 → 211 段，两处炸）。 - 顺带：抹平**不是**保守操作（斜切才是），所以校核里必须连**本轮新打的过孔**一起查 —— - 只查线的话会把线挪进别人的孔里（实测 `USB5_DM` 撞 `USB3_DP` 的孔）。 - -⚠️ **T 形接头不算拐角，保持直角。** BM24 那两条 GND 梳子上， -中间几根出线段是「梳子 + 支线」的 T 形接头 —— 线本身没有拐弯，只是两条线相交。 -最西那一根已经和梳子写成同一条路径，所以它那个 90° 切成了 45°； -其余的按 T 形保留。前排梳子所在的通道只有 0.76 mm， -就算全部改成 45° 分支，斜切半径也只能到 **0.10 mm**（算式：0.3093 − r ≥ 0.20），肉眼看不出区别。 - -### 25.15 载板收尾：五路 `VOn_P` 电容打孔 + §25.8 遗留的悬空 GND（2026-09-06 第五轮） - -**DRC 从 166 掉到 125 = 同封装内间距 115（基线）+ 连接性 10 + 间距错误 0 + 物理错误 0。** -连接性剩下的 10 条全是 §25.14 末尾那四个网络（`+3V3_HUB` 4 / `VBUS_UP` 2 / `SCL` 2 / -`POGO5_VDN` 2），要用户拍板才能动。**这一轮之后，载板上不需要拍板的活全部做完。** - -| 脚本 | 干什么 | 产出 | -|---|---|---| -| `.claude/pcb2_vo_vias.py` | 25 个贴片电容焊盘各打一个过孔下到 Inner1 的岛上 | 25 线 / 25 孔 | -| `.claude/pcb2_gnd_patch.py` | 自己找出悬空的 GND 连通域再补孔 | 5 个域 → 6 线 / 5 孔 | -| `.claude/pcb2_npth.py` | 从铺铜反焊盘里**反解封装自带的非金属化孔** | 见下 | - -#### 一、五路 `VOn_P` 的电容（连接性 51 里的 31 条） - -每个 `VOn_P` 网络 10 个焊盘：**5 个通孔**（`C8n1.1` 电解正极 / `TP8n1` / 排母 3 针） -本来就落在 Inner1 的岛上；剩下 **5 个贴片焊盘**（`C8n2/3` 100µF、`C8n4/5` 22µF、 -`C8n6` 100nF）只有顶层铜，和岛之间没有任何通路。⇒ 每个旁边打一个过孔。 - -选点判据（`pcb2_vo_vias.place()`，`pcb2_gnd_patch` 共用同一套）： - -| | | -|---|---| -| 方向 | 只取 8 个方向（0/45/90…）；一段直线不行才拐**一个 45°**，不许直角 | -| 起步距离 | 过孔铜边到本焊盘 ≥ 0.15（同网，不是 DRC 约束，是不想做 via-in-pad）| -| 净距 | 借 `pcb2_route_dp.check()` 同一份判据，异网 ≥ 0.20 | -| 岛内余量 | 过孔中心离岛边界 ≥ 0.61/2 + 0.30 = 0.605 | -| 线宽 | `PWR4A` 最小 0.30；从 1.00 起往下退让，25 个里 20 个用到 1.00、5 个 0402 用 0.60 | - -25 个全部一段直线搞定。铺完铜 `inner1_verify` 五块岛仍各 1 个连通域、 -**5 焊盘 + 5 过孔全在主域**、最窄断面 7.20/9.10/10.15/7.35/7.60 mm（下限 7.0）。 - -> `inner1_verify.py` 这一轮加了**过孔**的校核。原来只查本网通孔焊盘 —— -> 贴片电容全靠这一个孔接岛，孔要是掉进边角碎片里，原来那版一个字都不会说。 - -#### 二、§25.8 遗留的悬空 GND（连接性 51 里的 10 条） - -`pcb2_gnd_patch.py` **不抄 DRC，自己算**：把 GND 的焊盘/过孔/导线当图， -一个连通域里只要有一个过孔或一个通孔焊盘就算落到平面上， -**一个都没有的域就是悬空的**。算出来 5 个： -`C749.2` / `R710.2` / `U32.19` / `J23.A1B12` / `J23.B1A12`。补完再跑，0 个。 - -⚠️ **下发不能用 `pcb2_route_dp.push()`** —— 它整网重画，对 GND 就是把 210 个扇出孔 -连同 BM24 的梳子一起删光。改成只动自己那几个对象，靠 `_pcb2_gnd_patch.json` -记账（上一轮画在哪），下次 `--push` 先按坐标删掉再重画。 -**不记账实测踩过**：改完选点逻辑直接再推，板上多出一对旧坐标的过孔（425 而不是 423）， -而且新画的细线被 EasyEDA 并进了旧的粗线里 —— 现象是"改了没生效"。 - -#### ⚠️⚠️ 这一轮最值得记住的：**封装自带的孔，API 一个都读不出来** - -J23（USB-C 母座）的封装里有**两个 Ø0.60 的非金属化定位孔**， -在 `A1B12` / `B1A12` 两个 GND 焊盘的外侧角上：**(213.660, 59.100)** 和 **(213.660, 64.900)**。 - -它们不在 `pcb_PrimitivePad.getAll()` 里；`pcb_PrimitiveRegion` / `pcb_PrimitiveFill` 是空的； -`pcb_Primitive.getPrimitiveByPrimitiveId('e55')` 返回空； -`pcb_Document.getPrimitiveAtPoint()` 只回最上面那条线。 -**能看见它们的只有两处：DRC（「挖槽区域 到 导线」）和内层铺铜给它们让出来的反焊盘。** - -⇒ `pcb2_npth.py`：把 Inner1/Inner2 的铺铜环读回来，拟合出里面所有的**圆弧**， -用「已知过孔的反焊盘半径 − 过孔半径」标定铺铜净距（实测 **0.3583 mm**，234 个样本， -离散度 0.005），再反推每个圆的真实孔径；圆心对不上任何焊盘/过孔的就是封装自带的孔。 -全板扫出 423 段弧，滤掉铺铜自己的圆角（孔径 ≈ 0）和板框 R5（≈ Ø8.08），**只剩这两个**。 - - /c/Python314/python .claude/pcb2_npth.py --write # 写 _pcb2_npth.json，布线脚本读它 - -**两类孔的待遇完全不同**（一条条用 DRC 试出来的，写在 `pcb2_vo_vias.holes()` 里）： - -| | 线能不能压上去 | 过孔能不能靠近 | -|---|---|---| -| 焊盘自己的孔（`SLOT` / `ROUND`，金属化）| **能** —— 它就是焊盘的一部分 | 不能，钻孔间距 ≥ 0.30 | -| 封装自带的非金属化孔 | **不能**，DRC 报「挖槽区域 到 导线 距离 0mil」| 不能 | - -一开始把两类混在一起判，结果是「谁都连不上 J23 的屏蔽脚」—— -`J23.1`/`J23.4` 是 `SLOT 0.80×1.50` 的槽孔焊盘，**焊盘上任何一点离自己的槽都不足 0.80 mm**， -按那个判据连焊盘本身都碰不得。 - -#### 这一轮踩到的另外两条 - -1. **净距校核只看铜，钻孔是另一条规则。** 第一版给 `J23.A1B12` 打的孔正落在 - `J23_4` 的**焊盘里**（同网，铜的判据直接跳过）—— 校核全过，DRC 报 - 「钻孔 到 钻孔 距离 0mil，应该 >= 11.8mil」。⇒ `fits()` 里同网的**通孔**焊盘 - 和同网的**过孔**都要按 `DRILL = 0.33` 再判一遍（规则要求 0.2997，留 30 µm 余量）。 -2. **线的起点默认在焊盘中心，但要能往外退。** `place()` 的 `starts()` 沿出线方向 - 从中心一路退到焊盘边内 0.02 mm，取第一个过的 —— 焊盘正中有孔时（J23 那两个） - 只有退到边上才过得去。25 个电容一个都没用上这一条（全部从中心起步）。 - -#### 追加（2026-09-06 第五轮后半）：`U34` 挪到 J31 旁边，四个网络收掉两个 - -用户拍板「直接把 U34 挪到 J31 附近」。之前按「只动布线」试了一轮（见下）， -`SCL` / `POGO5_VDN` 其实已经布通了，但 SCL/SDA 仍是 70 mm 的长跑；挪件之后 **~4 mm**。 - -| | 原来 | 现在 | -|---|---|---| -| `U34`（LM75BD）/ `C760` | 左口袋 (36, 12) / (36, 6.5)，**顶层**，贴着 CH4 量进风侧空气 | **(68.0, 72.1, rot 90) / (72.6, 72.1, rot 90)，底层**，J31 北排 pin 21/23 正上方 | -| `SCL` / `SDA` | J31.21/23 → 左下角，~70 mm，两根抢左下角唯一那条通道 | ~4 mm，底层直连 | -| DRC | 125 | **121** = 同封装内 115 + 连接性 6（`+3V3_HUB` 4 / `VBUS_UP` 2）| - -⚠️ **它量的东西变了**：原来是进风侧空气温度，现在是两排手机之间**排母走廊**的温度。 -风扇闭环（§22.6）的阈值要按新位置重新定 —— 这是挪件的代价，不是 bug。 - -位置是被三样东西夹出来的（`pcb2_place.BOT_GLOBAL` 里有注释）： -顶层塞不下（J31 焊盘顶 69.62 到 U24 底 71.25 只有 1.6 mm）；底层这条带子上沿是 -`USB1_DM` 那对长差分（手写几何，y≈74.7，不能动），竖放时北排焊盘压在上面（实测 −0.14）； -横放后 4.38 mm 高的焊盘只能落在 y 72.01~72.17 之间，再往左 `U34.4` 撞 -`USB1_DM` 在 (63.45, 74.70) 的换层过孔。旧位置的 5 个 GND 扇出孔按框删掉。 - -**只动布线那一轮的结论**（`pcb2_route_sig.py` 里两处改动，都保留了）： - -1. **出线方向要有备选**。`entry_stub()` 现在返回全部合法方向，`route_net()` 在首选方向 - 布不通时换一个再试。`R709.1`（VBUS_UP）原来「背离形心」= 朝东扎进 A/B 圈之间 0.268 mm 的 - 死胡同，`U34.2` 原来朝南顶着板边 —— 两个都是**只布这一个网络、整板空着也布不通**， - 不是拥挤，是方向选错。换方向之后 `SCL` 通了。 -2. **POGO 按两端直线距离从短到长排**。site4/5 的 `VDN` 源在最东、靶在最西， - 后布就被另外两根夹死；提前之后 `POGO5_VDN` 通了。 -3. **试过把 `+3V3_HUB` 提到卫星圈配置线之前，更糟**：它 33 个焊盘先铺满 Hub 周围， - `XTAL1`/`CFGSEL0`/`PRTDIS6`/`PRTDIS7`/`HUB_RST` 五根全布不通（4 → 7）。已回退。 - 大网络必须排在点对点的小网络之后。 - -⇒ 剩下 `+3V3_HUB`（`U32.46` / `R716.2`）和 `VBUS_UP`（`R709.1`）三段， -全在 Hub 卫星圈 A/B 两圈之间，只动布线穷尽了：**要收干净只剩方案 ①（B 圈半径 8.0 → 9.5）**。 - -顺带一条 `pcb2_vo_vias.fits()` 的 bug：本轮新打的**同网**过孔之间没判钻孔间距， -U34 相邻三个 GND 脚的孔排成一列、中心只隔 0.23 mm。已按 `DRILL` 补上。 - -### 25.16 载板 v2：元件全部到底层，排线穿槽（2026-09-06 用户拍板） - -**用户两条指令**：① 把载板正面的器件全部放到背面，在背面重新布局；② 排线通过板内开的细长槽 -穿过去接到载板。补充：**器件可以放到主板投影下方（底层），方便布线。** - -脚本 `.claude/pcb2_place.py`（v2，文件头有完整说明）；v1 存档 `obsolete/pcb2_place_topside_2026-09-06.py`， -v1 的全部铜/元件状态在 `.claude/_pcb2_snap_topside.json`（`pcb2_snapshot.py` 抓的，1586 线 / 416 孔 / 7 铺铜）。 -截图 `PCB2-v2-all.png` / `PCB2-v2-bottom.png` / `PCB2-v2-ch1.png`。 - -#### 落地结果 - -| | v1 | **v2** | -|---|---|---| -| 顶层元件 | 131（服务带 105 + 顶针 20 + J23/U31 组 6）| **20（只有顶针）** | -| 底层元件 | 30 | **141** | -| 穿线槽 | 无 | **10 条**（每站 2 条，3.0 mm 宽，跑道形，layer 12 挖槽区域）| -| C8n1 Ø10×16 电解 | 顶层立装（载板最高件 16 mm）| **底层卧倒**（占高 10 mm）| -| Hub 簇中心 | (110, 67) | **(100, 68)** | -| 铜 | 全部布完 | **全部清空**（1416 线 + 16 条漏网的 + 416 孔 + 7 铺铜），要重来 | - -本地检查（无重叠 / 无越框 / 无人压槽 / 顶层只有顶针 / 底层件离螺钉头 ≥ 2.8/3.5） -与 `pcb2_clear.py` 焊盘级净距（跨元件 ≥ 0.20）全过；`--verify` 回读焊盘坐标核了镜像语义 -（J23 口朝 +X、R717/R718 对上 A5/B5、J71/U51/U24 都在 layer 2）。 - -#### 槽的几何（本体坐标，v<0 = 接口边外侧） - -| 槽 | u | v | 尺寸 | 给谁 | -|---|---|---|---|---| -| 电池槽 | 5 ~ 43 | −4.2 ~ −1.2 | 38 × 3.0 | BM3E 排线 + 保护板整体穿过（J600 在 u≈23.8）| -| 尾插槽 | 47 ~ 64 | −4.2 ~ −1.2 | 17 × 3.0 | 尾插排线 + BM24 插头（J1401 在 u 47.5~59.7）| - -两槽之间 4 mm 筋；槽东端到本体边 3.09 mm，再到邻站 4.41 mm。EDL 两根飞线（TP1204/1205，u 42.6/45.4） -走电池槽东端或尾插槽西端。**排线从主板正面（z = 3.8）越过接口边、向下穿槽、在底面继续往 −v 走**， -不用折返，所以 TP8n1/2 与 J7n 都排在槽外侧（走廊）的行 A。 - -⚠️ **槽长按经验估，打样前必须拿实物量**：BM3E 保护板长度（决定电池槽 38 够不够）、 -尾插排线 / BM24 插头宽度（决定尾插槽 17 够不够）。改 `SLOTS` 一行重跑 `--outline` 即可。 - -#### 底层排法（本体坐标） - - v −1.2~−4.2 ═══ 电池槽 ═══ 筋 ═══ 尾插槽 ═══ - v −7.5 行 A TP8n1(21) C8n6(23.5) TP8n2(26) C8n2(31) C8n3(36.5) J6n(43.5, v −8.5) J7n(56) - v −12 行 B （西半边空着：差分对 / 电源线的高速路） U5n(56) R76n(60) R77n(62.5) - v +3 行 C C8n4(20.5) C8n5(26) R74n(31) U4n(35) C76n(38.5) · C70n(49.5) U2n(54) C71n(58) C72n(60.5) R70n(63) - v +8 C8n1 引脚 (23.5, 8)，罐体往 +v 躺到 v≈27.5（keep-out 12.5 × 17） - -行 C 全在主板投影下方，紧贴槽的内侧。**跨槽的网络**（+5V / VBUSn / EN 进 VBUS 组，EDL 两根进 U4n， -VOn_P 岛接 C8n4/5 与 C8n1）都得从槽端绕：4 mm 筋（u 43~47）或槽东端（u > 64，到邻站电池槽之间有 12.5 mm）。 -4 A 主路径（排母 → TP8n1）不跨槽，仍在走廊里。 - -全局件（板坐标，全部底层）：J31 (62, 67.5) / J32 (158, 67.5) 没动；Hub 簇 (100, 68)，C751 挪到西北角 (96, 74.3) 横放； -U31 (87, 73) / C736 (84.5, 77.5) / C737 (92.5, 77.2)；U34 (78, 72.6, rot 90) / C760 (78, 76)； -R721/R722 (83/81, 62.2)；J23 (214.866, 62, **rot 270**) / R717 (210.37, 63.25) / R718 (210.37, 60.75)。 - -#### 底层镜像语义（实测，写进 skill §9w） - -底层 = 封装先在本地系沿 x 轴翻（ly → −ly），再按 rot 逆时针转。两脚件 pin1 方向和顶层一样； -rot 0 的 SOT23-6 / BM24 南北两排对调；rot 90 时东西对调。所以 J23 在底层用 rot 270 才口朝 +X， -R717/R718 的 y 对调。**J7n 在底层 rot 0 时奇数排在南** —— 这改变了插头的物理手性， -§24.3 那个「哪一排是奇数排」的镜像位实测**必须按底层装法重做**。 - -#### 三条代价（都是决定，写进 §12） - -1. **C8n1 卧倒占高 10 mm**，两板净空 13 mm ⇒ **下板在五块罐体投影（`pcb2-bottom-heights.json` 里 h=10 的五块）下只能放 ≤ 2 mm 的件**。 - 排母 J31/J32 本体 8.5、J6n 3.6、J23 3.2 同理。下板布局前先读这个文件。 -2. **顶层变成空的**（只剩顶针焊盘）⇒ 顶层是一整层自由布线层，比 v1 多出一层；但每站 U4n/U2n 组的 - 信号都要跨槽，走线比 v1 长 10~30 mm。 -3. **v1 的全部布线作废**：11 对差分（`pcb2_route_dp.py` / `pcb2_dp_long.py` 的手写几何）、 - `pcb2_pour.py` 的 `ISLANDS`（五块 VOn_P 岛要重划，且要跨槽）、`pcb2_route_sig.py` 的 77 个网络、 - 扇出、`pcb2_vo_vias.py`、`pcb2_gnd_patch.py` —— 侧车文件（`_pcb2_sig_routes.json` / - `_pcb2_gnd_patch.json` / `_pcb2_vias.json` / `pcb2-copper.json` / `_pcb2_route_geom.json`）全部过期。 - 重布顺序：`pcb2_rules.py --check`（规则没动）→ 重划 `ISLANDS` → `pcb2_pour.py --push` → - `pcb2_route_dp.py --dump` → 重写 `SITE_J`（站内坐标，底层版）和 6 对长差分 → 扇出 → 迷宫布线 → vo_vias → gnd_patch。 - -#### 2026-09-06 补：槽改到远端边（v3）+ C8n1 换矮封装 - -- **用户第二次调整**：槽挪到**主板投影外侧、靠板边**那一条（本体坐标 v 45.5~48.5），排线按 6 cm 跨过主板正面到远端边、 - 下穿、折回底面；上排下移 / 下排上移各 2.5 mm（`SITES` y 83.0 / 7.5），板边留 3.5 mm 筋；中跨 M3 孔随之到 y 79.5。 - 每站器件**全部收进主板投影下方**（v 21~42 五行，`pcb2_place.BAND`），走廊只剩 J31/J32、Hub 簇、U31 组、U34、R721/722、J23。 - 尾插排线全程约 57 mm（J1401 v 2.86 → 远端边 → 槽 → J7n v 36），电池排线约 52 mm。 -- **C8n1 换矮封装**：Rubycon 6.3TPV2200M10X10.5（C3828985，SMD D10×L10.5，液态铝电解 ESR 60 mΩ、纹波 1.19 A，库存 500）。 - 立创库里这颗器件挂的是**直插**封装，所以在个人库建了「6.3TPV2200M10X10.5 SMD」（符号复制自立创；封装为 - `CAP-SMD_BD10.0-L10.3-W10.3-LS11.2-FD_H10.5` 的副本，渲染图核过**焊盘 1 = +**）。`c4_site.py` 的 `P['C2200U']` 已换， - 五页重画 + 六项验证 / 跨页 / port_audit 全过，PCB 导入变更 80 移除 + 80 增加（整页重画的正常现象）， - `pcb2_place.py` 不再卧倒（`CAN_BODY` 10.3 见方），截图 `PCB2-v3-c801.png` 核过极性丝印。 -- Inner1 五块岛改成「走廊主体 + 主板下方整条带」（`pcb2_pour.ISLANDS` v3），最窄断面 7.05~30 mm，全过。 - 为差分让位：VO2 主体收到 x 87.3、VO4 收到 x 89 / 89.5（Hub 西侧 x>87.7 顶层差分参考 GND）。 -- 为布线做的摆位微调：Hub 西侧 C747/C748 挪到 (88.2, 66.6)/(88.5, 69.625)（十条 D± 车道从 U32 西缘扇开到 0.75 间距、 - x 87.7~93.3 放换层过孔）；U31 组到 J31 东端南侧 (87.5, 59.5)；U34/C760 到 J31 南侧 (58/62.5, 60)； - R721/R722 (80/78, 61.5)；R717/R718 (209, 64.5/59.5)。差分几何本身还没写（下一步）。 - -#### 2026-09-06 补 2：按实测排线尺寸定槽（v3b） - -用户实测：**电池排线 8 宽 × 38 长，尾插排线 18 宽 × 55 长**。 - -| | 走向 | 槽（本体坐标）| 长度核算 | -|---|---|---|---| -| 电池排线 | J600 (v 4.6) 越过**接口边**下穿，折回主板下方的 P+/P− | u 18.8~28.8，v −4.2~−1.2（10 × 3）| 4.6 + 3.8 + 1.6 + ~6 ≈ 16 ≪ 38 ✔ | -| 尾插排线 | J1401 (v 2.86) 跨过主板正面到**远端边**下穿，折回 J7n | u 37~57，v 45.5~48.5（20 × 3）| 41.8 + 4.2（斜下）+ 1.6 + ~3.5 ≈ **51**，余 4 ✔ | - -38 mm 的电池排线够不到远端边（光跨主板就要 40），所以电池侧回到接口边；尾插侧 55 mm 走远端边的前提是 -**J7n 贴着槽放（v 42.5，东端 ≤ 50.8 让开 H1 螺钉头）**。每站器件仍全部在主板投影下方 -（`pcb2_place.BAND` v3b：行 A v 3.5 TP+/C8n6/TP−/C8n2/C8n3，行 B v 8.5 C8n4/C8n5 + C8n1 (33, 11)， -行 C v 21 EDL 组，行 D v 26 VBUS 组，行 E v 38 R77n/R76n/U5n，行 F v 42.5 J7n，J6n (61.5, 40.5)）。 -Inner1 主板下方那块收到 v −1~14；电池槽落在走廊主体里，铺铜自己让开，最窄断面 7.05~30 mm，五块实测全过。 -U31 组为让开 CH4 的电池槽挪到 (87.5, 60.5) / C736 (80.5, 58.5) / C737 (93, 54)，**USB1 那对的底层车道改走 y 64.0/64.46**。 -截图 `PCB2-v3b-bottom.png` / `PCB2-v3b-ch1.png`。 - -#### 2026-09-06 补 3：尾插槽回到 J1401 正下方，J7n 放到主板下方远处（v4，用户拍板） - -用户指令：**尾插槽放在主板尾插接口（J1401）正下方；载板尾插座放在主板下方远处、50 mm 排线够得到的地方； -连接时尾插排线走载板背面。** 事实来源 `pcb2_place.py`（`SLOTS['tail']` / `TAIL_LANE` / `BAND` 行 D~F）。 - -| | v3b | **v4** | -|---|---|---| -| 尾插槽（本体坐标）| u 37~57，v 45.5~48.5（远端边外侧）| **u 45~65，v 1.4~4.4（J1401 本体 u 47.5~59.7 / v 1.7~4.0 正下方）** | -| 排线路径 | J1401 → 跨过主板正面 → 远端边下穿 → 折回 3.5 | J1401 出线朝接口边 2.9 → 绕过接口边下落 ~5（插头 1 + 主板 1 + 立柱 3）→ 折回主板下方到槽心 2.9 → 穿板 1.6 → **背面往 +v 走 34.1** | -| 长度核算 | ≈ 51 / 55 | **≈ 46.5 / 50**（用户给的可达长度），实长 55 再余 5 | -| J7n | (44.5, 42.5) rot 180 | **(53.5, 37.0) rot 0**，框 u 47.2~59.8 / v 35.7~38.3，离 H1 4.0、H3 2.9 | -| U5n / R76n / R77n | J7n 南边行 E v 38 | **J7n 北边**（插头背后）：U5n (49.8, 41.5, rot 180)，R76n (52.8, 39.15)，R77n (55.8, 39.15) | -| J6n | (61.5, 40.5) | (62.5, 41.0)，EDL 飞线随排线走背面 ~40 mm | -| 行 D（VBUS 组）| u 34.5~48 | **整体西移 4.5 → u 30~43.5**，让开排线车道 | -| 排线车道 | — | **`TAIL_LANE` u 44.6~62.6 / v 4.4~38.3 不放任何底层元件**（`check()` 新增一条），排线要平贴到插头 | - -**手性的几何推导（决定 J7n 用 rot 0，而不是 v3b 的 rot 180）**： - -1. 排线是 1:1 直通（§24.3 用户实测：摊平后同排同序号导通）；两个公头同面、相差 180°。 -2. v4 路径里排线只绕 **u 轴**弯折（接口边一个 U 形回折 + 槽里一个台阶），**不在面内转、不横向翻**， - 所以排线上任何一点的 u 坐标从头到尾不变。公头 A 的「内排」（沿排线更靠近 B 的那一排）是 J1401 的 −v 排； - 排线到 J7n 时是朝 +v 方向来的，公头 B 的内排也是 −v 排。内排对内排、同 u ⇒ **J7n 的触点图案就是 J1401 触点图案的平移** - （v3b 那条路径同理，也是平移；§24.3 讲的「台阶式 / 朝上座子」那套是母座朝上时的情形，J7n 朝下后不适用）。 -3. 翻面次数：U 形回折翻一次，台阶不翻 ⇒ 公头 B 朝 +z（朝载板背面），正好插进朝 −z 的 J7n ✔。 -4. J1401 的 pin1/2 端（G1）在 +u（用户实测右端触点对地导通，顶视接口边朝下）⇒ 平移后 J7n 的 pin1/2 端要在 **−u**； - 自建封装 `pin51`（pin1/2 端）在本地 −X，底层翻层是「本地 y 翻再转 rot」不改 x ⇒ **底层 rot 0**。 - rot 180 会把 pin1/2 端（VBUS）放到东边，与 §24.3「VBUS 落到载板这颗的 −X 端」自相矛盾（v3b 没发现，当时把它推给了"事后改焊盘编号"）。 -5. `--verify` 回读（CH1，J71 中心 (58.5, 120)）：pin1 (54.3, 118.94) / pin2 (54.3, 121.06) / pin51 (52.47, 120) / pin52 (64.53, 120)， - pin4 (54.65, 121.06) / pin6 (55.0, 121.06) ⇒ **奇数排南、偶数排北，D± 在北排西端，VBUS 西端** ✔。 - 仍然悬而未决的只有「封装的奇/偶排分配对不对」（§24.3 镜像位）—— 错了 D± 换到南排西端，U5n 绕西端多走 2.5 mm，只改焊盘编号。 - -**站内 D± 短差分（下一步重写 `SITE_J`）**：J7n.4=DMJ (49.65, 38.06) / .6=DPJ (50.0, 38.06) 往北 1.6 mm 进 U5n 南排 .3=DPJ (48.85, 40.35) / .1=DMJ (50.75, 40.35)。 -两端次序相反，仍然要交叉一次（v3b 结论不变）：DPJ 底层直走，DMJ 上顶层从 DPJ 底下穿过去（顶层空的，Inner1 在这里是 GND 底填，参考面干净）。 - -代价 / 风险：① 排线要从主板反面钻过（立柱只有 3.0 mm），主板反面 u 44~63 / v 0~4 有没有高元件挡道**图纸上看不出来，只能试装**（§12）； -② 排线 18 宽比 BM24 插头宽 6 mm，超出插头的那 3 mm 会搭在 H3 (61.9, 33.7) 螺钉头边上（头 Ø4.5，西沿 59.65；插头东端 59.6），不碰插头本身； -③ H7 (42.6, 3.7) 立柱西沿 44.85 与排线西沿 44.6 差 0.25，排线往东挪半毫米即可。 - -#### 2026-09-06 补 4：尾插槽挪到与电池槽同一条线（v4c，用户拍板）+ 电池排线直焊座（v4b） - -用户指令：**尾插槽移到与电池槽同一水平线**。⇒ 两条槽都在接口边外侧 v −4.2~−1.2：电池槽 u 18.8~28.8、尾插槽 u 45~65。 -排线翻过接口边直接下穿，**不再从主板反面 3.0 mm 的缝里钻**（补 3 的那条试装风险消失）。背面到 J7n 长了 5.6， -J7n 从 v 37 收到 **v 35**、中心 u 52.5（让开 H3 螺钉头 3.1）：2.86 + 5 + 2.7 + 1.6 + 37.7 ≈ 49.9 ≤ 50，实长 55 余 5。 -U5n (48.8, 39.5, rot 180) / R76n (51.8, 37.15) / R77n (54.8, 37.15) 跟着下移 2；`TAIL_LANE` v −1.2~36.3。手性推导（补 3）不变：只绕 u 轴弯，J7n 仍 rot 0。 - -同一晚的 **v4b 电池侧**（§13.5 末尾）：J8n 排线直焊座 (22.8, 15.0)，电池排线车道 u 18.8~27.8 / v −1.2~13，电容组围着 J8n， -C8n1 (34.3, 11.3)，Inner1 主板下方那块岛扩到 v 20。 - -实测：摆位本地检查 / `pcb2_clear` 846 焊盘 / `inner1_check` / `inner1_verify` 五块岛全过，最窄横断面 7.05~20.85； -**VO3 的纵断面从 12.3 掉到 8.6**（x 194.18，CH3 尾插槽 x 193~213 在 VO3 走廊主体东端切了个口），仍 ≥ 7.0。 -截图 `PCB2-v4c-ch1.png` / `PCB2-v4c-bottom.png`。 - -⚠️ **对长差分方案的影响**：补 2 里"USB2/3 上顶层北上 → y 79/80.5 东行"那两条车道会**横穿 CH2 的尾插槽（x 121.5~141.5, y 78.8~81.8）**， -CH1 的槽（x 50~70）也压在 USB1 "y 98 东行"的西侧回路之外但 x 36 北上那一段要避开 CH1 电池槽（x 23.8~33.8）—— 写 `pcb2_dp_long.py` 时把 10 条槽当障碍。 - -#### 2026-09-06 补 5：五块主板连槽整体转 180°，接口边一律朝板边（v5，用户拍板） - -用户指令：**整体旋转主板和槽，两行的槽都靠近板边**。⇒ `pcb2_place.SITES` 的站向翻转（上排 rot 180、下排 rot 0，位置矩形不动）： - -| | v4c | **v5** | -|---|---|---| -| 上排（CH1~3）接口边 | y 83（朝走廊）| **y 127.66（朝板边）**，槽 y 128.86~131.86，离板边 3.14 | -| 下排（CH4/5）接口边 | y 52.16（朝走廊）| **y 7.5（朝板边）**，槽 y 3.3~6.3 | -| 排线 | 从走廊一侧翻下 | **从板边翻下**，在背面往板中心走；走廊 y 52.16~83 完全空出来（只剩 J31/J32 / Hub / U31 组 / U34 / J23）| -| 顶针（侧键，v 2.5~7）| 走廊一侧 | 板边一侧 | -| 每站底层件 | 电容组 / J8n 在走廊一侧，J7n/U5n 在远端 | 反过来：**J7n/U5n 靠走廊**（上排 y 88~95，下排 y 40~48），电容组 / J8n / C8n1 靠板边 | -| Inner1 岛 | 走廊主体 + 主板下方 v −1~20 的窄带 | 走廊主体 + **整条竖带 u 8~44 × v −1~47**（板边贯通到走廊）；VO2 加 **Hub 北横带 (87, 75.5, 100.5, 83)**，高 7.5 | - -站内摆位（`BAND`）、槽（`SLOTS`）、车道（`LANES`）、手性推导全部不用改 —— 都是本体坐标，随站一起转。 -`--verify` 里"pin51 在西"改成按本体 −u 判。 - -实测：本地检查 / `pcb2_clear` 846 焊盘 / 五块岛全过，最窄横断面 7.05~31.55，**VO2 纵断面 7.30**（x 87.28，就是那条 Hub 北横带）。 -截图 `PCB2-v5-bottom.png` / `PCB2-v5-ch1.png`。 - -⚠️ **对布线的影响**：① 走廊北带 y 75.5~83、x 87~100.5 现在是 VO2_P 平面，差分在那里只能走**底层**（参考 Inner2）； -② 五站 U5n 都贴着走廊（离 Hub 近多了，长差分缩短 30~40 mm）；③ 10 条槽全在板边，不再挡走廊里的任何车道； -④ 排线从板边翻下来，下板（在载板下面）的边缘 y < 6.3 / y > 128.9 那两条带要给排线让开。 - - -#### 2026-09-06 补 6：v5 差分布线定稿 —— 11 对差分 + Hub 西缘两条 +3V3 车道（已下发，DRC 无新增间距错误） - -事实来源：`.claude/pcb2_dp_long.py`（六对长差分 + +3V3 三条）与 `.claude/pcb2_route_dp.py` 的 `SITE_J`（五对短差分，站内坐标）。 -v3 版长差分存档在 `.claude/obsolete/pcb2_dp_long_v3_2026-09-06.py`，只作历史。 - -**出发点的困难**：U32（QFN-64，底层）十根 D± 全在西缘 x 95.55、0.5 脚距，中间还夹着 pin5 / pin10 两个 +3V3， -而五个目的地是四面八方（1 西北远处、2 正北、3 东北、4 西南、5 东南）。0.5 脚距的车道之间**打不了孔** -（孔要离两边车道各 0.645），所以只能像剥洋葱：最北的先拐走，邻居走了才能打孔 —— pair 5 → pin10 → pair 4 打孔上顶层 → pair 3 → pin5 → pair 2。 - -| 车道 | 层 | 走法 | 备注 | -|---|---|---|---| -| pair 1 | 底 | y 64.25/64.75 直着西行到 x 22.34/22.82，北上进 U51 | 从 J31 底排焊盘（底 65.38）与 U31 pin1（顶 63.35）之间穿过 | -| pair 2 | 底 | 西行到 89.27/89.75 北上，y 80 起 45° 斜到 93.84/95.74 进 U52 | 斜段必须在 pair 3/5 东行车道（y ≤ 77.1）之上；绕开 site2 H1 (89.39, 85.36) | -| pin5 +3V3 | 底→顶→底 | 西行到 90.4 跟 pair 3 北上，(90.4, 70.5) 翻顶层西去 (88.2, 70.5) 下来进 C747 | C747 挪到 (88.2, 71.5) rot 90，夹在 J31 最东列与 pair 2 之间 | -| pair 3 | 底 | 西行到 91.05/91.53 北上，y 76.50/76.98 东行，x 112 压到 75.40/75.88，x 165 北上进 U53 | 压低是为了从 MH (148.1, 79.5) 的 Ø6 焊盘（底 76.5）下面过 | -| pair 4 | **顶** | x 92.2 打孔上顶层（DM 67.95 / DP 68.85），沿 91.5/91.98 南下到 y 52，斜到 (89.6/90.5, 50.3) 下来进 U54 | 全板唯一整段走顶层的一对；底下 Inner1 全是 GND | -| pin10 +3V3 | 底 | 西行到 92.95 跟 pair 5 北上，斜到 (92.5, 70.0) 进 C748 | C748 挪到 (92.5, 71.2) rot 90，夹在 pair 3 与 pair 5 的北上车道之间 | -| pair 5 | 底 | 西行到 93.47/93.95 北上，y 75.50/75.98 东行到 110.30/110.78 南下，**y 59.2~61.6 翻顶层跨 UP**，y 52.5/52.98 东行，x 160.1/162 南下进 U55 | DP 东沿离 C751 焊盘 0.205；pin13 GND 的孔位留在 (94.6, 71.4) | -| UP | 底 | pin58/59 从 C743/C745 之间的竖井下到 60.12/60.60，一路东行，x 205 抬到 61.25/61.75 平着进 J23 B6/A7 | 不能压在 60.2 —— 会把 B5 (CC2, 60.25) 的走线堵死 | -| J23 短接 | 底+顶 | A6↔B6 / A7↔B7 两个小环，几何照抄 v3，网络对调、跨越段翻到顶层 | 同一对的两根按对内 0.15 判（横线离孔 0.165）| -| +3V3 干线 | 顶 | U31 pin2 旁 (90.3, 61.65) 打孔上顶层，沿 x 90.3 北上到 (90.4, 70.5) 与 pin5 汇合，东去 (92.5, 70.0) 下来进 C748 | 后面信号布线器把这三条 +3V3 当**已有障碍**，别删 | -| 五对短差分 | 底 + 一段顶 | DMJ 全程底层 45° 斜进 U5n.1；**DPJ 翻顶层**：出焊盘 0.54 浅斜到 (50.0, 37.0) 打孔，顶层西去 (47.2, 37.4) 下来 45° 进 U5n.3 | 站内坐标，五站同构；两排之间只有 1.515 mm，孔只能落在 y 36.805~37.31 或两侧 | - -**顶层参考面**：所有顶层段都核过「要么全在 GND 上、要么全在同一块岛里」（`topref` 检查 0 处跨界）。 -为此 **VO4 岛主体东界从 89 收到 87**（`pcb2_pour.ISLANDS`）—— site4 的短差分顶层段在 x 87.8~90.9、pair 4 在 x 89.6~92.2、+3V3 干线在 x 90.3， -原来的 89 正好从中间劈过去。site5 的短差分顶层段整段落在 VO5 岛内部（一整块铜，不跨界）。重铺后 `inner1_verify` 五块岛各 1 连通域， -最窄 7.05 / 7.20 / 7.70 / 7.60 / 31.55（下限 7.0）。 - -**成对 45° 斜段的规矩**：两根线各自的拐点不能同 x / 同 y，第一拐**内侧**那根早拐 0.2（= 0.48·(√2−1)）， -否则斜段上的垂直间距只剩 0.34 < 0.43。转弯时左右次序的判法：向右拐，左边那根变外侧；连拐两次回到原样 —— -五对到站都不用交叉，全靠这条把车道次序排对。 - -**校核**：`pcb2_route_dp.py` 本地净距全过（一般 0.20 / 对内 0.15）、端点全落在本网焊盘、对内偏斜最大 4.75 mm（USB5，容差 5）。 -下发 182 线 / 26 孔（回读 178 线，4 条同宽共线段被 EDA 合并，无害）。DRC 634 = 同封装内间距 115（基线）+ 连接性 519（未布线，预期）。 -截图 `PCB2-v5-dp-hub.png` / `PCB2-v5-dp-all.png` / `PCB2-v5-dp-site4.png`。 - -⚠️ 一条工具坑：`pcb2_dp_long.chamfer()` 原来对**每个**拐点都切 0.35，包括已经是 45° 的拐（正 + 斜）， -切出来的 22.5° 小段会向内挪 0.1 mm —— 实测把 DP4 的抬升段切进了 pin10 车道的净距圈（0.125）。现在转向角 ≤ 46° 不切。 - -#### 2026-09-06 补 7：v5 载板布线全部完成（扇出 / VOn_P 进岛 / 77 个信号网络） - -**结论先写：载板 PCB2 布完了。** DRC **115 条，全部是封装自带的「贴片焊盘到贴片焊盘」基线**—— -间距 0 新增、连接性 0、悬空 GND 连通域 0、五块 Inner1 岛各 1 主域（最窄 7.05）、11 对差分偏斜全过。 -铜量：**1030 条导线 / 537 个过孔**。截图 `PCB2-v6-routed-all.png` / `PCB2-v6-hub.png` / `PCB2-v6-site4.png`。 - -##### ① GND 扇出（247 孔 / 122 短线） - -`pcb2_fanout.py` 按 v5 重跑。三条和 §25.8 不一样的地方： - -- **J7n 的 65 个 GND 脚整批不扇**（`SKIP_PAD`）。它们归 `bm24_pre()` 的两条梳子管； - 让自动扇出去碰的后果实测是「十个必然失败 + pin 1/2/52 三个『成功』的孔正好落在梳子和车道上」。 -- **U32 的 pin13 / pin19 往 QFN 肚子里打孔**（(96.50, 70.25) / (97.25, 71.50)）。 - 西边走廊虽然放得下孔（x ∈ [94.59, 94.625]），但**引线出不去**：pin13 与 pin14 之间只有 0.20 mm。 - 引脚环东沿 95.975 到散热盘西沿 97.600 有 1.625 mm 净宽，是这一带最宽敞的地方。 -- **C745 往南挪 2.7 mm**（用户拍板）。原位 (100.05, 61.70) 的 GND 脚四面被堵死： - 南 `UP_DM` 东行段 y=60.60（孔要 0.64，只有 0.41）、北是 U32 南排焊盘之间 0.73 的死带（孔要 1.0）、 - 东 R715（缝 0.667）、西被 `UP_DP`/`UP_DM` 两条竖段夹住（相距 0.5，塞不下 Ø0.6）。 - 新位 GND 脚 (100.0, 58.60) / +3V3 脚 (100.0, 59.44)，孔打在正东 (100.87, 58.60)。 - -##### ② `VOn_P` 进岛（55 孔）：`C8n1.1` 和 `J8n.1` 也是贴片 - -换成 Rubycon 6.3TPV2200M10X10.5（V-chip）+ 电池排线直焊座之后， -**每一路 `VOn_P` 只剩排母那 3 针是通孔**，其余 7 个焊盘（`C8n1.1`、`C8n2`~`C8n6`、`J8n.1`）都要打孔下岛。 - -个数按 §10.3「功率网络每个焊盘 3 个孔」：`J8n.1`（这一路 4 A 的唯一去路）和 `C8n1.1`（2200 µF 主储能）各 3 个。 -⚠️ **`C8n2`~`C8n6` 仍是各 1 个 —— 这是对 §10.3 的一处有意偏离**： -全按 3 个来会往五块岛里再钻 50 个反焊盘，最窄断面（下限 7.0）扛不住；这五颗只承担高频纹波，单孔 1~1.5 A 够用。 - -##### ③ v5 的 BM24 逃逸：和 v4 **反过来** - -v5 把 J7n 从 rot 180 改成 rot 0 又挪了位置，站内坐标整体差一个仿射映射 -**`u′ = u − 5.00` / `v′ = 32.00 − v`（v 轴是镜像的）**。但**照抄映射也不对** —— -v 一镜像，v4 那条「前排外侧 0.76 mm 的缝」换到了另一边，而那一边站着 R76n/R77n。 - -v5 的实测站内几何：后排（奇数脚，**全是 GND**）v=33.940；中间大脚 v=35.000（pin51 VBUS u 46.47 / pin52 GND u 58.53）； -前排（偶数脚）v=36.060；两排 u 都是 48.30~56.70。 - -| | v4 | **v5** | -|---|---|---| -| 中央通道（1.64 mm）| THERM / CC1 两条东行车道 | **前排 5 个 GND 的梳子**（v=35.00，4 个孔）| -| 后排外侧 | 后排 7 个 GND 的梳子 | 同上（v=33.10，5 个孔）—— 但这一侧现在一路空到 v 26，最宽敞 | -| 前排外侧 | 前排 4 个 GND 的梳子 | **只给 THERM / CC1**（R76n/R77n 就在正北）| - -反过来的理由：**v5 后排 25 个脚全是 GND**，没有信号脚要往外挤；而 THERM(pin14)/CC1(pin22) 和它们的靶子 -R77n/R76n 都在前排外侧。让它们各走各的最短路，中央通道就整条空出来， -不再有 v4 那个「东行车道被竖着穿过通道的 GND 线切断」的死结。 - -**为此挪了 R76n / R77n：v 37.15 → 38.0，R76n 的 u → 52.233。** -原来前排逃逸带只剩 0.58 mm（J7n 前排焊盘外沿 36.30 ←→ R76n/R77n 焊盘下沿 36.88）， -而 THERM 要往东、CC1 要往北，**在 u≈51.8 必然交叉**，同层无解；想让 THERM 翻顶层又打不下孔 -（要离前排 0.5 ⇒ v ≥ 36.80，又要离 R76n 0.5 ⇒ v ≤ 36.38）。挪完带宽 1.43 mm： -CC1 一根直线上去（52.233 是算出来的，好让 pin1 正落在 u 51.800 = J7n.22 正北）， -THERM 在 (50.95, 37.20)/(54.37, 37.20) 打两个孔走顶层跨过去。 - -⚠️ **THERM 出阵列后第一次拐弯的 v 只有 0.053 mm 的窗口**（下受前排焊盘、上受 `*_DPJ` 的换层孔）， -取窗口正中 36.58，而且那两段必须一直保持 0.11 —— 换成 0.15 窗口只剩 0.005，0.20 直接无解。 - -##### ④ 77 个信号网络：四段必须手写 - -栅格布线器（0.1 mm 栅格，判据 `edt ≥ 净距 + 半线宽 + 0.0708`）**进不去**这几个地方，只能手写坐标： - -| 网络 | 卡在哪 | -|---|---| -| `THERM_n` | 上面那 0.053 mm 的窗口 | -| `+3V3_HUB` U32.52→U32.46 | pin46 在东排被 VBUS_DET/NONREM0 围死，唯一出路是往 QFN **肚子里**走（南排焊盘上沿 63.975 与散热盘南沿 65.60 之间那条 1.6 mm 死带）| -| `+3V3_HUB` C750.1→R716.2 | R716.2 是最东那颗 +3V3 焊盘，南北被 R711.2 / R720.2 两个 GND 脚夹住（各 1.2 mm），只能翻顶层斜拉 | -| `HUB_RST` / `VBUS_DET` | R709(y 65.85) 与 R712(y 67.05) 之间只有 **0.66 mm**。0.15 的线走得过去（上下各 0.23），但栅格判据要 0.371 而半缝只有 0.33 | - -##### ⑤ 布线器本身修掉的四个真 bug（写在这里是因为它们都属于「校核过了但其实是错的」那一类） - -1. **搜索窗口边上没有墙**。障碍裁到窗口里再栅格化，**完全落在窗外的铜一格都不标** —— - 贴着窗口边走的线看不见它。实测 `SCL` 的窗口从 x=44.02 起，J31.6 的焊盘框（42.10~43.80）整个在窗外， - 布线器就在 (44.10, 67.40) 打了个孔，离那焊盘只有 0.134。改法：数组往外扩 1.2 mm 标障碍， - **再把外面这一圈整体标成占用**。 -2. **钻孔间距不分网络，`viafree` 却只看异网铜**。于是紧挨着 `pcb2_dp_long` 已有的孔又打一个 - （中心距 0.510，规则要 0.605）。新增 `holefree` 距离场。 -3. **手写前置段没有一开始就进障碍表**，排在前面的网络照样从上面碾过去。 -4. **`+3V3_HUB` 上 `pcb2_dp_long` 画的三条会被 `push_sig()` 静默删掉**（它按网络整删）。 - 改成从同一个事实来源取回来当前置段。 - ⚠️ **由此产生一个口子**：`+3V3_HUB` 现在由 `pcb2_route_sig.py` 下发， - **再单独跑 `pcb2_dp_long.py --push` 会把整个 +3V3_HUB 删掉重画**。 - 要改差分的顺序是 `dp_long --push` → `route_sig --push`，不能只跑前一半。 - -另外扇出规划器补了三处：**板上已有的走线也当障碍**（线对线分层比、过孔对线不分层）、 -第三遍「并到旁边同网焊盘」加了 3.0 mm 上限并要求目标同层（原来把 C745.2 一路并到 9.78 mm 外**另一层**的 J64.3）， -以及 `dump_pads.py` 的位号认领改成最近邻匹配（原来两边各自 `Math.round` 到 0.01， -落在 `.xx5` 上的 88 个焊盘认不到主人 —— J75 pin15/16 就在其中，害得「J7n 的 GND 脚整批跳过」漏掉两个）。 - ---- - -## 26. 下板 PCB1 v6（2026-09-06，两板拆分之后从头重排） - -载板 PCB2 布完之后，剩下的就是**下板**。板上原有的东西是**单板时代**的产物： -391 个元件、5813 条自动布线、1208 个过孔，网络表和布局都已经过期。这一轮做的是 -「导入变更 → 重建约束模型 → 重排摆位」。 - -事实来源：`.claude/pcb1_place.py`（摆位）、`.claude/pcb1_env.py`（环境约束）、 -`.claude/pcb1-env.json`（生成物）、`.claude/pcb1-parts.json`（真实焊盘框）。 - -### 26.1 从原理图导入变更：391 → 338 - -| | 数 | -|---|---| -| 删 | **70** 个（J2~J11 / J17~J21 / J23 / U24~U28 / U31 / U32 / Y1 / 29 个 7xx 电容 / 15 个 7xx 电阻）| -| 加 | **17** 个（J24 J25 排针；U33 第三片 595；Q6 D2 风扇低边 + 续流；R730~R734；C738 C739；J26~J30 风扇座）| -| 结果 | **338 个元件，位号与封装逐条对上原理图 11 页**（`pcb1_import.py --verify`）| - -⚠️ **导入对话框的变更列表会骗人**。它把「将被删掉的元件」复用成「新增的元件」， -显示成一堆 `修改封装 C0805 → HDR-TH_40P-...`，看上去像是要把一颗 0805 电容变成 40 针排针。 -实际结果是对的（位号跟着改），但**列表本身读不出这一点**，而且虚拟滚动逐屏抓下来还会漏行。 -⇒ 判据只有一个：**导入之后拿 PCB 的元件表和原理图 BOM 逐条对账**（`--verify`）。 - -### 26.2 ⭐ 载板底面 → 下板的高度预算图（`pcb1-env.json`） - -两板净空 **13.0 mm**（公头塑高 2.5 + 母座塑高 10.5，§22.3f）。 -下板坐标 = 载板坐标 − (30, 5)（下板 160×125 居中在载板 220×135 下方）。 - -`pcb1_env.py` 把载板 146 个底层件 + 10 条排线车道 + 10 条穿线槽全部折算过来， -每块给一个 `hmax = 13 − h(载板件) − 1(装配余量)`： - -| 下板上的位置 | 来自 | hmax | -|---|---|---| -| (1.3~14.2, 106~116.8) / (72.8~85.7, 106~116.8) / (144.3~157.2, 106~116.8) | C801 / C811 / C821 Ø10 罐 | **1.5** | -| (38.6~51.5, 8.4~19.2) / (110.1~123, 8.4~19.2) | C831 / C841 | **1.5** | -| (7.0~57.0, 60.4~64.6) / (103.0~153.0, 60.4~64.6) | J31 / J32 排母本体 | 3.5（就是排针自己占的地方）| -| J62~J65 四个 1.25 mm EDL 座 | | 8.4 | -| 9 条排线车道 | 排线平贴载板背面 | 11.0 | -| 10 条穿线槽的投影（板边 y<1.3 / y>123.9）| 排线从这里下穿 | 3.0（本模型自己定的）| -| 其余 | 载板那边是 1206 / 0402 / 光板 | 10.3 ~ 12.0 | - -⇒ **五块 12.9 × 10.8 的 1.5 mm 禁区是这一版布局最硬的约束**： -电感（SPM6530T，3.0）、直插电解（12）、接线端子（10）、风扇座（9）一个都进不去。 -`pcb1_place.check()` 里逐件核算，这一条**几何检查以前完全看不见**。 - -### 26.3 五路怎么分到南北两块 —— 只有一种解 - -`VOn_P` 每路 3 针，x 位置由载板几何定死（§25.10）： -`VO1 10.4 / VO4 46.0 / VO2 53.6 / VO5 126.7 / VO3 142.0`。 -母版（`CH1` 表）的输出端在**局部 (6, 40.5)**，也就是左上角。所以 - -* 放**南**边（rot 0，原样）：输出朝上正对排针 ⇒ 通道占 `bx+2.3 ~ bx+29.5`，输出 x = bx+6 -* 放**北**边（**整路 rot 180**）：输出转到右下正对排针 ⇒ 输出 x = bx−6 - -`VO1` 太靠左板边（rot 180 要求通道体在 x −14 起）、`VO3` 太靠右板边（rot 0 要求到 x 166） -⇒ **CH1 只能在南、CH3 只能在北**；剩下三路按互不重叠排下来只有 - -> **南 = CH1 (10.6~37.8) / CH4 (42.3~69.5) / CH5 (121.8~149.0)， -> 北 = CH2 (30.1~57.3) / CH3 (118.5~145.7)**，南北都是 y 18.2~59.2 / 66.3~107.3。 - -⚠️ **不做 y 镜像** —— 镜像要把元件翻到底层。转 180° 是纯旋转， -母版里 §10.2 那四条手调出来的关键回路（Cin 热回路 / SW 铜箔 / FB / Kelvin）原样保留。 - -代价：**CH2 的 `POGO2_*` 三根在 J25 上（x 109~114），而 CH2 的体在 x 30~57**， -要横穿 60 mm。这是载板那边「site2 电源走 J31、信号走 J32」带来的，不是布局失误。 - -### 26.4 其余四块 - -| 块 | 范围 | 内容 | -|---|---|---| -| N-L | x 1~30 / y 66~124.5 | P1-INPUT：J1 12V 端子（左板边）→ F1 → Q1 → D1 → C2/C3 罐 → Rs6+U13 → R9；U19 辅助 3V3 组压在 x>14.3（C801 禁区）| -| N-M | x 58~118 / y 66~124.5 | P1B（U30 12V→5V + L3）、P6（U33 第三片 595 + Q6/D2 风扇驱动 + TACH 分压）| -| S-M | x 70~118 / y 0.5~59 | P3/P3B 控制块：U20 ESP32（天线端转到 −Y 朝下板边）、U6/U7 DAC、U21/U22 595、U23 PCA9555 | -| 板边 | — | J26/J27 左板边、J29/J30 右板边、J28 顶板边（4 进 1 出，§22.6）；J22 调试 USB-C 转到**右板边**（下板边被 C841 的 1.5 mm 禁区压掉了）| - -### 26.5 ⚠️⚠️ J24 / J25 对插针号错位 —— 必须先拍板再布线 - -`pcb1_place.py` 的对位核算（拿载板 J31/J32 的**实际焊盘坐标**反推）结论： - -> **80 个焊盘全部落在载板针的正下方（误差 0.001 mm），但每一个都压在「同一行对里的另一根针」上。** -> 下板 pin1 ↔ 载板 pin2，pin2 ↔ pin1，pin3 ↔ pin4 …… **奇偶整体互换。** - -也就是说照现在的原理图做出来，**下板的 `VO1_P` 会顶在载板的 `GND` 上** —— 4 A 直接对地。 - -**成因**（几何，已复核）：两颗封装的焊盘编号**同手性**（本地 pin1 都在「西南」角）， -而母座装在载板**底层**、公头装在下板**顶层**。底层件在顶视图里镜像一次（skill §9w）， -于是载板的奇数排跑到 y 68.77（北），下板的奇数排在 y 61.23（南）。 -公头 / 母座都是**无防呆的 2×20**，物理上完全对称，所以「pin1 在哪一排」纯粹是封装画法约定 —— -不存在「哪个封装画错了」，只存在「两边约定不一致」。 - -§22.2 当时写的「换件之后两块板同一套编号，陷阱消失了」说的是**符号**； -同一节末尾那句「⚠️ 但 PCB 上那条风险还在」说的就是这一条，现在被实测坐标钉死了。 - -**两条修法（等用户拍板）**： - -| | 改什么 | 好处 | 代价 | -|---|---|---|---| -| **A** | 下板原理图 P5-BTB 里 J24/J25 的网络**奇偶对调**（`p5_btb.py` 只改下板那一半，`c1_conn.py` 用的表不动）| 不碰器件库；载板一个字都不改 | 两块板的逐针表从此不一样，§22.2 要加一张对照表 | -| **B** | 建一个焊盘编号奇偶互换的**自制封装**给 J24/J25 | 两块板逐针表保持一致，看图不用换脑子 | 要建库 + 换器件 + 重新导入 PCB | - -### ✅ 2026-09-06 用户拍板：选 A，已实施 - -`p5_btb.py` 新增 **`MATE_SWAP = True`** 与 `board_rows()`：两张逐针表仍按**载板**几何写 -（`c1_conn.py` 生成载板 C1-CONN 时直接用原始表，一个字没动）， -生成**下板** P5-BTB 时把每一行的 (北, 南) 翻成 (奇数脚, 偶数脚)。 -P5-BTB 重画 → `verify_sch` PASS / `xpage` 漏接 0 → PCB1 重新导入 → 摆位重推。 - -**从此这颗排针的判据是「网络」不是「针号」**：下板 pin(2r−1) 正对载板 pin(2r)。 -`pcb1_place.py` 的 `mate_map()` / `--verify` 都改成按网络比， -锚点表 `pcb1-env.json` 的 `anchors` 里也一起存了载板侧的网络名 -（`pcb1_env.header_anchors()` 当场从载板 PCB 读回来）。 -回读复核：**J24 / J25 各 40 个焊盘逐个网络对上载板。** - -⚠️ 以后谁再看这两页，会觉得「两块板的逐针表对不上」—— 那是对的，就是这一条。 - -### 26.6 这一轮踩到的两条 - -1. **`CONN-TH_KF2510-3A-1` 是弯针座，塑壳整个往 +Y 伸 11.7 mm。** - 按 ±4.5 猜的占位框让 J28 整个探出板框、J30 压住 J22，**本地检查一条都不报**。 - API 取不到封装本体（`lib_Footprint.get()` 只回元数据，没有图元；组件的丝印也不外露）， - 最后是用**带标尺的放大截图 + 拿它自己的三个焊盘做标定**量出来的： - 本体 7.8 × 11.9，局部框 `(-3.90, -0.20, 3.90, 11.70)`。 - ⇒ 板边连接器的本体框，**除了实测没有别的来源**；这是本项目第三次栽在同一件事上（USB-A / Molex / 现在 KF2510）。 -2. **低分辨率整板截图不能用来判「有没有出框」。** 5.7 px/mm 下 J28 和 U20 都「看着」探出板边， - 放大到 30 px/mm 再量，两个都在框内。要判出框就截**带板边的局部图**。 - -### 26.7 下板设计规则（2026-09-06 第十五轮，`pcb1_rules.py --check` 十七项全过） - -单板时代那份 `pcb_rules.py` 已经不能用了（它建 7 对差分、给 `+5V` 挂 `PWR12V`， -拆板之后两条都不对），新写 **`.claude/pcb1_rules.py`** 取代它。做法照抄载板 -`pcb2_rules.py`，两个 API 坑和两条陷阱一字不改（见那两份文件头）。 - -#### 线宽分五档 - -| 规则 | 默认 | 最小 | 最大 | 挂给谁 | 依据 | -|---|---|---|---|---|---| -| `PWR12V` | 2.0 | 0.3 | 10.0 | `+12V` + 8 A 输入链三段 | §10.1：8 A 走 2.0 mm 温升 35 °C ⇒ **总干必须灌铜**，2.0 只给分支 | -| `SWNODE` | 2.0 | 0.3 | **4.0** | 五路 Buck 的 SW 节点 | §10.1 表：4 A 的 SW 铜箔 2.0 mm（ΔT 10.4 °C）| -| `PWR4A` | 1.5 | 0.3 | 6.0 | `VOn` / `VOn_F` / `VOn_P` | 每路 4 A（IPC-2221 外层 1 oz，ΔT 16.7 °C）| -| `PWR5V` | 1.2 | 0.3 | 6.0 | `+5V` + U30 的 SW | §9.4 最坏 2.8 A（1.2 mm 可载 3.6 A）| -| `PWR1A` | 0.6 | 0.15 | 3.0 | `+3V3`、`SW3V3` | §9.3 辅助 Buck 按 0.5 A 设计 | - -**`SWNODE` 为什么要和 `PWR4A` 分开、而且 max 卡在 4.0**：SW 是开关节点， -铜越宽 I²R 越小、但 dV/dt 的辐射面积越大（§10.2-2「压到刚好够载流」）。 -`PWR4A` 的 max 6.0 是留给灌铜出线的，SW 不该享受那个上限 —— 分成两条规则， -DRC 才拦得住「顺手把 SW 拉成一大片铜」。 - -差分对只剩 **1 对 `DEBUG`**（`USB_DP`/`USB_DM`，J22 → U20）。 -五路下行 D±、`UP_*` 和五段 `*J` 在 2026-09-04 拆板时整体搬去载板， -下板上这些网络已经不存在 —— 建不上不是失败，是本来就不该有。 -`strokeWidthMin` 保持 **0.20**（不像载板降到 0.10）：这一对路上没有 0.35 mm 间距的连接器要钻。 - -#### ⭐ 四类干路是自动命名网，**按「位号 + 引脚」当场反查，不写死网名** - -拆板那次导入变更之后，同一个节点的自动网名从 `$2N687` 变成了 `$2N699`。 -写死网名的后果是**静默失效**：`overwriteNetRules` 只改它认得的行， -认不出的名字**既不报错也不留痕**，DRC 照样干干净净， -而板上那条 4 A 干路的线宽规则已经悬空了。 - -⇒ 事实来源是 `pcb1-parts.json` 里每个焊盘自带的 `net`，`resolve_auto()` -拿 (位号, 引脚号) 反查，并逐条断言「是 `$` 开头 / 互不重复 / 链路另一端查到同一个网」， -**对不上就直接退出，一个字都不下发**。本轮实际查出来的 14 个： - -| 逻辑名 | 网名 | 规则 | 探针 / 校核端 | -|---|---|---|---| -| `SW1`~`SW5` | `$2N665` `$8N665` `$10N665` `$12N844` `$14N665` | `SWNODE` | `Ln01.1` / `Un.11` | -| `VO1_F`~`VO5_F` | `$2N699` `$8N699` `$10N699` `$12N878` `$14N699` | `PWR4A` | `Rsn01.2` / `U(13+n).5` | -| `VIN_RAW` / `VIN_FUSED` / `VIN_SW` | `$1N223` `$1N227` `$1N236` | `PWR12V` | `J1.2`/`F1.1`、`F1.2`/`Q1.1`、`Rs6.1`/`C2.1` | -| `SW5V` | `$16N18` | `PWR5V` | `L3.1` / `U30.2` | - -⚠️ 顺序从此是 **`pcb1_import --apply` → `pcb1_parts_dump` → `pcb1_rules --push`**。 -少跑中间那一步，反查用的就是旧网名，28 个指派里有 14 个会静默落空。 - -#### 铺铜全连接（`PLANE-DIRECT`，`connectMode = 1`）挂 9 个网络 - -`VO1_P`~`VO5_P`、`+5V`、`$1N223`/`$1N227`/`$1N236`。理由和载板 §25.11 同一条： -不是怕十字花烧（辐条只有 0.254 mm 长、两端焊在大铜面上，8 A 下 ΔT ≈ 0.3 K， -实算见 `pcb2_rules.py`），而是**铺完之后铜面几何要量得准** —— -十字花时铜面多边形把自己的焊盘挖空，断面测量会读到一个 0.3 mm 的假瓶颈， -真瓶颈和度量假象在数据上分不出来。 - -**内层铺铜的全连接没有手焊代价**（焊接热走的是外层），所以下板比载板放得开： -8 A 输入链的三段上挂着 J1 端子和 C2/C3 两颗直插电解 —— 那是全板电流最大的通孔焊盘。 -不进来的两个不是忘了：`GND` 有 47 个通孔焊盘、同时贴 Inner1 与 Inner2，留十字花； -`+3V3` / `VOn` **一个通孔焊盘都没有**（全是贴片），connectMode 对它们是空操作。 - -#### 顺手清掉的板框陈迹 - -layer 11 上原来是「1 条闭合多段线 + 4 条早年的直线」。四条直线和多段线的四条直边 -**完全重合**（都是 0/196.85 → 6299.216/4921.26 mil 那一圈），删掉之后 -layer 11 只剩 1 条闭合多段线 —— 这是自动布线器取板框的硬要求（PROGRESS「三条最贵的教训」第 1 条）。 - -### 26.8 下板 Inner2 怎么分 —— 算出来是**三块**，不是草案里的八块 - -事实来源 **`.claude/pcb1_pour.py`**（`REGIONS` 是唯一的定义，跑一次全部校核 + ASCII 分块图）。 -上一轮 PROGRESS 写的「+12V / +5V / +3V3 / VO1~VO5 八块」是草案。逐条算下来只剩 -**+12V 一大块 + +3V3 南部两块**，其余全部退回走线。 - -#### 判据：内层 0.5 oz 和外层 1 oz 差了约 4 倍 - -IPC-2221 `A=(I/(k·ΔT^0.44))^(1/0.725)` mil²，**内层 k=0.024 / t=0.685 mil， -外层 k=0.048 / t=1.37 mil** —— 两个系数都翻倍，所以同样电流外层只要内层约 **1/4** 的宽度： - -| 电流 | 内层 0.5 oz | 外层 1 oz | -|---|---|---| -| 8 A | **18.2 mm** | 3.49 mm | -| 4 A | 6.99 mm | 1.34 mm | -| 2.8 A | 4.27 mm | 0.82 mm | -| 2.0 A | 2.69 mm | 0.55 mm | -| 0.5 A | 0.40 mm | 0.08 mm | - -⇒ **「要不要占内层」的门槛比直觉高得多。** 这块板 338 个元件全在顶层、 -**底层整层是空的**，一条 1.2 mm 的底层线就能带 4 A —— 短距离大电流根本不该上内层。 - -#### 逐个网络的结论 - -| 网络 | 实际跑多远 / 多大 | 结论 | -|---|---|---| -| `+12V` | 源 Rs6.2 (9.6, 91) 在北左，负载散布南北五路 + 五个风扇，南边要 5.6 A | ✅ **Inner2 主平面（3 块）** | -| `+3V3` | 源 L2 (25.5, 104)，**64 个焊盘遍布全板**，但只有 0.5 A | ✅ **Inner2 南部 2 块** —— 要的不是载流，是「64 个焊盘各打一个孔就完事」| -| `+5V` | 源 L3.2 (73.3, 78)，去处**全是排针上那 10 个通孔针**，最坏 2.8 A | ❌ 底层 1.2 mm 干线（`PWR5V`）。外层 0.82 mm 就够 | -| `VO1`~`VO5` | Buck 输出 → eFuse，**通道体内约 12 mm** | ❌ 顶层 1.5~2.0 mm（`PWR4A`）。§10.2 本来就要求这段回路面积最小 | -| `VO1_P`~`VO5_P` | 分流电阻 → 排针，**只有约 9 mm** | ❌ **底层五块小岛**（排针那 3 根针是通孔，一铺就自动连上，省掉三条 4 A 走线）| -| 8 A 输入链三段 | J1→F1→Q1→C2/C3→Rs6，**全长只剩 25 mm** | ❌ **顶层宽铜 ≥3.5 mm**（见下）| - -#### ⚠️ 8 A 输入链改走顶层 —— 和 §10.4 不一样，是有意的 - -§10.4 是给 v5（单板时代）写的，那时这条链被摊开到 85 mm。v6 已按 §10.2b 收进北左角 -(x 3~28, y 69~91)、全长 25 mm，于是两个新事实起了作用： - -1. **内层扛不动。** 8 A 在 0.5 oz 内层要 **18.2 mm 宽**，那个角落总共才 22 mm 高，三段排不下。 -2. **过孔才是真瓶颈。** F1 / Q1 / D1 / C4~C6 全是贴片，下内层只能靠过孔； - Ø0.3 过孔单孔 1~1.5 A、扇出每个焊盘给 3 个 ⇒ 一个转换点最多 3~4.5 A ≪ 8 A。 - -顶层是**零过孔的最短路径**（这条链上每个元件都在顶层），1 oz 外层 8 A 只要 3.49 mm， -而那个角落横向有 25 mm 可用。这正是 §10.1 原文三个选项里的「顶层灌铜 ≥3.5 mm 宽」。 -Inner2 那一片留给 GND 底填，**顺带给这条大电流回路铺了一整块贴身地平面，比原方案还好**。 - -#### 排针把 Inner2 劈成南北两半 —— 只有三条通道 - -J24 焊盘 x 6.97~57.03、J25 x 102.97~153.03，两排 y 61.2 / 63.8。Ø1.8 焊盘 + 0.2 净距 -⇒ 同排相邻反焊盘之间只剩 **0.34 mm**、两排之间 **0.4 mm** 的铜网 —— 数值上没断，电气上当断路看。 - -| 通道 | x | 净宽 | 内层能带 | 用途 | -|---|---|---|---|---| -| 左 | 0.5 ~ 6.7 | 6.2 mm | 3.7 A | **不用**（北端被 J1 (6,74) 和 C2.1 (4.8,82) 两个通孔掐到 2.8 mm、只剩 2.06 A）| -| **中** | 57.3 ~ 102.7 | **45.4 mm** | — | +12V 中桥 (x 61.5~72) + +3V3 北臂 (x 73~96) | -| 右 | 153.3 ~ 159.5 | 6.2 mm | 3.7 A | +12V 右通道 (x 153.5~159.5) | - -**南边要 5.6 A**（CH1 + CH4 + CH5 各 1.6 A + 左右四个风扇各约 0.4 A）。 -分法：**中桥喂 CH1 + CH4 + 左风扇 = 3.6 A（实测断面 10.5 mm → 5.4 A）， -右通道喂 CH5 + 右风扇 = 2.0 A（6.0 mm → 3.6 A）**。 - -#### ⚠️⚠️ 一条拓扑上绕不过去的结论：`+3V3` 南部必然被 `+12V` 中桥切成两半 - -中桥必须从北 (y≥88) 穿到南 (y≤34)，也就是**纵向穿过 y 41~58.5 这条带**； -而 `+3V3` 的南部焊盘（CH1/CH4 的 INA226 与上拉、控制块、CH5 那一组） -正好**横向铺满同一条带**。同一层上，两个都要连通的 2-D 区域，交叉是避不开的。 - -⇒ 让电流小的那个换层：`+3V3` 只有 0.5 A， -**南西块与南东块各自从北边的源单独引一条底层干线**（0.6 mm 足够，底层是空的）， -不在 Inner2 上强行连通。**`+3V3` 有 2 个连通域是设计意图，不是漏接** —— -`pcb1_pour.py` 里那一条校核写死的就是「等于 2」。 -这和载板 §25.10 取消 `+5V` / `+3V3_HUB` 两块岛是同一类判断。 - -#### 落地成这样（`REGIONS` 的顺序 = 铺铜优先级，GND 底填必须最后） - -| 层 | 网络 | 名称 | 形状 | -|---|---|---|---| -| Inner2 | `+12V` | `12V-N` | 北带 y 88~124.5 通板 **+ 风扇指下伸到 y 66.5**（x 96.5~112），挖掉 U13 那一角 | -| Inner2 | `+12V` | `12V-SW+BR` | 南西块 (0.5~72, 9~34) **+ 中桥** (61.5~72, 34~88)，⌐ 形 | -| Inner2 | `+12V` | `12V-SE+RC` | 南东块 (116~159.5, 9~34) **+ 右通道** (153.5~159.5, 34~88)，L 形 | -| Inner2 | `+3V3` | `3V3-SW` | (0.8, 41)–(58.5, 58.5) | -| Inner2 | `+3V3` | `3V3-SE` | 控制块 (73~115, 9~58.5) + 南东臂 (115~148, 41~58.5) + 北臂 (73~96, 58.5~86.5) | -| Inner2 | `GND` | `GND-FILL-L3` | 剩余全部（含北左角那一片，垫在 8 A 顶层大铜下面）| -| Bottom | `VOn_P` | 五块小岛 | 各约 18 × 13 mm，框住 `Rs*01.1` + INA226 两脚 + `R*19` + 排针 3 针 | -| Inner1 | `GND` | `GND-L2` | 整板，只挖 ESP32 天线区 | - -#### ⭐ 校核当场抓出来的一个错：**孤岛判定是按铺铜对象算的，不是按网络** - -第一版按几何写成六个矩形（北带 / 中桥 / 风扇指 / 南西 / 南东 / 右通道）。 -栅格连通性说「+12V 是 1 个连通域」—— 看着完全正常。但新加的**孤岛规则校核**报出来： -`12V-RC`（右通道，x 153.5~159.5 / y 34~88）**里一个 `+12V` 焊盘都没有**。 - -载板 `pcb2_pour.py` 文件头第 4 条那句「区域内没有本网焊盘/过孔 = 整块被当孤岛删光」， -判定粒度是**每个铺铜对象各算各的** —— 哪怕它和北带紧挨着、铺出来是连续铜， -它自己那一块里没有本网焊盘/过孔，照样会被删掉（边框还在、`nPoured` 是 0）。 - -⇒ 把中桥并进南西、右通道并进南东、风扇指并进北带，凑成**三个 L / ⌐ 形多边形**， -每块各自含 `J28.1` / `J26.1 + J27.1` / `J29.1 + J30.1`，**不依赖扇出就活得下来**。 -`+3V3` 那两块则是 0 个通孔焊盘、全靠扇出过孔活着 —— 这就是「**扇出必须排在铺铜之前**」的原因。 - -#### 还有两条校核经验 - -- **只有通孔焊盘在内层挖反焊盘，贴片焊盘对内层完全透明。** 按「所有焊盘都挡内层」去算， - 这块板 1200 多个贴片焊盘会把 Inner2 算成一张网，结论全错。板上实测 122 个通孔焊盘。 -- **区域间净距不能用包围盒估。** `3V3-SE` 是个 L 形，它的包围盒 (73,9)-(148,86.5) - 把 `12V-FAN` (96.5,66.5)-(112,88) 整个罩进去，按包围盒算出来是 0.00 mm、像一条严重违规， - 实际两块相距 0.50 mm。改成逐边线段距离才对。 - -#### 明知故犯：21 个焊盘不进平面，靠布线 - -`+12V` 2 个 + `+3V3` 19 个，全部有名有姓地写在 `pcb1_pour.py` 的 `ROUTED_PADS` / -`ROUTED_BLOCKS` 里，校核时单独列出来而不算「漏掉」： - -| 焊盘 | 为什么 | -|---|---| -| `U13.8` / `U13.9`（+12V）、`U13.6` / `C11.1`（+3V3）| **Kelvin 脚**。§10.4：U8~U13 的取样脚一律不进铜面，5 mΩ 分流器满量程才 20 mV | -| CH2 / CH3 的 10 个 `+3V3` | 在北边、各 50 mA；沿 y≈84 那条空带走顶层线到 `3V3-SE` 北臂 | -| 北左辅助 Buck 那一窝（`L2.2` `R2.2` `C9.2` `C10.2`）| U19 / L2 / C7~C10 / R2~R6 / Q3 把 12V 与 3V3 挤在 16×24 mm 里交错，整窝走顶层 | -| `C739.1`（+3V3）| 一颗去耦电容孤零零落在风扇指里，走 11 mm 顶层线到 `U33.10` | - -### 26.9 下板扇出（2026-09-06 第十六轮）—— 438 个过孔 + 441 条短线，DRC 间距 0 - -做的是 §26.8 定的第 3 步「扇出」。真正花时间的不是扇出本身，而是**扇出把三个 -早就在、但一直没被任何检查碰到的错顶了出来**。三个都属于同一类： -**几何检查全绿，板子是错的。** - -#### ⭐⭐ 错一：控制块的去耦电容全都离本尊很远，ESP32 那对在 48 mm 外 - -追「U6.15 为什么扇不出去」时发现的：那个脚周围 6 mm 内没有任何同网焊盘可以并过去。 -往外查了一圈，全板 20 个 IC 的 `+3V3` 电源脚里，**只有 1 个的去耦在 3 mm 以内**。 - -| 电容 | 是谁的 | 原来的距离 | -|---|---|---| -| **C601 22 µF「ESP32 储能」** | U20.2 | **48.2 mm** | -| **C602 100 nF**（同为 P3 页 ESP32 的）| U20.2 | **45 mm**（碰巧贴在 U22 旁边）| -| C607 / C610 | U6.15 / U7.15 DAC VDD | 10.5 / 11.0 mm | -| C604 / C605 / C606 | U21.10 / U22.10 / U23.24 | 8.2 / 8.8 / 9.2 mm | - -U20 的电源脚周围 **12 mm 内一个元件都没有**。ESP32-S3 发射时是几百 mA 的突发电流， -48 mm 外的储能电容等于没有。 - -**根因很具体**：`pcb1_place.py` 里控制块是 -`affine(['P3-CONTROL','P3B-EXPAND'], 73, 34, 42, 22)` —— 把两页原理图坐标整体**仿射映射** -进一个矩形。它保的是「原理图上挨着的板上也挨着」，**保不住「去耦贴着电源脚」**； -而 U20 / J22 / RT60x 是上面手工单独摆的 —— **芯片被拎出了仿射集合，去耦却留在了原地**。 - -⇒ 新增 `DECAP` 表 + `place_decaps()`：表里的电容不参与仿射，等芯片摆完之后 -绕着本尊的电源脚一圈圈往外找第一个放得下的位置。两条经验： - -- **表的顺序 = 抢位置的顺序，小的高频那颗必须排在大的储能之前。** 反过来实测过： - C601（1206，本体 4.7 × 1.7）先占掉贴身那一圈，C602 只能落到 3.52 mm 外 —— - 而两颗里真正要贴身的恰恰是 100 nF 那颗。 -- **上限是每颗一个数，不是全表一个数**（`DECAP` 第四列）。100 nF 靠的是自身低 ESL， - 只有贴身才有意义；22 µF 管的是毫秒级电流坑，几毫米走线电感对它无所谓。 - 给储能 8 mm，它自然会让开贴身那一圈。 - -改完的结果：C602 → U20.2 **1.46 mm**，C601 → 3.31 mm，其余五颗 0.76 ~ 2.24 mm。 -全板只动了 34 个元件，全部在控制块内（外加那两颗跨半块板搬过去的）。 - -#### ⭐⭐ 错二：`pcb1-parts.json` 的包围盒**漏了焊盘自身的旋转** - -改完摆位，本地六项检查全过，DRC 却报出 **4 条间距错误** —— -`C607_2` 到 `U6_13` 只有 **3.8 mil（0.096 mm）**，规则要 7.9 mil。 - -`pcb1_parts_dump.py` 里 `w = p.pad[1]; h = p.pad[2]`，**没有用 `p.rotation`**。 -QFN / SOIC 的侧边引脚就是同一个长条焊盘转 90° 用的：U6（WQFN-16）北排脚是 -`RECT 0.80 × 0.28` 转 −90°，真实是 0.28 宽 × 0.80 高。不转的话 -**U6 的 bb 在 y 上短 0.26 mm**，而摆位检查、铺铜反焊盘全都吃这个 bb。 - -> ⚠️ 这一套 API 里 `getAllPinsByPrimitiveId` 给的 rotation 是**度**， -> 而 `pcb_PrimitivePad.getAll()` 给的是**弧度**（见 `pcb_fanout.py` 文件头坑 1）。 - -影响面实测只有 **8 个元件**（U1~U5 的 VQFN-14、U6/U7 的 WQFN-16、U20 的模组）， -但正好都是这块板上最贵的几颗。修完 bb 各长 0.26 ~ 0.30 mm。 - -#### 由错二引出的新检查：**焊盘到焊盘净距**（`pad_clearance_errs()`） - -原来 `check()` 只查「元件包围盒重不重叠」。**不重叠不等于够净距** —— -C607 那次包围盒还差 0.358 mm 不碰，焊盘之间只剩 0.096 mm。 -新的检查直接照着 DRC 那条规则算（0.2 mm / 7.9 mil），量的是**焊盘**不是包围盒， -跨元件、跨网络才查（同元件内部是封装厂商定的，同网铜可以贴在一起）。 - -全板 1171 个焊盘跑下来 **一条不报**，和布线前 DRC 间距基线 0 对得上 —— 互为交叉验证。 - -#### ⭐ 错三：`pcb_fanout.py` 有两处还指着**上一版**的事实来源 - -两处都是**静默失效**：不报错、不留痕、DRC 干干净净。 - -1. **`TARGET` 还停在 §26.8 之前**，里面有 `VO1`~`VO5`、`+5V`、以及 8 A 输入链三段。 - §26.8 已判定这三类都不上 Inner2 ⇒ 照原样跑会给它们打一堆**接不到任何铜面的悬空过孔**。 - ⚠️ 第十五轮刚把 8 A 那三段的写死网名改成 `resolve_auto()` 反查，**那个改动本身是对的**， - 只是 §26.8 随后判定它们根本不该下到 Inner2。**别再把它们加回 `TARGET`。** -2. **`_pour_filter()` 指着 `pcb_pour.py`** —— 单板时代 v5 的铜面几何。 - 现在改指 `pcb1_pour.REGIONS`，并且**每个网络都要过这一关**，不再分 - 「完整覆盖 / 只盖一部分」：Inner2 是分割电源面，连 `+12V` 都只盖三块 L/⌐ 形。 - 实测这一条在干活：`+3V3` 的 61 个贴片焊盘里 **17 个落在铜面外**， - 不滤掉就是 20 多个悬空过孔。 - 判据是**过孔中心**在不在多边形里，不要求整个过孔都在 —— - 铜面内缩 0.5、过孔离板边 0.6，板边那一圈 GND 过孔的铜环本来就探出去 0.3。 - -#### 扇出规划器这一轮补的四条（都是被真实焊盘逼出来的） - -- **`FANOUT_WHY=U6.15` 调试开关**：把这个焊盘所有候选孔位**卡在哪一道校核上**按次数打出来。 - 「周围太挤」四个字查不出任何东西，而每次卡住的原因都不一样。 -- **第三类并线锚点：这一轮已经扇出成功、身上已经有过孔的同网焊盘。** - 原来只认「通孔 / 散热盘」。0.5 mm 间距 QFN 的中间脚一旦被邻脚的过孔堵住正北那条 - 唯一出路就只能报失败 —— 哪怕 0.8 mm 外就趴着一颗自己的去耦电容。 -- **起止两个焊盘自己的孔不算障碍。** 并线的终点本来就落在锚点上，而锚点常常正是一个 - 自带钻孔的焊盘（QFN 散热盘里那个 Ø1.02 热过孔）。把它当障碍 = - 「这条线不许接到它要接的那个焊盘上」。U6.14 唯一的出路就是被 U6.17 自己的孔挡掉的。 -- **`PREFER_LINK`：宁可并线也不要自己那个过孔。** - U6 北排四个脚里 pin14 是 GND、pin15 是 +3V3。GND 那一遍先跑，pin14 顺利在正北打了个孔， - **那个孔的铜箔正好卡在 pin15 唯一的出线走廊上** —— 于是 pin15 既打不了孔也并不过去。 - 而 pin14 南边 0.25 mm 就是自己的散热盘（自带热过孔，本来就通全层），并过去 0.45 mm 完事， - 比它自己占一个过孔还短。**这是「谁更没得选谁先占」，不是特例补丁。** -- **并线也能退到窄线宽（0.3 → 0.2 → 0.15）。** U6.15 并到 C607.1 时，线心到 C607.2 - 有 0.346 mm，0.3 的线要 0.35 —— **差 0.004 mm** 整个脚就断在那里。 - 并线走的是 mA 级的地 / 3V3，规则里最小线宽 0.102。 - -#### 结果 - -| 网络 | 目标层 | 贴片焊盘 | 过孔 | 并线 | -|---|---|---|---|---| -| `GND` | Inner1 (15) | 250 | 256（含 6 个散热盘的盘内阵列共 14 个）| 2 | -| `+12V` | Inner2 (16) | 56（跳过 U13 两个 Kelvin 脚）| 98 | — | -| `+3V3` | Inner2 (16) | 44 在铜面内 / 17 靠走线 | 44 | 2 | -| `VO1_P`~`VO5_P` | Bottom (2) | 各 4 | 各 8 | — | - -板上 **438 个过孔 + 441 条短线**，全部网络**失败 0 个**。 -DRC：**间距错误 0** / 连接性 1336（还没铺铜，预期之内）。 - -⚠️ **扇出之后连接性数字会先涨再跌**：布线前基线是 1145，扇出完是 1336 —— -过孔本身是新对象，在铺铜之前每一个都是自己网络里的孤岛。铺完 Inner1/Inner2 才会掉下去。 - -### 26.10 下板铺铜下发（2026-09-06 第十六轮，`pcb1_pour.py --push` / `--verify`） - -§26.8 定的第 4 步。`--push` 整套流程照抄载板 `pcb2_pour.py`（那边跑通过两轮）， -三条硬约定原样保留，不重复写了：**顺序即优先级** / **`create()` 成功了也会抛** / -**点列末尾要把首点再写一遍**（见 `pcb1_pour.py` 的「下发」段注释与 skill §9j、§9k）。 - -#### ⭐ 这一轮真正新加的是「下发后按**实测铜**再校核一遍」，而且和下发前**共用同一段代码** - -`grid_checks(G_, pads, chk)` —— 连通域 / 断面 / 焊盘覆盖三条。 -下发前的 `G_` 由 `REGIONS` 栅格化而来，下发后的 `G_` 由 -`getState_PourFills()` 回读的真实多边形栅格化而来，**跑的是同一个函数**。 - -> 分成两套写，「预测过了、实测也过了」就只证明两套代码各自自洽， -> 证明不了板上那块铜真的是计划里那块铜。 - -回读那一段的两个坑： - -- **环是 `x1 y1 'L' x2 y2 ... 'ARC' 角度 ex ey ...`** —— `'ARC'` 后面第一个数是**角度不是坐标**， - 按奇偶分 x/y 会整体错位（载板那边把包围盒算成过 −22.9 ~ 219.4）。 - 这块板实测有 **1485 段圆弧**（反焊盘），这里按**弦**处理，反焊盘会算大一丁点 —— 偏保守。 -- **不能逐格做 point-in-polygon**。一整层地平面二百多个环 × 32 万格，Python 里要跑几分钟。 - 改成**扫描线 + 奇偶规则**（环套环就是洞），秒级完成。 - -#### ⭐⭐ 新校核：**每一块碎片都要有本网的过孔 / 通孔落脚**，否则是浮铜 - -铺铜自己的孤岛判定只在「重建」那一刻生效，而且它认的是**铺铜对象**； -一个对象铺出好几块的时候（Inner2 的 GND 底填被三块电源面切成 3 段）， -**单独某一段有没有落脚点它是不管的**。 -浮铜在 DRC 里只会变成几条连接性错误，混在几百条「还没布线」里根本挑不出来。 - -实测：9 组 (网络, 层) 的全部 12 块碎片**都有本网过孔/通孔落脚**。 - -#### 实测结果（`--verify`，24 项全 OK） - -| 层 | 网络 | 铺出来的面积 | 连通域 | 计划 | -|---|---|---|---|---| -| Inner1 | `GND` | 19610 mm² | **1** | 1 ✅ | -| Inner2 | `+12V` | 9778 mm² | **1** | 1 ✅ | -| Inner2 | `+3V3` | 4286 mm² | **2** | 2（南西/南东，§26.8 拓扑上避不开）✅ | -| Inner2 | `GND` 底填 | 5290 + 2191 + 94 mm² | 3 | 被三块电源面切开，预期之内 | -| Bottom | `VO1_P`~`VO5_P` | 194~307 mm² | 各 **1** | 各 1 ✅ | - -13 条断面**全部达标**，而且实测普遍**比计划宽**（如「北大块 @Rs6 东出」计划 28.75 mm、 -实测 36.50 mm）—— 计划里的反焊盘按 `焊盘半宽 + 0.2` 一刀切，比真实反焊盘保守。 -方向是对的：实测 ≥ 计划。 - -`+12V` 61 / 63、`+3V3` 45 / 64 个焊盘落在自己的平面上，其余 21 个是 -§26.8 那张「明知故犯」表里有名有姓的，一个不多一个不少。 - -#### DRC - -| 阶段 | 间距错误 | 连接性错误 | -|---|---|---| -| 布线前基线（板上一根铜都没有）| 0 | 1145 | -| 扇出下发之后 | 0 | **1336** | -| 铺铜下发之后 | **0** | **733** | - -⚠️ **扇出之后连接性会先涨**（1145 → 1336）：过孔本身是新对象，铺铜之前每一个都是 -自己网络里的孤岛。铺完 Inner1 / Inner2 才一次性掉到 733。 -**只看扇出完那一步会以为扇出把事情弄坏了。** - -### 26.11 8 A 输入链的顶层宽铜（2026-09-06 第十七轮，已下发并回读复核） - -做的是 §26.8 定的第 5 步，也是全板**唯一一条 8 A 的路**。三段一律顶层灌铜， -定义在 `.claude/pcb1_pour.py` 的 `REGIONS` 里，和 Inner2 / Inner1 / Bottom 那 12 块 -走同一套 `--push` / `--verify`。 - -| 铺铜 | 网络（当场反查）| 面积（实测）| 覆盖 | -|---|---|---|---| -| `VINRAW-TOP` | `$1N223` | 46 mm² | J1.2(端子) → F1.1 | -| `VINFUSED-TOP` | `$1N227` | 19 mm² | F1.2 → Q1.1~3（SOP-8 源极三脚）| -| `VINSW-TOP` | `$1N236` | 284 mm² | Q1.5~8(漏极) → D1 → C4/C5/C6 → C2/C3 → Rs6.1 | - -实测断面（顶层 1 oz，ΔT=20 °C，**都是回读实测铜量的，不是按计划算的**）： - -| 位置 | 连续铜宽 | 能带 | 要 | -|---|---|---|---| -| RAW J1→F1（x=10）| 5.00 mm | 10.4 A | 8 A | -| FUSED F1→Q1（x=17）| 5.00 mm | 10.4 A | 8 A | -| SW Q1 漏极西出（x=21）| 12.00 mm | 19.6 A | 8 A | -| SW C4 旁缩腰（x=24）| 8.75 mm | 15.6 A | 8 A | -| **SW 干道（x=12）** | **4.75 mm** | **10.0 A** | 8 A | -| SW 干道拐北（y=79）| 21.50 mm | 29.9 A | 8 A | -| SW 北柱 @C2 上方（y=86）| 7.00 mm | 13.2 A | 8 A | -| **SW 北柱 @Rs6.1（y=92）** | **5.00 mm** | **10.4 A** | 8 A | - -最窄的两处是 4.75 / 5.00 mm，8 A 下 ΔT 分别约 12 / 11 °C。 - -#### 走法：一条 ⌐ 形干道，全程零过孔 - -``` - y 93 ┌──┐ Rs6.1(分流器西脚)，北柱到此为止 - │北│ —— 再往北是 U13 的 Kelvin 脚，不铺 - y 86 │柱│ ┌─┐ 右边那条竖的是 C4/C5/C6 去耦指 - y 83 ├──┤C3│ │ - y 81 │ └┬─┘ │ C2/C3 两颗体电容各开一个口袋 - y 76 └───┴────┴──────────────┐ ← 8 A 干道 y 76~80.95（净 4.95 mm） - y 70 Q1 漏极 + D1 │ - y 68.6 └ - x1.5 x12 x19.6 x28.9 -``` - -`VIN_SW` 是**一个**铺铜对象、24 个点的直角多边形，不是几块拼的 —— 理由见下面第 3 条。 - -#### ⭐ 三件这一轮才想清楚的事 - -**1. 顶层和内层挡路的东西根本不是同一批。** - -| | 通孔焊盘 | 贴片焊盘 | 过孔 | 走线 | -|---|---|---|---|---| -| 内层 Inner1/2 | 挡 | **不挡**（对内层完全透明）| 挡 | 挡本层的 | -| 外层 Top/Bottom | 挡 | **挡** | 挡 | 挡本层的 | - -`Grid` 原来只会挖「异网通孔焊盘」—— 那是给内层写的。照搬到顶层， -这块角落里 D1.2 / C4.1 / C5.1 / C6.1 / R1.1 的 GND 贴片焊盘、 -扇出给它们打的 9 个过孔、以及 Rs6.2 那两条 1 mm 宽的 +12V 出线，**一样都不会被算进去**， -铺出来的 8 A 铜会比算的窄一大截，而所有断面数字都还是绿的。 -⇒ `Grid.__init__` 加了 `outer` 分支 + `obstacles()`（过孔全层挡、走线只挡本层）， -`snapshot()` 发现缓存里没有 `via`/`line` 就**强制重抓**。 - -**2. ⭐⭐ 0.25 mm 的栅格漏掉了一处 0.101 mm 的侵入。** - -`check_top_clearance()` 是这一轮新加的**不过格子**的校核：顶层三块铜的多边形， -到每一个异网铜（焊盘框 / 过孔 / 走线，含线宽）的**真实几何距离**必须 ≥ 0.2 mm。 -它当场抓出两处，栅格只抓到其中一处： - -| 侵入 | 栅格看得见吗 | 成因 | -|---|---|---| -| 干道东端 ↔ `C4.1` 的 GND 脚，**0.096 mm** | 看得见（挖掉 7 格）| 边界写在 23.2，C4.1 西缘在 23.296 | -| 北柱东缘 ↔ Rs6.2 的 +12V 出线，**0.101 mm** | **看不见** | 那条线 1.0 mm 宽、**圆头端帽往外多探 0.5 mm**，实际铜到 x 6.901，而边界写在 6.8 | - -第二条是这一类错的标本：**线的端点不是铜的端点**，端帽要按半线宽外扩； -0.101 mm 的侵入在 0.25 mm 栅格上一个格心都落不进去 ⇒ 栅格全绿。 -真下发下去，EDA 自己会往回缩一点点铜 —— 板子不会有 DRC 错， -但**板上那块铜和这里写的那块铜就不是同一块了，后面所有断面数字全部作废**。 -⇒ 边界改成 23.05 / 6.65，并顺手把北柱西缘从 2.6 挪到 1.5（离板边仍有 1.5 mm）， -`@Rs6.1` 那道最窄断面从 4.25 涨到 5.00 mm。 - -**3. `VIN_SW` 必须是一个铺铜对象，不能拆成几块靠重叠连起来。** - -第一版按几何拆成四块（干道 / 漏极块 / 电容指 / C3 口袋），各自都含本网焊盘、 -孤岛规则也过。但**同层同网两块铜重叠时，低优先级那块会被高优先级那块裁掉， -裁的时候留不留 0.2 mm 净距，API 文档没说**。留了的话，干道和漏极块之间就是一条 -看不见的缝 —— 而且**连接性 DRC 也报不出来**，因为两边各自都还连在自己的焊盘上。 -⇒ 合成一个 24 点的直角多边形。 - -手写 24 个点的代价是「写错一个坐标什么检查都发现不了」（断面照样够宽、 -连通域照样是 1、净距照样过，错的地方正好没被任何一条断面线量到）。 -⇒ 区域里多带一个 `rects=[...]`（这 24 个点该等于的 8 个矩形）， -`poly_vs_rects()` 用 0.05 mm 的细格逐格对照。写错一个点当场报。 - -#### 不进宽铜的三个焊盘（都是有意的，写在 `ROUTED_PADS` 里） - -| 焊盘 | 为什么 | -|---|---| -| `U13.10`（`$1N236`）| **Kelvin（VIN+）**。Rs6 满量程才 40 mV，取样脚要单独引细线到 Rs6.1，不能从大铜面上随便找个点接。北柱顶端 y 93.0 那一小截是死头、不过电流，正好当取样点 | -| `DZ1.1` / `C1.1`（`$1N227`）| Q1 栅极钳位与 RC 的上端，µA 级；夹在 F1.1 与 Q1.4 之间只有 3.1 mm，走细线 | - -#### DRC - -| 阶段 | 间距错误 | 连接性错误 | -|---|---|---| -| 铺完 Inner1/Inner2/Bottom（§26.10）| 0 | 733 | -| **加上顶层 8 A 宽铜** | **0** | **719** | - -#### ⚠️ 顺带看出来的一件事：F1 的封装是 1206，但 BOM 写的是 10 A - -`F1` 板上用的是 `FUSE-SMD_L3.2-W1.6-1`（1206），而 §7 的 BOM 写「保险丝 10A 慢断」。 -**1206 的贴片保险丝一般做到 5 A 左右就到顶了**，10 A 通常要 2410 / Nano2 那一类。 -铜宽本身没问题（这条链按 8 A 铺的），但**器件选型和封装对不上**，得单独定一次。 -换更大的封装会动 J1→F1 那一段的摆位（`pcb1_place`）⇒ 要重推摆位 + 重扇出 + 重铺铜。 - -### 26.12 F1 换 12 A / R9 换 5 × 2Ω 2512（2026-09-06 第十八轮，用户拍板） - -两件都是**元件选型**改动，走的是完整链路：改原理图 → 导入变更 → 重推摆位 → -重扇出 → 重铺铜 → DRC。 - -#### ⚠️ 先纠一条上一轮写错的判断 - -§26.11 末尾写「F1 的封装是 1206 但 BOM 写 10 A，1206 做不到 10 A」——**这条是错的**。 -`F1206HC10A0TM`（C310989）本来就是 **1206 封装、额定 10 A**（35 V，分断 150 A，I²t 15 A²s）， -BOM 和封装从来没有对不上。教训很直白：**「这个封装做不到那个规格」属于记忆，不是证据**， -库里 `lib_Device.search()` 一查就有 `Current Rating` 字段。 - -不过顺着查下去发现了一条**真的**： - -| | 值 | 判据 | -|---|---|---| -| 连续电流 / 额定 | 8 / 10 = **80%** | 保险丝常规降额线是 **75%**，超了 | -| I²t | **15 A²s** | C2/C3 两颗 470 µF 上电浪涌，误熔断风险 | - -⇒ 换同族 **`F1206HC12A0TM`（C310990，12 A / I²t 20 A²s）**：8/12 = 67% 落在降额线内， -而且**封装还是 1206，摆位一格都不用动**。 - -⚠️ 但**封装对象换了**：`FUSE-SMD_L3.2-W1.6-1` → `F1206`。实测焊盘几乎一样 -（1.191 × 1.727 @ ±1.444，原来是 ±1.52），顶层那两块宽铜的边界照旧够用 —— -**这是 `check_top_clearance()` 复核出来的，不是看着差不多就放过的**。 - -#### ⭐⭐ R9：高度检查在一个错的数上放行了整整一轮 - -`R9`（10 Ω/5 W 母线泄放）用的是 `5W水泥电阻 5W10RJ`（C9900012720）， -封装 `RES-TH_L13.5-W9.5-P5.80-D0.7`，而 `pcb1_place.H_FP` 给它填的高度是 **9.5** —— -照封装名里的 `W9.5` 抄的。 - -**`P5.80` 的脚距才是判据：本体 13.5 长、脚距只有 5.80，说明它是立式的。** -同族的 C9900012721（`RES-TH_L13.0-W9.5-P4.50-D1.0`）3D 模型名直接写着 **`H52.0`**。 -那一片 hmax 只有 **12.0**（载板底面压下来），所以「高度预算全过」这句话在它身上一直是假的。 - -> ⇒ 往 `H_FP` 里加直插件的判据：**脚距和本体长度对不上就是立式**， -> 高度不是封装名里的 W，是那个对不上的方向。 - -卧式的 5 W 水泥电阻库里有（`C9900015499`，`RES-TH_BD9.5-L22.0-P26.00-D0.8`，高 9.5）， -但**脚距 26 mm、占位 28 × 11 mm，北左角塞不下** —— 可行位置只剩 x 83~101 / y 88~92 -那块北中空地，离 Q3 (25.5, 119) 有 70 mm。 - -⇒ 用户选了**第三条路：5 × 2 Ω 2512 串联**（`RHC2512FT2R00` C2570006，2 Ω/2 W） -= **10 Ω / 10 W，高 0.8 mm**。功率余量还翻了一倍。 - -| | 原 R9 | R9A~R9E | -|---|---|---| -| 高度 | ≥ 22 mm（模型里写的 9.5 是错的）| **0.8 mm** | -| 功率 | 5 W | **10 W** | -| 占位 | 13.5 × 9.5 | 15.5 × 12（1+2+2 蛇形）| - -摆位：可用空地是 **x 14.5~30.0 / y 86.5~101.8**（西 U29 到 14.0 / 东 R220 从 30.87 / -北 L2、U19 从 102.25 / 南 C6）。一颗 2512 占 7.42 × 3.46，**一行放不下五颗**（要 39.4 mm）， -排成 1 + 2 + 2 的蛇形，串联顺序跟着几何走 —— Q3 在正北，所以 R9A 放最上面、R9E 收在最下面接地： - -``` - y 98.5 R9A (18.0) ← $1N244 从 Q3 漏极下来 - y 94.0 R9B (18.5) R9C (26.5) - y 89.5 R9E (18.5) R9D (26.5) - ↑ R9E.2 = GND -``` - -四个串联节点是自动命名网（`$1N263`~`$1N266`），13.3 V 全压在 10 Ω 上是 **1.33 A**， -`pcb1_rules.AUTO_TRACK` 里加了 `BLEED0`~`BLEED4` 五条按位号反查的指派，挂 `PWR1A`（0.6 mm， -外层 1 oz 可带 2.16 A）。 - -#### 这一轮踩到的四条（都写进了对应脚本的防呆） - -1. ⭐⭐ **`pcb_fanout.py --net all --push` 不幂等，我连推了两遍。** - 板上变成 **888 个过孔**，每个都有一个同坐标同网的副本； - 而**短线数没变**（444）—— EasyEDA 把共线重叠的新线并进了旧线（skill §9v）。 - **连接性 DRC 也不报**，因为副本和焊盘同网，电气上「没错」。 - 唯一看得出来的判据是回读过孔数。⇒ `guard_not_pushed_twice()`： - 板上已有过孔就拒绝 `--push`，并把 `--clean → dump_pads → --push` 的顺序打出来。 - （`--only` 那种「补一两个漏网的」不设闸。） - -2. **`_p1_sch_bom.json` 在仓库里根本没有生产者。** `--verify` 拿它当对账基准， - 而它只能靠手工维护 ⇒ 改过原理图之后 `--verify` 是拿新 PCB 和旧原理图对账。 - ⇒ `pcb1_import.py` 加 `--bom`：逐页重抓。**一页一个请求** —— - `eda.py` 把返回值截到 20000 字符，整本 BOM 装不下，截断之后 `json.load` 炸在中间。 - -3. **`JS_DUMP` 没有 `openDocument`**（skill §9l）。跟在 `--bom` 后面跑 `--verify`， - 当前文档停在原理图上，`pcb_PrimitiveComponent.getAll()` 直接抛 - `Cannot read properties of null (reading 'map')` —— 报错信息完全指不到根因。 - -4. **`p1_add.py` 这类「整页重画」的脚本改完就变成地雷。** 它的底稿 `p1-base.json` - 停在 2026-09-04，再推一次会把 R9A~R9E 之间那 6 段新导线**静默回退** - （BASE 里没有它们，却有旧的 GND 引线）。⇒ 加了硬闸门，要跑必须显式带 - `--i-know-it-is-stale`。**改一页就要问一遍：还有哪个脚本会重画这一页。** - -#### 顺带清掉的：P1-INPUT 的文字叠了两代 - -截图才看出来（三道几何检查都不看文字）：**66 个文字图元里只有 30 条是唯一的**， -多出来 36 个是同坐标同内容的副本（`p1_add.py` 推过好几次，它的清空没清干净）； -另外还压着**更早一整代**的说明 —— 旧【C】压在【A】上、旧【B】压在【C】上、 -旧【A2】**直接印在标题栏里**。判据是 `p1-base.json` 只有 9 条 + `ADD_TEXT` 5 条 = 14 条， -其余全是残留。收拾完 66 → 14，并逐条对账（多一条少一条都报）。 - -⚠️ `p1_text_fix.py` 第一版**不幂等**：去重跑在新增之前，第二次跑会再叠一层 -（27 → 18 而不是 14，而且因为坐标在名单内，对账还报了 OK）。 -⇒ 把新增块的坐标也放进删除名单，改成「先删再建」，并断言最终条数。 - -#### 结果 - -| | 值 | -|---|---| -| 元件 | 338 → **342**（R9 去 1、R9A~R9E 来 5）| -| 导入对账 | PCB 342 / 原理图 342，缺 0 / 多 0 / 封装对不上 0 | -| 扇出 | 444 过孔 + 444 短线，失败 0，**重复 0** | -| 铺铜 | 15 块全部铺出，顶层三段各 1 个连通域，实测断面与 §26.11 一致 | -| DRC | **间距 0** / 连接性 725（多出来的 6 条是泄放链还没布线）| - -### 26.13 五路功率级精调（2026-09-06 第十九轮）—— §10.2 的四条关键回路 - -这一轮做完 PROGRESS 里排的第 6 步。**四条回路里有三条的根因是器件朝向，不是布线技巧**， -所以先改摆位再布线；改摆位这一步用户拍板过（选「转三个 + 挪三颗」）。 - -#### ⭐⭐ 先说一个真错误：五路 Buck 的散热盘一个过孔都没有 - -TPS54622 的 PowerPAD（`U1~U5` 的 pin 15）既是 **PGND**，也是这颗 4 A Buck -**唯一的散热通道**。§10.3 早就写了「电感和 IC 下方铺大面积铜箔并打散热过孔阵列 -（0.3 mm 孔，1 mm 间距）」—— 而板上这五个盘是**光的**。同样漏掉的还有 U6/U7 的 EP。 - -根因在 `pcb_fanout.one_net()` 的一行： - -```python -todo = [p for p in pads if p['net'] == net_filter and not p['hole'] and ...] -``` - -`not p['hole']` 想表达的是「这是贴片盘，通孔盘不用扇出」。但是—— - -> **EasyEDA 给每一个 POLYGON 焊盘都塞了一个假的 `hole`。** -> 板上 11 个 POLYGON 盘（U1~U5.15、U6/U7.17、J22 的四个壳体盘） -> **无一例外**满足 `hole = 0.600 x min(w, h)`：U1 的盘 2.032 x 4.320 -> 1.2192， -> U6 的 1.70 x 1.70 -> 1.02，J22 的 1.30 x 0.60 -> 0.36。 -> 这是个派生出来的占位值，EasyEDA 自己渲染出来那几个盘是**实心的**。 - -于是这 7 个散热盘被整批滤掉。判据本来就该是**层号**：`layer == 12` 是多层（真通孔）， -`1 / 2` 是单铜层。三处已改： - -| 文件 | 改了什么 | -|---|---| -| `dump_pads.py` | 落盘前把**单铜层焊盘的 `hole` 一律清成 None**，并断言被清掉的确实符合 0.6 倍关系；不符合的打印出来要人看 | -| `pcb_fanout.py` | `todo` 只按层号过滤；顺带加了 `stale` 提醒（`pcb-copper.json` 是旧的会报出来）| -| `pcb1_parts_dump.py` | POLYGON 盘的尺寸原来取自 `+s[1]`（那是**点数组**，得到 NaN->0），再退回到 hole 那一位 —— U1 的散热盘因此被记成一个 **0.12 mm 的点**。现在按点数组算真实 AABB | - -⚠️ **这一类失效是静默的**：连接性 DRC 只会含糊地多出几条， -没人会把它和「footprint 里一个用不上的字段」联系起来。 - -#### 盘内阵列也重写了：**散热盘不是它的包围盒** - -`U1~U5` 的 EP 是个**十字**：中间 2.03 x 2.03 的方块，上下各伸出两根 0.24 mm 宽的 -指头到 ±2.16。按包围盒（2.03 x 4.32）撒 1 mm 栅格，y 方向两头那两个孔会落到**铜外面**， -而净距校核和连接性 DRC 都不会响（那儿本来就没别人）。 -⇒ 新增 `pad_poly()` / `disc_in_poly()`：候选孔位要求**整个 Ø0.7 的圆都在多边形里**。 - -顺带把阵列改成「先按 1.0 mm 排，太小就退到 0.65 mm 再排一次，取孔多的那一版」， -并在偶数栅格中心补一个孔（散热盘最该打孔的就是正中间）。结果： - -| | 之前 | 现在 | -|---|---|---| -| `U1~U5.15` Buck 散热盘 | **0** | 5（2x2 @1.0 + 中心）| -| `U6/U7.17` DAC 散热盘 | 0（走了一条 2.74 mm 的 0.2 引线到盘外）| 4（2x2 @0.65）| -| `U14~U18.21` eFuse 散热盘 | 2 | 6（3x2 @0.65）| - -`U6/U7` 的 EP 是 1.70 x 1.70 = 2.89 mm²，卡在面积阈值 `THERMAL_AREA=4.0` 之下、 -又在 `U31` 的 2.75 之上 —— 把阈值降到 2.8 等于拿 0.05 mm² 的余量去赌。 -新增 `THERMAL_PADS` 点名表，两颗直接写进去。 - -#### 摆位：转三个 + 挪四颗（用户拍板） - -| 器件 | 改法 | 为什么 | -|---|---|---| -| `L*01` | rot 180 **+ 东移到 (10.7, 18.0)** | footprint 的 pin1(SW) 在西，rot 0 时正好**背对** U 的 SW 脚，SW 要绕过整个电感 13.1 mm | -| `U*14` | rot 180，北移 0.8 到 y 30.3 | rot 0 时输入脚在北、输出脚在南，而源在南、去处在北，两条 4 A **各横穿一次封装**；北移是为了给输出电容腾出 4.6 mm 的空袋 | -| `Rs*01` | rot 180 | rot 0 是「西 = VO_P / 东 = $2N699」，而 INA226 的 IN+ 是 p10（西）、IN− 是 p9，**两条取样线必然交叉** | -| `C*05` | (11.5,16.2,90) -> (12.4,13.0,0) | 原位置正卡在 SW 立管唯一能走的缝上（U.13 东缘 10.624 到它西缘 11.229 只有 **0.605 mm**，0.28 的线要 0.68）| -| `C*06/07/08` | 从 x 14~17.5 挪进 L*01 与 U*14 之间的空袋 | 输出电容跟着电感转过来的 VO 脚走；三颗的 VO 脚排成一列 x = 5.200，正对 U*14 转过来的输入脚 | - -⚠️ **1206 的焊盘 rot 0 时是 1.49 宽 x 1.73 高**（不是反过来）。按 1.49 高算的话 -两颗摞起来「差 0.37 mm 能塞下」，实际差 0.37 的另一头 —— 本地检查当场报了 0.166 / 0.188。 - -⚠️ **L*01 不能往南挪**：C*02 的 0805 罐压在它北边 1 mm 内，挪 1.3 mm 就重叠。 -空袋是靠 U*14 北移 0.8 mm 腾出来的。 - -母版的局部包围盒**一格没变**（x 2.28~29.50 / y 2.73~43.71）， -所以五路的分区（§26.3）和 `VO_X` 对位一个字没动。 - -#### 布线：`pcb1_route_pwr.py`（新） - -四条关键回路**不能交给栅格布线器**：它优化的是长度和过孔数， -而这四条的判据都不是「连通」—— 一个完全连通的解可以四条全不满足。 -⇒ 路径写在 **CH1 母版的局部坐标**里，按 `CH_PLACE` 仿射到五路（rot 180 是纯旋转）， -改一处等于五路一起改。27 条母版路径 x 5 = 135 条 / 210 段。 - -| 回路 | 做法 | 结果 | -|---|---|---| -| ① 热回路 | `C*01.1` 顶层 1.0 mm 直上 U 的 PVIN；`C*02/C*03` 从**西侧** 0.8 mm 母线并过来 | 地不另画顶层线 —— Inner1 就在顶层下 0.2104 mm，回流是镜像电流，回路面积 = 走线长 x 0.21。让 +12V 下到 Inner2 再回来的话回路高度变成 L2-L3 的 1.13 mm，**差 5 倍** | -| ② SW | 0.30 窄线出脚 -> 1.0 -> 1.5 立管直上电感 | **13.1 -> 9.7 mm，铜面积 11.2 mm²** | -| ③ FB | `U.7` 往南出，贴散热盘南爪西边 0.224 下来，走 R*08 **东边**再往西折 | 全程在 SW 的反面，最近处 3.5 mm | -| ④ Kelvin | 两条取样线**并排往北 1.7 mm 再分开**；IN− 从**电阻本体下面**（两焊盘之间）横过去 | 不交叉，取样点在焊盘上 | - -⚠️ **`U*8.9`（IN−）不许有下到 `VO*_P` 小岛的过孔**，已写进 `pcb1_pour.ROUTED_PADS`。 -让它走岛的话，取样点在岛上而不是分流电阻的焊盘上，中间隔着 `Rs*01` 那三个扇出孔 -（并联约 0.5 mΩ）。Rs 只有 5 mΩ、满载 20 mV，**0.5 mΩ x 4 A = 2 mV = 10% 的读数误差**， -而 DRC 和连通性检查都看不出来（IN− 和 `VO*_P` 本来就是同一个网，连上了就算过）。 -pin 8 是 VBUS（测输出电压），照旧进岛 —— 它要的就是负载端的电位。 - -#### ⭐⭐ 这一轮踩到的四条 - -**1. 五路的扇出结果并不相同。** -摆位是一模一样的（CH2/CH3 整路转 180°），但扇出规划器的候选角度是按**板坐标**排的， -同一个焊盘在 CH1 往东扇、在 CH2 就往西扇。于是母版里算好的走廊在 CH2/CH3 上被堵死， -校核报出来的却是「CH2 的 F-trunk 撞到一个 GND 过孔」—— 看上去像布线画错了， -**错的是上游的扇出不对称**。⇒ `pcb_fanout._CH_FORCE_LOCAL`： -把和手工走廊相关的 5 个焊盘（`C*01.2` / `C*02.2` / `C*03.1` / `U*8.1` / `R*02.2`） -按 CH1 的解钉死，展开到五路 25 个 `FORCE_VIA`。钉死之后照样走全套净距校核。 - -**2. DRC 的「物理错误」那一支平时是空的，容易漏看。** -第一版按 0.28（SW 出脚）/ 0.25（Kelvin）下发，**间距错误 0、连接性还降了 125 条**， -看那两支会以为全过 —— 而 `物理错误·导线` 里躺着 **50 条** -「线宽 11mil，应该在 11.8mil ~ 157.5mil」：`pcb1_rules.TRACK_RULES` 里 -`SWNODE` / `PWR4A` 的 `strokeWidthMin` 都是 0.30。加宽到 0.30 之后清零。 -（0.30 的线从 0.28 高的 QFN 焊盘出来，上下各留 0.21，正好还够。） - -**3. 回读走线不能按端点比 —— EasyEDA 会在 T 形接点上把已有的线劈成两条。** -西侧那条 +12V 母线 `(2.550, 8.701)->(2.550, 13.949)` 下发之后，板上是两条， -因为 `C*01` 那条支线正好接在中间。按端点比会报「210 段里 40 段对不上」， -而板上的铜一点没少。⇒ `verify()` 改成**覆盖判据**：沿计划路径每 0.2 mm 取一个点， -要求都被某条同网同层同线宽的实测线盖住。 - -**4. IPC-2221 不能套在短桩上。** -0.5 mm 间距的 QFN 只能用 0.30 的窄线出 1 mm，套公式算出来是 49 °C； -再窄一点（0.28）直接 265 °C。那条式子假定的是**长而均匀**的导体， -而这种短桩两端都焊在大铜上。⇒ 短于 2 mm 的段只打印不报错。 - -#### 这一轮的数 - -| | 值 | -|---|---| -| 元件 / 过孔 / 走线 / 铜面 | 342 / **495** / **691** / 15 | -| DRC | 间距 **0** / 物理 **0** / 连接性 **594**（这一轮开始时 725）| -| 一路功率级走线 | 74.8 mm，其中 SW 9.7 mm | -| 校核 | 本网落脚 + 组内连通 + 逐段净距 + 拐角 + 载流，下发前后同一段代码 | - -#### 还欠的（都不影响下一步） - -- **`R*01` / `R*02`（FB 分压）离 U 的 FB 脚 7 mm**，§10.2-3 的「紧贴 FB 引脚」没做到。 - 现在那条 FB 走线 8.6 mm，全程在 SW 的反面、最近 3.5 mm，能用； - 真要做的话得把 `R*01/R*02/R*07/R*08/C*12` 整组挪到 U 的正南（局部 x 7~12 / y 5.5~9）， - 那是又一轮摆位 + 扇出 + 铺铜。 -- **`C*08` 离电感的 VO 脚 4.5 mm**（在袋子东头）。它是输出侧的高频去耦， - 真正管环路的是 `C*06/C*07` 两颗 1206，那两颗贴着。 - - ---- - -### 26.14 下板信号布线（2026-09-06 第二十轮）—— 379 条布通 284 条，⛔ 未下发 - -这一轮建好了下板的信号布线工具链，并**把「布不通」拆成了两类**： -**几何上没有出路**（22 个引脚）和**拥挤**（95 条连接）。前者换任何布线策略都无解。 -**板上一个对象都没动。** - -#### 26.14a 三件新工具 - -| 文件 | 干什么 | 为什么要单独有它 | -|---|---|---| -| `pcb1_netlist.py` | 按**实测铜**算每个网络还欠几条 | DRC 的「连接性错误」是按对象列的、还要 reload 才准，594 这个数说明不了「还剩几条线要拉」。这里把焊盘 / 过孔 / 走线 / **回读的铺铜**当图的节点，`k` 个连通域就是还差 `k−1` 条 | -| `pcb1_route_sig.py` | 下板信号布线器 | 载板那个是「本脚本负责的网络整网删掉重画」；下板已经有 691 条线（§26.13 的功率级 + 扇出），照抄会把它们抹掉。这一版**只加不拆**，任务表来自 `pcb1_netlist` | -| `pcb1_escape_audit.py` | 逐焊盘算「能不能走出 4 mm」 | 「布不通」看不出根因是**这一头出不来**还是**中间那段挤**，而两者的处理办法完全不同 | - -#### 26.14b 四个真 bug（都属于「检查全绿而结果是错的」那一类） - -**1. POLYGON 焊盘的包围盒不是它的形状。** -§26.13 抓的是它的 `hole` 是假的；这次是 `pad[1], pad[2]` 那对宽高。 -TPS54622 的散热盘是**带四个缺口的多边形**（缺口正是让给 pin 1/7/8/14 的）， -按 2.032 × 4.320 的包围盒当障碍，这四个脚整个泡在 GND 铜里，一个出线方向都找不到。 -⇒ **POLYGON 焊盘的任何标量属性都不能直接当几何用**；只能读 `pad[1]` 那串点， -再按真实轮廓光栅化。板上一共 11 个这样的盘（5 个 Buck EP + U6/U7 EP + J22 的 4 个屏蔽脚）。 - -**2. 网名里带 `#` 会被 `netof()` 拆坏。** 下板有 `KEY_OE#` 和 `IOEXP_INT#`， -而引擎用 `key.split('#')[0]` 还原网名 ⇒ 校核时它和自己的焊盘被当成异网， -报「净距 −0.100」。分隔符改成 `chr(0)`。 - -**3. 45° 切角会切进铺铜。** 切角是往拐角**内侧**补铜（不是只拿掉铜）， -而 `seg_slack()` 只认焊盘 / 过孔 / 走线三样。⇒ 把铺铜矩形条包装成「假焊盘」一起喂进去。 - -**4. 「放得下」不等于「栅格上走得通」。** 见下一节。 - -#### 26.14c 细栅格逃逸：0.5 脚距的脚要单独走出来 - -`U8.3`（INA226 的 ALERT）西边 1.00 mm 是 GND 扇出孔，东边 1.00 mm 是邻脚的出线段： - -| 线宽 | 需要的净宽 | 0.1 mm 栅格上需要（各加一个 QERR 0.0707）| -|---|---|---| -| 0.20 | 1.005 mm（**差 5 µm**）| 1.096 mm | -| 0.15 | 0.955 mm（**放得下**）| 1.096 mm（仍然过不去）| - -0.025 mm 栅格的 QERR 只有 0.0177，同一条缝就通了。 -⇒ 凡是在 0.1 栅格上出不来的脚，先在 4 mm 内用 **0.025 mm 栅格**单独走出去， -再把这一小段当本网已有的铜交给主布线器。实测 47 个脚里救回 **25 个**。 - -⚠️ 逃逸环半径 **4.0 mm**，不是 2.5：INA226 两排脚之间就有 2.6 mm， -走到 2.5 还在芯片肚子里，主布线器接手照样出不去。 - -#### 26.14d ⛔ 22 个引脚几何上没有出路 —— 要动板子 - -| 组 | 焊盘 | 卡在哪 | 缺多少 | 解 | -|---|---|---|---|---| -| **A** | `U1.10`~`U5.10`（Buck 的 `EN`）| §10.2 的 **SW-run 1.5 mm 铜**，圆头端帽从 (20.05, 27.10) 往西探到 x 19.30 | 脚东边净空 0.376，一根 0.2 的线要 0.6 | EN 进 §10.2 母版；`SW-run` 起点东移 ~0.35 mm，或前 2 mm 收窄到 1.2（**收窄反而符合 §10.2-2**）| -| **B** | eFuse 北排 14 个脚（`U14.2/3` `U15.2/3/14/15` `U16.2/3/14/15` `U17.2/3` `U18.2/3`）| 上面 INA226 的焊盘边只隔 **0.33 mm**，下面自己的散热盘 **0.25 mm** | 要 ≥ 0.6，缺 ~0.7 mm | `U8 + Rs101` 在母版里北移 0.7~0.8 mm（唯一的余量在 Rs101 顶 57.73 到通道北界 59 之间的 1.27 mm）| -| **C** | `U10.3`(ALERT) `U13.4`(SDA) `U13.5`(SCL) | 隔壁 GND 扇出孔正对着出线走廊 | **5 µm** | 在 `pcb_fanout._CH_FORCE_LOCAL` 里给那几个孔钉一个偏 0.1~0.2 mm 的位置 | - -CH1 那一列从下往上：`C106`(顶 43.46) → `U14`(43.85~47.75) → `U8`(48.08~53.92) → `Rs101`(54.27~57.73)， -缝一律 **0.33~0.39 mm**，一点余量都没有。这不是布线问题，是**摆位把走线通道挤没了**。 - -⚠️ B 组一改就作废**扇出 + 铺铜 + 五路功率级布线**（`U*.9 → Rs*01.1` 的 Kelvin 线也在母版里）， -所以**先拍板再动**，别先下发信号布线。 - -#### 26.14e 剩下 95 条是拥挤 —— 要拆线重布 - -失败集中在**控制块（U21~U23，x 75~107 / y 43~58）**和 **J24/J25 排针**周边。 -现在这个布线器是**一遍过、只加不拆**（这是有意的：板上已有的 691 条线不能被抹掉）， -于是先布的网络把后布的堵死。这正是商业布线器用 **rip-up & reroute**（协商式拥塞）解决的那一类。 - -顺带两条：`POGO2_VUP` / `POGO2_VDN` 离 SW 节点只有 **0.54 / 0.64 mm**（§10.3 要求「远离」，已有校核在报）； -8 个 45° 切不动的拐角（转向 89~90°），都在细缝里。 - -#### 26.14f USB 差分对：一整束布线，再平行偏移 - -`U20`（ESP32-S3 原生 USB）到调试口 `J22` 有 55 mm。布线器一次只认一根线， -两根各走各的最短路就不再是一对。做法是：按**一整束**的宽度 `2W + S = 0.74` 布一条中心线 -（它占的地方和两根并排一模一样），再往两侧各偏移 `(W + S)/2 = 0.23`。 - -三条要点： - -1. **接哪两个脚是算出来的。** Type-C 的 A/B 两面各有一对 D±，J22 南→北是 - `B7(DM) 51.250 / A6(DP) 51.750 / A7(DM) 52.250 / B6(DP) 52.751`。 - 偏移出来的两根线左右关系沿整条路不变，而 `U20` 那边 DP 在 DM 北边 - ⇒ 只有 **B6/B7** 满足；接 A6/A7 得中途交叉一次。A↔B 两面的短接交给通用布线器。 -2. **两端各硬接一段水平引出线。** 不然束的第一段是布线器自己挑的（实测 45° 斜着往东北）， - 偏移出来的两个端点在 y 上只差 0.32 而不是 0.46，扇入段一走平就压到 0.045。 -3. **翻层的两个过孔必须错开 ≥ 1.5 mm。** 0.46 的对内间距下并排打不下 - （钻孔到钻孔要中心距 ≥ 0.605，铜到铜 ≥ 0.81）。 - -结果：束长 58.1 mm，全程底层，**对内偏斜 0.00 mm**（容差 5.0 mm）。 - - ---- - -### 26.15 五路母版的三处几何整改（2026-09-06 第二十一轮，用户拍板 A+B+C） - -§26.14 抓出的 22 个「几何上没有出路」的引脚，在这一轮全部动手改掉。 -**三处都改在母版里 = 五路一起改**，改完整条链重跑（摆位 → 扇出 → 铺铜 → 功率级 → 信号）。 - -#### A. SW 不再往南潜 —— 把 `EN` / `COMP` 的走廊还回来 - -TPS54622 东侧一列从南到北是 `p9(COMP) 11.001 / p10(EN) 11.501 / p11,p12(SW) 12.001,12.501` -（局部坐标，0.5 脚距）。老版本的 SW 是「先往南潜到 y 11.6，再东行，再 45° 抬回立管」， -为的是从 `C%05.1`(BOOT 焊盘，底 12.732) **下面**绕过去 —— 那里只有 0.581 mm 的缝。 - -那一潜的 1.5 mm 圆头端帽在 y = 11.5 那一行往西探到 **x 11.007**， -而 COMP 与 EN 两条 0.2 的线要并排出来至少得到 x 11.62 ⇒ **两个脚只能活一个**。 -实测就是 COMP 抢到走廊、`EN` 五路全布不通。 - -解法不是继续挪那 0.1 mm（试过两次，都卡在 5~20 µm 上），而是**换拓扑**： - -| | 老版本 | 新版本 | -|---|---|---| -| `C%05`（自举电容）| 局部 (12.4, 13.0) | **(12.4, 13.6)** —— 北移 0.6 | -| SW 东行 | `SW-down` 潜到 y 11.6 → `SW-run` → 45° 抬回 | **`SW-run` 平着走 y 12.500，1.2 mm 宽** | -| SW 到 BOOT 电容 | 45° + 立管顺路盖住 | 立管（x 13.5，1.5 宽 ⇒ 铜跨 12.75~14.25）**顺路盖住 `C%05.2`**，不用单画 | -| `BOOT` | 三段，末段往南扎进焊盘 | 两段，终点直接落在焊盘正中 | -| SW 节点 | 9.6 mm / 10.9 mm² | **8.9 mm / 9.4 mm²**（§10.2-2 要它小，所以这是**改好了**）| - -`C%05` 北移之后 BOOT 焊盘底 13.332，SW 那条 1.2 宽的线顶 13.10 ⇒ 净距 0.232。 -`y < 11.9` 整片空出来：COMP 走 y 11.001、EN 走 y 11.501，各走自己那一行。 - -⚠️ 途中踩到的一条：`SW-run` 起点原本放 11.200，它 1.2 mm 宽的**西端圆头端帽** -（半径 0.6）离 `U%1.13`(BOOT 引脚) 焊盘只有 **0.080**。把 `SW-p12` 的短桩往东多走 0.3、 -起点改 11.500 之后是 0.347。**「端帽比端点往外探半个线宽」这一条本轮又踩了两次**（§26.11）。 - -#### B. `U%8`(INA226) + `Rs%01` + `C%13` 整体北移 0.8 mm - -eFuse 北排焊盘顶 47.75 到 INA226 南排焊盘底 48.08 **只隔 0.33 mm**， -一根 0.2 的线要 0.6 ⇒ `U14`~`U18` 北排 14 个脚一个都出不来。 - -这一列从下往上是 `C%06`(顶 43.46) → `U%14`(43.85~47.75) → `U%8`(48.08~53.92) -→ `Rs%01`(54.27~57.73)，缝一律 **0.33~0.39 mm**；唯一的余量是 `Rs%01` 顶到 -J24 焊盘底（60.33）之间的 **2.60 mm**（CH2/CH3 那一侧是 3.10 mm）。 - -北移 0.8 之后 eFuse 那条缝 **0.33 → 1.13 mm**，`Rs%01` 到 J24 还剩 1.80 mm。 - -⚠️ 跟着一起改的三处（漏一处就是静默失效）： - -- `pcb_fanout._CH_FORCE_LOCAL[('U%__8','1')]`：33.896 → **34.696** -- `pcb1_route_pwr` 的 `F-trunk` 北端：39.300 → **40.100** -- `pcb1_route_pwr` 的 `K-IN+` / `K-IN−`（Kelvin 四线）：整体 **+0.8** - -#### C. 效果 - -`pcb1_escape_audit.py` 实测「几何上出不去」的焊盘：**22 → 8**。 -剩下 8 个（`U13.2` 与 CH2/CH3/CH5 的几个 eFuse 脚）是**和邻脚预留出线段抢地方**， -不是硬几何 —— 单独布它们都能通，布线器换出线方向重试还有机会。 - -#### D. 顺带修好的一个**校核假阳性** - -`pcb1_route_pwr.verify()` 原来要求「被**同宽**的实测线盖住」。 -一段窄线整个落在一条宽线的圆头端帽里时，EasyEDA 会把它**直接吞掉** —— -铜一点没少，回读却报 5 条对不上。判据改成「实测线不窄于计划线，且中心距 ≤ (o_w − p_w)/2」。 - - -#### E. 整改之后的两处**铺铜**连带修改（信号布线把电源面啃窄了） - -信号布线下发之后重铺，`pcb1_pour.py` 当场拦下两条 —— 都不是铺铜算错，是**布线动了平面**： - -1. **Inner2 中桥 @南出口 y=35 被啃到 5.00 mm**（要 6.04 mm / 3.6 A）。 - 三个异网信号过孔的反焊盘把这一行切成 1.50 / 0.75 / 5.00 三段。 - ⇒ 把 `12V-SW+BR` 的南出口在 **y 34~40.7 加宽到 x 54**（再往上 y 41 起是 `3V3-SW`，要留 0.2）。 - 实测这一行变成连续 **18.25 mm**。 - ⚠️ 原来那个 61.5 的西边界注释写着「躲开 R706/R707 的 0402 焊盘」—— - **贴片焊盘对内层是透明的**，那条约束本来就不存在。 -2. **Inner2 上一块 0.3 × 14.5 mm 的浮铜**（7.3 mm²，y 65.5~80）。 - 它是 GND 底填卡在 `12V-SW+BR`（东界 72.0）和 `3V3-SE`（西界 73.0）之间那 1.0 mm 里， - 两边各让 0.2 之后剩 0.6，填出来 0.3 宽、**里面一个 GND 落脚点都没有**。 - ⇒ 把 +12V 的东界推到 **72.6**，缝就没了（离 3V3-SE 还有 0.4）。 - -#### F. 又一个「包围盒当几何用」的假阳性 - -`pcb1_pour.obstacles()` 为了省事把每条走线折成**轴对齐包围盒**—— -板上只有扇出的正交短线时无所谓，信号布线一上来有两千多条 45° 斜线， -**一条长斜线的包围盒必定罩住半块顶层铜** ⇒ `check_top_clearance` 报 -「VINRAW-TOP 侵入 0.000 mm」「VINSW-TOP 侵入 0.000 mm」，真实净距其实好几毫米， -而且它**拦下了整次重铺**。 -⇒ 新增 `poly_seg_gap()`，走线一律按**真实胶囊**算；过孔仍用包围盒（对圆形够准）。 -这已经是本项目第三次栽在「拿包围盒当几何」上（前两次：POLYGON 焊盘的 `hole`、POLYGON 焊盘的 w/h）。 - -#### G. 最终状态（全部已下发并按实测铜回读） - -| | 会话开始 | 现在 | -|---|---|---| -| 板上 | 342 件 / 495 孔 / 691 线 / 15 铜面 | 342 件 / **942 孔** / **2951 线** / 15 铜面 | -| 还欠的连接（按实测铜自算）| 384 | **91**（147 个网络全通 / 75 个还碎）| -| DRC | 间距 0 / 连接性 594 | **间距 0 / 物理 0** / 连接性 **182** | -| 几何上出不去的引脚 | 22 | **11** | -| 五路 SW 节点 | 9.6 mm / 10.9 mm² | **8.9 mm / 9.4 mm²** | - -信号布线本轮下发 **2305 段线 + 444 个过孔**，总长 6617 mm； -Kelvin 3 条、USB 差分对 1 对（对内偏斜 0.00 mm）。 - -**已知偏差（写在这里，不是遗漏）**： - -- **19 个切不动的 90° 拐角**，全在 0.5 脚距的逃逸段里。`chamfer45` 半径试到 0.05 - 仍撞邻脚 —— 属于「这一处通道宽度物理上不允许」，不是没切。 -- `POGO2_VUP` / `POGO2_VDN` 离 SW 节点 0.54 / 0.74 mm（§10.3 要「远离」）。 - `pcb1_route_sig.sw_keepaway()` 会一直报，当提示不当错误。 -- 剩下 91 条连接是**拥挤**（控制块 U21~U23 与 J24/J25 排针周边），不是没路。 - 这个布线器一遍过、只加不拆，先布的把后布的堵死；再往前要 **rip-up & reroute**。 - ---- - -### 26.16 拆线重布 + 两处换件 + 控制块按几何重排（2026-09-06 第二十二轮） - -这一轮做了四件事，**结尾把板上的铜全清了**，摆位重来一遍。 - -#### A. 信号布线器加了拆线重布（`pcb1_route_sig.py --ripup`） - -§26.14 剩下的 91 条布不通几乎全是「拥挤」而不是「没路」—— 单独布每一条都通。 -做法：一条连接在「换出线方向」和「放回队尾再等一轮」都失败之后，才去拆挡路的 -**本脚本自己下发过的**铜，重算，再把被拆的按原端点布回去；任何一步失败整个回滚。 -扇出 / 功率级 / 铺铜 / 焊盘一律不动；Kelvin 三条和 USB 差分对按**几何**钉死不许拆 -（`rip_pool()`：路径上有点落在 `FORCE` 表点名的焊盘里就不许拆 —— 光看键名不行， -从下发记录反推出来的键是 `netpN`，`FORCE:` / `usb` 前缀一个都不剩）。 - -单网验证过：`EDL_EN2` 原来布不通，拆 9 条子链 + 重布之后通了，净距/钻孔/铺铜全 0。 -**全量那一跑没跑完就被这一轮的摆位重排作废了**，代码留着，重布线时直接用。 - -##### ⭐⭐ 建它的过程里抓到三条，每一条都真的把一次尝试搞砸过 - -**1. `clean()` 一直只删得掉自己 59% 的铜。** -它按「网络|层|两端点|线宽」精确比对认自己画的线，而 EasyEDA 会把共线相接的**并成一条**、 -在 T 形接点上把线**劈成两条**（§26.13 第 4 条踩过一次）。实测 2305 段计划里只有 -**1351 段**能在板上找到坐标完全一样的线 —— 按精确比对删，41% 的铜留在板上而记录里 -已经没有它，**从此没人认领**。 -⇒ 判据改成**覆盖**：板上这条线的中心线整条贴在同网同层同宽的计划线上（≤0.02 mm）。 -实测 2951 条里 2277 条整条落在计划里、**0 条只落一半**，过孔 444 个全部对上。 -`clean()` 同时加了 `--force-clean` 闸：这个布线器是增量的，一刀全删会把已布通的几百条抹掉。 - -**2. 一条 `--net EDL_EN2` 的空跑，把 700 条路径的计划缓存清成了 `{}`。** -`_pcb1_sig_plan.json` 是**无条件**写的，`--net` / `--limit` 的试水也照写不误。 -⇒ 归属表改成从 `_pcb1_sig_routes.json`（**只在 `--push` 时写**，是板上那些铜唯一可靠的账本） -按铜的连通图**反推**路径：端点建图、过孔是连上下两层的一条边、度 ≠ 2 的点断开， -拆成一条条极大链，**再逐条回验**「重新 `expand()` 之后和账本一模一样」。 -同时给 `--net` / `--limit` 加了闸，不许覆盖缓存。 -（反推顺带踩到：账本里有 2 条 **0.1 µm** 长的线段，是 `_snap_end` 把端点拽向焊盘中心 -留下的数值毛刺；1 µm 的节点栅格上它们是自环，对账时要按长度剔掉。） - -**3. ⭐「两个端点钉死 ⇒ 连通性不变」这条不变量是破的。** -`KEY_RCLK` 三条链里，两条的起点 (83.70,52.30) / (84.70,61.00) 正落在第三条链 -**某一段的中间** —— 当初布线器就是奔着「已有的那坨铜」去的，终点落在它的**铜里** -而不是它的端点上。按端点重布，那两条当场挂空。 -⇒ 先按**搭接点**把链切开（别的链的端点、同网焊盘、非本脚本的线端/过孔，投影到链上切一刀）， -切完每一处搭接都是某条子链的端点。实测 409 条链切成 **797 条（388 刀）**，铜一点没动。 -另外拆完必须用 `pcb1_netlist.analyze()` 按实测铜重算受影响网络的碎片数，**不许变多** —— -上面这个坑，栅格 / 净距 / DRC **三样都看不出来**，就是靠这一步抓到的。 - -还有两条一起做的：**共享铜要连坐**（2277 条属于本脚本的线里 401 条同时落在相邻两条路径上， -只拆一条会「归属没落全 ⇒ 删不掉」，而它已经不在计划里 ⇒ 下一轮算成「不是我画的」， -永远拆不动也删不掉）；**一轮里同一条只拆一次**（没有拥塞代价函数，反复拆会来回震荡）。 - -#### B. ⭐⭐ 本体框有第二个来源了 —— §26.6 那句话是错的 - -§26.6 写着「板边连接器的本体框，除了实测没有别的来源」。**这条是错的**，只是当时没找到路子。 -`lib_Device.search()` 回来的 `otherProperty['3D Model Transform']` 是一串逗号分隔的数： - - v[0], v[1] = 3D 本体的 X / Y 尺寸（mil） - v[6], v[7] = 本体中心相对**封装原点**的偏移（mil） - -拿六个当年用放大截图量过的封装交叉验证，**全部对上，误差 ≤0.31 mm**（就是截图标定的精度）： - -| 封装 | 3D 算出的 y 向框 | 当年截图实测 | -|---|---|---| -| `CONN-TH_KF2510-3A-1` | −0.31 .. +11.70 | −0.20 .. +11.70 | -| `CONN-TH_P5.08_KF128-5.08-2P` | −5.31 .. +5.38 | −5.20 .. +5.20 | -| `USB-C_SMD-TYPE-C-31-M-12_1` | −5.05 .. +2.85 | −5.20 .. +3.12 | -| `WIRELM-SMD_ESP32-S3-WROOM-1` | −9.10 .. +16.40 | −9.35 .. +16.75 | -| `IND-SMD_L7.1-W6.5` | −3.25 .. +3.25 | −3.35 .. +3.35 | -| `CAP-TH_BD8.0-P3.50-D0.6-FD` | −4.00 .. +4.00 | −4.10 .. +4.10 | - -已固化成 **`.claude/fp_body.py`**（`--scan <关键词>` 选型 / `--check` 对账整张 `FP_BODY`）。 -⚠️ 它只给 XY，**Z（高度）读不出来**，高度仍然只能查规格书或量实物。 -⚠️ 没有 3D 模型的器件读不出来，那种还是得截图。 - -**立式 / 弯针一眼分得出**：同一个 3P 2.54 端子座，立式本体 ≈ 7.6 × 6 且偏移 ≈ 0； -弯针 ≈ 7.6 × 12 且偏移 ≈ ±5.7。**名字完全不可靠** —— `KF2510-3A`(C2940511) 名字像直针， -数说它是弯针（+5.69）；`KF2510-3AW`(C457341) 也是弯针，只是甩向 −Y。 - -#### C. 两处接口换件（用户拍板） - -| | 旧 | 新 | 立创 | 本体 | -|---|---|---|---|---| -| J1 12V 输入 | `KF128-5.08-2P` 螺钉端子 | **`XT30PW-M`** | C53373776 | 13.30 × 13.95，框 (−6.65,−7.98,6.65,5.97) | -| J26~J30 风扇 | `KF2510-3A`（弯针）| **`2510-3A(直针)`** | C2803349 | 7.62 × 5.81，框 (−3.81,−2.88,3.81,2.93) | - -⚠️ **用户原话是「3.5 mm DC 接口」，那个规格接不了这块板。** 12V 输入是 **8 A** -（五路 4A × 4.2V ÷ 0.92 ÷ 12V ≈ 7.6 A，加风扇 0.7 A），而 DC-002 一类（外径 3.5 / 内径 1.35） -**额定只有 0.5~1 A**，差了近一个数量级 —— 接上去会烧插座。用户改选 XT30（主脚额定 20 A）。 -选 **2 脚版**而不是 (2+2)：多出来那两脚是 **1 A 信号脚**，用不上，而且库里读不出 pin 语义； -2 脚版符号的引脚名**直接写着 `+` / `−`**。导入后实测焊盘证实：p1/p2 是 **2.5 mm** 大焊盘、 -针距 **4.999 mm**（XT30 标准 5.0），p3/p4 只有 1.8 mm，确实是机械固定脚（**不接网络**， -已进 `.claude/p1-nets-nc.json`）。 - -两处换件都做到了**一根导线不动**：J1 原位 (120,705) rot 180 时新符号 p1/p2 与旧件完全重合； -风扇座元件东移 5 到 x=1085，抵消引脚偏移（−20 vs −15），引脚绝对坐标不变。 -脚本 `.claude/p1p6_conn.py`（试跑会自己把试建的新件删回去 —— 「先 create 后 delete」 -意味着断言那一步已经把件建到页上了，不收尾就会留下一堆重叠件）。 - -##### ⚠️ 立式风扇座的代价：装配顺序被锁死（2026-09-06 用户拍板接受） - -弯针座是从**板边水平**插拔，13 mm 两板净空完全不碍事；立式插口朝上，正对载板底面。 -座子 + 胶壳总高约 11.5 mm，**装得下**，但插拔只剩 1.5 mm 余量，手伸不进去 -⇒ **装配顺序必须是「先插好五根风扇线，再合上载板」**，以后换风扇线要拆载板。 -换来的是每个座省 **6.2 mm** 进深（12.01 → 5.81）。 -⚠️ `H_FP` 里这两个高度（XT30 11.0 / 直针座 9.0）是按同系列常规取的**保守估计**， -`3D Model Transform` 给不出 Z —— **打样前必须拿实物量**（§12）。 - -#### D. 控制块从「按原理图仿射」改成「按连接几何」 - -`affine(['P3-CONTROL','P3B-EXPAND'], 73, 34, 42, 22)` 是把两页的**原理图坐标**线性映射到 -板上一块 42 × 22 —— 保的是「原理图上挨着的板上也挨着」，和「谁连谁」没有半点关系。三条后果： - -1. 焊盘框总面积只有 253 mm²，却全挤在 924 mm² 里（**填充率 27%**），而 S-M 块可用 50 × 58 —— - `y 0.5~32` 大片空着，而 §26.14 那 91 条布不通正好集中在 U21~U23 周边。 -2. **U22 和 U23 放反了**：U22 只服务 CH3/CH4/CH5（理想 x≈105）却待在 79.6， - U23 服务五路全部（理想 x≈78）却待在 103.7。 -3. U21(79.61,56.00) 与 U22(79.61,47.96) 中心只隔 **8.04 mm**，两个 SOIC-16 的焊盘框 - （7.44 高）之间只剩 **0.6 mm** —— 一根线都插不进去。 - -⇒ 新增 **`.claude/pcb1_ctrl_place.py`**：五颗芯片退火求位置，目标 HPWL， -**预留框故意开得比「本尊 + 附属件」还大，多出来那一圈就是走线通道** -（只按占地摆的话，退火会把它们贴在一起去换那几毫米线长）。结果钉进 `pcb1_place.CTRL`： - - U21 (92.25, 52.37) U22 (92.84, 38.01) U23 (76.50, 49.63) - U6 (79.58, 38.01) U7 (109.57, 34.71) - -最近的两颗现在隔 14.4 mm。**不再 relax** —— relax 只管不重叠、不管通道，会把它们重新推回一起。 - -##### ⭐ 顺带抓到的真错：USB-C 的 CC 下拉电阻在 77 mm 外 - -22 个附属 R/C 改成逐个贴到**真正的对端引脚**（`pcb1_place.SAT` 表，每颗带上限，`check()` 硬校核）。 -其中最要紧的一条：**`R602` / `R603` 是 Type-C 的 CC1/CC2 下拉 5.1k**，按 affine 摆在 -(77.2,33.2)/(76.4,36.8)，而 J22 在 (154.4,52) —— **离了 77 mm** -（`$3N203` / `$3N204` 那两条 77 mm 的网络就是它们）。CC 是角色检测线，下拉必须贴着座子。 -现在 **1.3 mm**。这和 §26.16-A 那颗「ESP32 储能电容在 48 mm 外」是同一类： -不重叠、不越框、高度也够，**几何检查一条都报不出来**，纯粹是电学上错了。 - -全板 HPWL **9416 → 8935 mm**。⚠️ 控制块**位置**本身只贡献 4% —— -U23 单颗管五路，往西省 CH1/CH4 就在 CH3/CH5 上赔回来，是**零和**的； -真正的收益来自这些「贴身」修正。（想再进一步得改**通道分配**：U6 现在管 CH1/CH2/CH3， -而 CH1 在 x 17、CH3 在 x 139，`VDAC3` 因此拉了 93.8 mm；按几何应该是「U6 管左边、U7 管右边」， -595 的按键位同理，估计再省 ~300 mm。**这要改原理图，还没做。**） - -#### E. J1 换 XT30 之后 N-L 块重排 - -`CONN-TH_XT30PW-M` 插口在 −Y 端 ⇒ 要它朝左板边就得 **rot 270**，转过来往 −X 伸 7.98。 -放在 x=8.5 时框 (0.52,64.85)-(14.47,78.15)，**原来 F1 的位置 (14.5,71.5) 正好被吃掉**； -而东边的墙是硬的：北排 CH2 从 **x 29.6** 起，D1(SMB) 再往东就撞上去。 -J1 东边只剩 15 mm 要放 F1/Q1/D1/DZ1/C1/R1 六件，一行排不下 ⇒ 改**两行**， -C2/C3 罐与 R9A~R9E 整列北让（J24 排针顶到 y 65.04、C2/C3 原来从 77.9 起， -中间只有 12.8 mm 而 J1 要 13.3）。 - -摆位已下发：**342 件**，本地检查全过，J24/J25 各 40 个焊盘逐个网络对上载板。 -截图 **`PCB1-v11-place.png`**（只开通孔焊盘 + 丝印）。 - -#### F. 板上的铜全清了 - -摆位大改之后，2951 条走线 + 942 过孔 + 15 块铺铜全部按旧坐标算的，元件挪走了它们 -**不会跟着动** —— 已经是废铜，而 DRC 只会报「连接性错误」，看不出「这些铜已经作废」。 -`.claude/pcb1_wipe.py --push` 清空：删 **layer 1/2/15/16** 四个铜层的线 + 全部过孔 + 全部铺铜， -元件/板框/丝印不动，删完核对元件数不变（342 → 342）。 - -⚠️ **顺带查实：板框根本不是 `pcb_PrimitiveLine`。** 板上 2951 条线**全部在 layer 1(2298) / 2(653)**， -layer 11 一条都没有（API 的 Line / Arc / Region 里都找不到板框）。 -所以 `pcb1_pour.py` 里那句 `if (l.layer === 11) continue; // 11 = 板框` 是**死代码**； -`pcb1_wipe.py` 没沿用它，判据改成**铜层白名单**。 - -清空时把 13 个旧账本改名成 `.stale`（`_pcb1_sig_routes.json` / `_pcb1_sig_plan*.json` / -`_pcb1_poured.json` / `_pcb1_todo.json` / 五个 `_fanout_plan_*.json` …）—— -留着的话下一轮的归属表会拿旧账本去认板上的新铜。 - ---- - -### 26.17 ⚠️ v11 的两行排法把 8 A 输入链卡死了（2026-09-06 第二十三轮，已修） - -§26.16-E 把 J1 换成 XT30 之后，N-L 块改成了两行。摆位的本地检查（不重叠 / 不越框 / -不压定位孔 / 高度预算）**六项全过**，可是回到 §26.11 去重算顶层宽铜的多边形时， -第一刀就下不去 —— **`VIN_RAW` 从 J1 出来根本没有 3.49 mm 的路**。 - -#### 为什么卡死：XT30 rot 270 之后 GND 在北、VIN 在南 - -| 焊盘 | v11 坐标 | 说明 | -|---|---|---| -| `J1.1` GND | (13.5, 74.5) Ø2.5 通孔 | 北针 | -| `J1.2` `$1N223` | (13.5, 69.5) Ø2.5 通孔 | **南针 = 8 A 入口** | -| `F1.1` | (16.06, 74.5) | F1 卧着放，和 **GND 针同一行** | -| `D1.1/D1.2` | (17.5, 71.86 / 67.14) | 正堵在 J1.2 与 F1.1 之间 | - -于是 8 A 要从南针绕到 GND 通孔**东侧**再往北爬。实测通道宽度： -GND 焊盘（圆心 (13.5,74.5) r 1.25）到 D1.1 西北角 (16.404, 72.884) 的距离 -√(2.904² + 1.616²) = 3.324，减掉 r 1.25 = **2.074 mm**，两边各让 0.2 之后 -只剩 **1.674 mm** —— 1 oz 外层 ΔT=20 °C 下约 **4.5 A**，而这里要 8 A。 - -> **这一类错误几何检查一条都报不出来**：元件不重叠、不越框、高度也够。 -> 抓到它的是「照着新坐标重画 §26.11 的多边形」这个动作本身。 -> ⇒ **摆位改完不能只看本地检查，必须把顶层宽铜的多边形重推一遍**， -> 推不出 3.49 mm 就是摆位错了，不是铜画错了。 - -#### 三处改动（都在 `pcb1_place.py` 的 N-L 表里） - -| # | 改动 | 拿回了什么 | -|---|---|---| -| ① | **`F1` 卧 → 竖**（rot 0 → **90**），(17.5, 74.5) 不动 | `F1.1` 落到 (17.5, **73.06**)，正对 J1.2 那一片空地；`F1.2` 到 (17.5, 75.95) 朝北接 Q1 | -| ② | **`D1` (17.5,69.5) → (31.0, 74.5)** rot 270 | 通道里最后一个障碍搬走；TVS 贴到漏极铜的东缘，离 Q1 漏极 2.1 mm | -| ③ | **`C4/C5/C6` x 25 → 30.5，rot 0 → 180** | 让出 y 78.85~83.5 那条 **4.64 mm** 的西行干道；rot 180 让 `$1N236` 脚朝西迎着漏极铜、GND 脚朝东好打孔 | - -⚠️ ①的关键在于**换了个方向就不用绕了**：F1 竖过来之后，`VIN_RAW` 从 J1.2 出来 -一路向北偏东，GND 通孔只需要一个台阶就躲开，颈部净宽 **3.50 mm**（要 3.49）。 -"挪 0.1 mm 解决不了拓扑问题"（§26.15 那一条）反过来也成立： -**转 90° 常常比挪 5 mm 更有用**。 - -⚠️ ③还有一层：v10 的干道走 y 76~80.95，而 XT30 的**机械固定脚 `J1.4` 在 (3.5, 77.5)**， -Ø1.8 无网络通孔，占到 y 78.4。干道被迫整体北提 2.8 mm 到 **y 78.85~83.49**， -上边界又被 C2/C3 两颗罐的通孔（底 83.7）压住 ⇒ 净宽从 4.95 掉到 **4.64 mm**（能带 10.0 A）。 - -#### 顶层三块宽铜重画后的实测断面（1 oz，ΔT=20 °C） - -| 位置 | 连续铜宽 | 能带 | 要 | -|---|---|---|---| -| **RAW J1→F1 颈（y=73.4）** | **3.50 mm** | **8.0 A** | 8 A | -| RAW J1.2 东出（x=15.5）| 8.25 mm | 14.9 A | 8 A | -| FUSED F1.2→Q1 源极（x=19.5）| 5.25 mm | 10.8 A | 8 A | -| SW Q1 漏极北出（y=77.5）| 6.75 mm | 12.9 A | 8 A | -| **SW 干道（x=12 / x=24）** | **4.75 mm** | **10.0 A** | 8 A | -| SW 干道拐北（y=84）| 5.25 mm | 10.8 A | 8 A | -| **SW 北柱 @Rs6.1（y=92）** | **5.25 mm** | **10.8 A** | 8 A | - -面积 59 / 30 / 263 mm²，各自 **1 个连通域**，`check_top_clearance()` 零侵入。 - -``` - y 95.4 ┌───┐ 北柱到 Rs6.1 为止（再往北是 U13 的 Kelvin 脚） - │北 │ - y 86.5 │柱 │ ┌─┐ 右边那条是 C4/C5/C6 去耦指（x 28.6~30.47） - y 85.5 ├───┤ ┌──┐ │ │ C3 口袋 - y 83.5 │ └─┤C3│───┴─┴──┐ - y 78.85└─────┴──┴────────┤ ← 8 A 西行干道 y 78.85~83.49（净 4.64 mm） - ┌────┴──┐ Q1 漏极块 + D1(TVS) - y 73.45 ┌──┐ │ │ - y 73.0 ┌────┤F1├───┤ │ ← FUSED 在 F1 与 Q1 源极之间 - y 65.4 └────┴──┴───┘ └ - x1.5 x15 x19.6 x25.6 x32.3 -``` - -#### 顺带抓到的一个**静默失效**：Rs6.2 一个过孔都没打 - -`12V-N` 那块 Inner2 平面为了让开 U13 的 Kelvin 脚，在西边咬了一个缺口 -`(0.5,93.0)-(12.5,101.5)`。而 **`Rs6.2` 的焊盘是 (8.93~10.21, 91.77~95.23)**， -中心 (9.57, 93.50) **正落在缺口里** ⇒ 扇出判定「这颗不在铜面上」， -于是**全板唯一的 8 A 源不接电源平面**，96 个 +12V 过孔里一个都不在它旁边。 - -- 失效是静默的：`--push` 报「放下 95 个过孔，失败 0 个」，一切正常； -- 连接性 DRC 也不会响 —— +12V 平面靠别的 55 个焊盘照样连通， - 只有 Rs6.2 这一端是断的，而它恰好是**源**。 - -缺口收成 `(0.5,95.6)-(12.5,102.4)`，只罩住 U13 的十个脚（96.08~101.92）与 C11。 -重跑扇出：+12V 焊盘 55 → **56**、过孔 95 → **98**，Rs6.2 拿到 3 个孔。 - -⚠️ 这三个孔的引线是 **1 mm 宽**、朝**西**甩出去的， -`(8.975,94.397)-(7.401,94.397)` 带圆端帽往西探到 x **6.901** -（端帽 = 端点 ± w/2，§26.11 那一条第三次踩到）。 -`VINSW-TOP` 的北柱东边界因此从 7.22 让到 **6.65**（净宽仍有 5.15 mm）。 - -#### `C606.1` / `R608.1`：不是漏掉，是两块内层平面都够不着 - -v11 控制块退火重排之后，这两颗落到 x 71.87~72.41 —— -正好是 `12V-SW+BR`（东界 72.6）与 `3V3-SE`（西界 73.0）中间那 0.4 mm 的缝里。 -**贴片焊盘对内层是透明的，所以这不是错误**；已写进 `ROUTED_PADS`： -`C606.1` 紧贴 `U23.24`（0.3 mm，去耦回路本来就该这么短）， -`R608.1` 沿 U23 西缘走 6 mm 顶层线搭到 `C606.1`。 - -#### ⚠️ `pcb1_route_pwr.py --push --verify` 是**只 verify** - -`main()` 里 `--verify` 在 `--push` 之前 `return`。PROGRESS 上一轮写的那条命令 -（`--push --verify`）实际上一根线都没下发，而它照样打 `✅ 全部校核通过`， -只在最后一行的回读里露馅：「195 段里没被实测铜盖住的 **195** 条」。 -**要下发就只写 `--push`**（它自己会回读）。 - ---- - -### 26.18 ⭐ 按 PCB 几何重排三组引脚（2026-09-06 第二十三轮，用户拍板） - -**「哪个信号落在哪个物理脚」在这块板上有三处是自由的**，而这三处原来全是按 -**逻辑顺序**排的（EFUSE_EN1→IO4、EN2→IO5……VDAC1→U6 通道 0、K1→U21 的头三位）， -和它们在板上要去哪儿**一点关系都没有**。 - -| 组 | 为什么可以随便换 | 换脚要改什么 | -|---|---|---| -| **ESP32-S3（U20）22 个信号** | 除 `USB_DM/DP`（IO19/IO20 是 USB PHY 硬连线）与两路 NTC（要 ADC1 = IO1~IO10）外，**全部走 GPIO matrix** —— I²C、LEDC(FAN_PWM)、PCNT(FAN_TACH)、普通 GPIO 都不挑脚。IOMUX 直连只在 >40 MHz 的 SPI/LCD 上才必须，这块板一根都没有 | 原理图上的网络标签 + 固件里的引脚号 | -| **DAC63204 ×2 的 5 个通道** | 四个通道完全对等 | 标签 + 固件通道号 | -| **74HC595 ×3 的 21 个位** | 三片串成一条 24 位链，谁在哪一位只是移位的字节序 | 标签 + 固件位序 | - -#### 目标函数：绕开芯片本体的直角最短路，不是 HPWL - -`.claude/pinmap.py` / `reassign.py`：代价 = 从**出线点**（焊盘往芯片外挪 1.7 mm） -到本网最近焊盘的**绕障直角最短路**，再跑匈牙利算法求最小总和。 - -**HPWL 量不出「东边的脚要去西边」有多贵** —— 那根线得先往北爬出模块、 -再横穿 17.5 mm 的封装宽度，而且同向的几根会一起挤在同一个拐角上。 -实测两个指标的差别：同一批改动 HPWL 只说省 7%，绕障路长说省 15%。 - -#### A. ESP32-S3：放开 IO39~IO42，西边从 4 个坑变 8 个 - -原来 22 个信号**正好塞满** 22 个可用脚（东 9 / 北 9 / 西 4），一点腾挪余地都没有， -而 `EFUSE_EN1`(去 CH1, x 21)、`EFUSE_EN2`(x 47)、`EFUSE_EN4`(x 53) 三条去西半板的线 -偏偏都在**东边**，得整条绕过模块。 - -瓶颈是西边只有 IO38 / IO44 / IO2 / IO1 四个脚，而 **IO39~IO42 被 §8.1 留给了引脚 JTAG**。 -用户 2026-09-06 拍板放开： - -> 调试口本来就走 **ESP32-S3 原生 USB-Serial-JTAG**（IO19/IO20 → J22），出厂 eFuse -> 默认选的就是它；板上没有 JTAG 排针，也没打算烧 `JTAG_SEL_ENABLE` / `DIS_USB_JTAG` -> 把 JTAG 切到引脚上。留着这 4 个脚 = 在**最缺位置的西边**空放 4 个坑。 -> -> ⚠️ 让出去的是**兜底**：固件把 IO19/20 改成普通 GPIO、或跑到 USB 外设起不来的地方挂死时， -> 引脚 JTAG 还能进去，USB JTAG 进不去。另外**永远别烧 `DIS_USB_JTAG`**，烧了两边都没有。 -> IO39~IO42 在 S3 上**不是 strapping**（S3 的 strapping 只有 IO0/IO3/IO45/IO46）， -> 复位期间是高阻输入，配合目的地那边的 100 kΩ 下拉，上电全关的行为一点没变。 - -**结果：绕障路长 1195 → 1020 mm（−15%），挪 12 个脚，绕模块的线 3 根 → 0 根。** - -| 模块脚 | GPIO | 边 | 信号（新）| 原来是 | 路长 | -|---|---|---|---|---|---| -| 6 | IO6 | 东 | `EFUSE_EN3` | 同 | 94 | -| 8 | IO15 | 东 | `SCL` | 同 | 1 | -| 9 | IO16 | 东 | **`FAN_TACH`** | KEY_SER | 68→61 | -| 10 | IO17 | 东 | **`VBUS_EN5`** | KEY_SRCLK | 54→51 | -| 11 | IO18 | 东 | **`FAN_PWM`** | KEY_RCLK | 66→60 | -| 12 | IO8 | 东 | `EFUSE_EN5` | 同 | 48 | -| 13/14 | IO19/IO20 | 东 | `USB_DM`/`USB_DP` | 同（**硬连线，动不了**）| — | -| 17 | IO9 | 北 | **`KEY_RCLK`** | VBUS_EN1 | 24→13 | -| 18 | IO10 | 北 | `VBUS_EN2` | 同 | 63 | -| 19 | IO11 | 北 | `VBUS_EN3` | 同 | 95 | -| 20 | IO12 | 北 | **`KEY_SRCLK`** | VBUS_EN4 | 24→18 | -| 21 | IO13 | 北 | **`KEY_SER`** | VBUS_EN5 | 44→29 | -| 22 | IO14 | 北 | `SDA` | 同 | 1 | -| 23 | IO21 | 北 | `KEY_OE#` | 同 | 19 | -| 24 | IO47 | 北 | **`UP_VBUS_DET`** | FAN_PWM | 86→78 | -| 25 | IO48 | 北 | **`EFUSE_EN2`** | FAN_TACH | 112→81 | -| 31 | IO38 | 西 | `IOEXP_INT#` | 同 | 30 | -| **32** | **IO39** | 西 | **`EFUSE_EN1`** | 原 JTAG MTCK | 107→**72** | -| **33** | **IO40** | 西 | **`VBUS_EN1`** | 原 JTAG MTDO | 97→**83** | -| **34** | **IO41** | 西 | **`EFUSE_EN4`** | 原 JTAG MTDI | 72→**40** | -| **35** | **IO42** | 西 | **`VBUS_EN4`** | 原 JTAG MTMS | 90→**81** | -| 38 | IO2 | 西 | `NTC2`（ADC1_CH1）| 同 | 1 | -| 39 | IO1 | 西 | `NTC1`（ADC1_CH0）| 同 | 1 | - -**空出来的脚**：IO4 / IO5 / IO7（脚 4/5/7，**三个都带 ADC1**）与 RXD0/IO44（脚 36）。 -比原来的「一个不剩」宽裕多了。 - -> ⚠️ 这一版把 `EFUSE_EN2` 放到了 **IO48**。WROOM-1 模组上 IO48 是普通 GPIO -> （板载 RGB 灯是 DevKitC 的事，模组上没有），复位高阻 + 目的地 100 kΩ 下拉，安全。 - -#### B. DAC63204：纯置换，一根线都不用新画 - -`VDAC3` 原来挂在 **U6 的 OUT2（西侧脚）**，而 CH3 在板子的**东北角 (141,105)** —— -131.9 mm，是全组最长的一条。按几何重排： - -| 通道 | 新 | 原 | 路长 | -|---|---|---|---| -| U6.OUT2（**西**侧）| `VDAC1` → CH1 (15,21) | VDAC3 | 85→78 | -| U6.OUT0（东）| `VDAC2` → CH2 (53,105) | VDAC1 | 97→96 | -| U6.OUT1（东）| `VDAC4` → CH4 (47,21) | VDAC2 | 80→**53** | -| U7.OUT0（东）| `VDAC3` → CH3 (141,105) | VDAC4 | 132→**98** | -| U7.OUT1（东）| `VDAC5` → CH5 (126,21) | 同 | 27 | - -**422 → 352 mm（−17%）。** 特意只在**已经画好线的那 5 个通道**里置换 —— -动用 U6.OUT3 / U7.OUT2 / U7.OUT3 还能再省 6 mm，但要新画 OUT/FB 两根线，不值。 -⇒ U6 = 0x4A 管 VDAC1/2/4（都去西半板），U7 = 0x4B 管 VDAC3/5（都去东半板）。 - -#### C. 74HC595：每路三键必须成束 - -原来 U21 管 CH1/CH2/CH3 的头 8 位、U22 管 CH3 尾 + CH4/CH5 + HUB_RST、U33 管 5 路 EDL。 -问题是 **U21 在 y≈50 却要去够 y 87~94 的 CH2/CH3**，而 **U33 就在 y≈70**、正对它们。 - -约束加了一条：**每一路的 3 个按键必须落在同一片的连续三个南脚上**（`QB~QH` 的滑动窗口）， -这样三根线出芯片就是一束，不各走各的。代价是比自由指派多 40 mm，换来的是布线可读。 - -| 芯片 | 位置 | 新的位分配 | -|---|---|---| -| **U21**（y≈50）| 中 | `QA`=EDL_EN4 / `QB QC QD`=**K1** / `QE` 空 / `QF`=EDL_EN5 / `QG`=EDL_EN3 / `QH`=EDL_EN2 | -| **U22**（y≈35）| 南 | `QA` 空 / `QB QC QD`=**K4** / `QE` 空 / `QF QG QH`=**K5**（VDN/VUP/PWR）| -| **U33**（y≈70，在 P6 那一页）| 北 | `QA`=EDL_EN1 / `QB QC QD`=**K2** / `QE QF QG`=**K3** / `QH`=HUB_RST | - -**1286 → 1141 mm（−11%）。** 单条改善最大的几个： -`HUB_RST` 56→29、`K3_VDN` 76→50、`K2_VUP/VDN` 各 −23、`K3_PWR` 72→54。 - -> U33 从「EDL 专用片」变成「北边那一片」，页面语义确实乱了一点 -> （CH2/CH3 的按键网络现在出现在 `P6-FAN-EDL` 上），但三片本来就是一条链， -> 功能上没有区别，而几何上 U33 就是离 CH2/CH3 最近的那一片。 - -#### 落地：端口只能删掉重建，不能改名 - -三张映射一共 **44 处「修改网络」**（导入对话框里逐条核对过，**没有一条是增删元件**）。 -落地脚本 `.claude/pinmap.py`： - -⚠️⚠️ **`setState_Net` 对 netport 是坏的** —— 调用之后网络名变成**空字符串**， -标签也一起没了（和 skill §3b 的 `setState_X/Y` 同一个毛病，这一轮实测栽了一次）。 -⇒ 端口只能 `delete` + `createNetPort` 重建。 - -✅ 但 skill §8b 那句「端口的 dir（IN/OUT/BI）读不回来」是**错的**： - **`getState_Component().name` 就是 `Netport-BI` / `Netport-IN` / `Netport-OUT`。** - 重建前读它、原样传回去即可，不用像 `p1_add.py` 那样「端口只增不重建」。 - -改动量：P3 改名 8 / 删 4 / 新建 4；P3B 改名 14 / 删 3；P6 改名 4 / 新建 3。 -三页 `verify_sch --nets --nc`、`xpage.py`（0 漏接）、`port_audit.py`（544 个旗/端口 0 可疑）全过。 - -NC 清单跟着改：`p3-nets-nc.json` 去掉 32~35、加上 4/5/7/36； -`p3b-nets-nc.json` 加 `U21:[4]` / `U22:[4,15]`；`p6-nets-nc.json` 的 U33 只剩 `[9]`（链尾的 Q7S）。 - -#### 顺手治了一处烂了很久的东西：图面文字叠了好几代 - -读回来发现 P3 有 **44** 条 `sch_PrimitiveText`、P3B **64** 条、P6 **76** 条， -其中大量是**同坐标同内容的完全重复**（历代脚本只 `create` 不 `delete`）， -还有互相矛盾的旧说明叠在一起，渲染出来就是一坨看不清的黑块。 - -**`verify_sch` / `xpage` / `port_audit` / DRC 四道验证一条都不管文字**，所以它烂了很久也没人发现。 -`.claude/sch_text.py` 整页重写：P3 44→13、P3B 64→14、P6 76→16， -顺带把换脚之后**变成假话**的几条改掉（`IO39~IO42 留给 JTAG`、`IO47/IO48 备用`、 -`U22.Q7 = HUB_RST`、`QA~QE = EDL_EN1~5；QF/QG/QH 备用不接`、`风扇座 KF2510-3A`）。 - -> 判据：`sch_PrimitiveText` 只有图面注释，**标题栏不是它**（图框自己的字段， -> `getAll()` 里根本不出现），所以整页删干净是安全的。 - ---- - -### 26.19 ⚠️ 8 A 的源只有 3 个过孔 —— 四道验证一条都不管（2026-09-06 第二十三轮） - -第一次跑信号布线跑到 35/196 个网络时中止，原因不是布线器，是它**报出来的失败** -把两个上游问题照了出来。 - -#### A. `Rs6.2` → +12V 平面：3 个 Ø0.3 过孔扛不住 8 A - -`Rs6` 是输入检流电阻，**`Rs6.2` 是全板 `+12V` 平面唯一的源** —— -12V 进线 8 A 全部由这一个贴片焊盘下到 Inner2。而扇出规划器按 -`pad_n_via()` 给了它 **3 个孔**：Ø0.3 过孔单孔算 1~1.5 A ⇒ **3~4.5 A**，缺一半。 - -**这一条为什么四道验证一条都抓不到**： - -| 验证 | 它在看什么 | 为什么漏 | -|---|---|---| -| `pcb1_pour` 断面校核 | 平面**本身**的连续铜宽（`北大块 @Rs6 东出 x=20 → 11.1 A`）| 它量的是平面，不是**焊盘怎么下到平面** | -| `pcb_fanout` | 「孔放下了没有」 | 放下 3 个就报「失败 0 个」，它不知道要几个 | -| 连接性 DRC | 「连上没有」 | 连上了，只是细 | -| `pcb1_escape_audit` | 「出得去吗」 | 出得去 | - -⇒ `pcb_fanout.py` 新增 **`FORCE_ARRAY[(位号, 引脚号)] = [(x, y), ...]`**： -整片阵列钉死，逐个仍走全套净距校核。`Rs6.2` 钉了 **12 个孔（≈12 A）**， -摆在焊盘**正南**那片空地（实测 x 5.2~14.0 / y 85.5~91.5 什么都没有）。 - -> **规矩：凡是 >4 A 的「焊盘 → 平面」转换点，过孔数必须手写，不能交给 `pad_n_via()`。** -> 这块板上只有 `Rs6.2` 一处（五路的 `VOn_P` 走底层小岛、排针针脚是通孔，不经过这一步）。 - -#### B. 同一处改动顺带把 U13 的 I²C 放了出来 - -原来那 3 个孔里有两个被规划器甩到**西边** (7.40,94.40) / (7.91,95.16)， -两根 1 mm 宽的引线（圆端帽还要再往西探 0.5）正压在 **U13 南排五个脚唯一的出线通道**上。 -`pcb1_escape_audit` 报 `U13.2 被围死：最好的一个方向两层加起来只能走 0.47 mm²`， -挡它的是 **`$1N236` 铺铜，只差 0.379 mm** —— 也就是 §26.17 刚画的 `VINSW-TOP` 北柱。 - -两边一起让： - -* 12 个孔改朝**南** ⇒ 西边那两根 1 mm 引线消失； -* `VINSW-TOP` 北柱在 **y > 87 收窄到 x 1.5~5.3**（3.8 mm，断面 8.4 A ≥ 8 A）， - y < 87 的 C2.1 口袋仍是 x 1.5~6.65。 - -U13 南边于是变成一整片 **x 5.5~14 / y 91.6~96** 的空地，`U13.2` 从「被围死」名单上消失。 - -#### C. 扇出不对称的教科书样本：`C%06.2` - -`U15.14/15`、`U16.14/15`（CH2 / CH3 的 eFuse）报「被围死」，而 **CH1 / CH4 / CH5 -的同一个脚完全正常** —— 五路摆位一模一样（实测五路的局部包围盒逐件相同）， -所以错的一定在上游。 - -把五路的过孔全部换算回母版局部坐标一比就出来了： - -| 通道 | `C%06.2` 的 GND 孔（母版局部）| -|---|---| -| CH1 / CH4 / CH5（rot 0）| **(10.02, 27.10)** 往东 | -| CH2 / CH3（rot 180）| **(6.75, 27.10)** 往西 ⇒ 正压在 `U%8` 脚 14/15（局部 (6.25/6.75, 28.80)）唯一的南向出线口上 | - -这就是 §26.13 那一条（「扇出规划器的候选角度按**板坐标**排，整路转 180° 之后同一个焊盘 -在 CH1 往东扇、在 CH2 就往西扇」）的又一次发作。加进 `_CH_FORCE_LOCAL`： -`('C%06', '2'): (10.020, 27.100)`。 - -#### D. 剩下 10 个「被围死」不是板上的铜 - -改完再审，还剩 `U6.6/16`、`U7.16`、`U15.3/14/15`、`U16.3/14/15`、`U18.3` 十个。 -逐个查挡路物，发现报出来的 `GND 过孔 (52.84,82.90)` **板上根本不存在** -（那一点 2 mm 内一个过孔都没有）——它是**审计自己给邻脚预留的出线段**。 - -⇒ 这十个是「**和邻脚抢预留位**」，不是硬几何。判据很简单： -**`--why` 列出来的挡路物，去 `pcb-copper.json` 里查一遍，查不到的就是预留段。** -这一类布线器的细栅格逃逸自己能救回一部分（上一轮 52 个里救回 38 个）， -真救不回来的才需要动摆位。 - -#### 顺带记一条：`route_sig` 是跑完才一次性下发 - -中途 `TaskStop` 掉，板上一根铜都不会变（回读 665/491/15 与开跑前一致）。 -代价只是算力。**所以「先跑着看看」是安全的**，发现上游有问题随时可以停。 -反过来也意味着：**跑到 90% 被打断 = 全白跑**，长跑要放后台并挂 monitor 盯 -`… k/196 个网络` 那一行。 - -实测速率（第一次跑）：前 2 个网络（`SDA`/`SCL`，各挂 14 个焊盘横跨整板）吃掉 **1516 s**， -之后 5 个网络只要 **68 s**。⇒ **别拿头几个网络外推总时长**。 +# 五路手机直供电源板 设计文档 + +| 项 | 值 | +|---|---| +| 版本 | **v1.6（P1 补完输入侧检流；原理图只剩 P5 线束页）** | +| 日期 | 2026-09-03 | +| 输入 | DC 12V / 10A 适配器 | +| 输出 | 5 路独立，**3.52 ~ 4.01V** 可调，每路 4A | +| 负载 | 小米8（dipper）主板，经原装 BM3E 电池排线的 `P+` / `P−` 供电（§13.5） | +| 控制 | ESP32-S3，I²C 遥测 + 单路硬断电重启 + 开机键模拟 | + +**v1.6 相对 v1.5**：P1 补上输入侧 INA226（U13 + Rs6 + C11，§19），地址 0x43。顺带修了 P1 上 `BLD_REF`/`BLD_A` 两个端口靠零长度导线“连着”的真错误。 + +**v1.5 相对 v1.4**：P2 复制成 P2B~P2E 四页，五路全画完（§16.5）。顺带修了母版上两个真错误：`K1_VUP` 端口靠零长度导线“连着”、两处标签压字。INA226 地址按布线难度重排（§8.2）。 + +**v1.4 相对 v1.3**：USB 子系统原理图画完（**§18** P4-USB）。五路负载开关的 `ON` 下拉 / `CT` 摆率 / `QOD` 泄放 / `CIN>COUT` 四条按 datasheet（SLVSD76C Rev C）定稿，元件补进 §9.1 BOM。 + +**v1.3 相对 v1.2**：控制部分原理图画完，拆成 **P3-CONTROL + P3B-EXPAND 两页**（§17）。 +复核 **LMR51430**（Vref 0.6V、EN 可直接接 VIN、Y 后缀是 1.1MHz，§9.3）与 +**DAC63204**（内部基准 **1.212V** 不是 1.25V → 满量程 2.424V；FBx/CAP/VREF 三条外围硬要求，§4.5）。 +定稿 GPIO 分配（§8.1）与 I²C 地址表（§8.2）。调试口改用 **ESP32-S3 原生 USB-Serial-JTAG + USB-C**。 +修正全板**位号撞车**：P1/P2 各有一套 R1~R9/C1~C10/Q1，现按页/通道分段（§16.0）。 + +**v1.2 相对 v1.1**：按 datasheet 复核纠正了四处错误 —— TPS54622 的 **Vref 是 0.6V 不是 0.8V** +（分压重算，§4.3）、eFuse 缓启动 **0.36 V/ms 不是 2 V/ms**（§5）、Buck 高侧限流最坏值 +**14A 不是 8A**（§5）、TPS54622 的 **EN 绝对最大 6V**（要分压，§16.2）。 +否决「五路 fsw 错开 2%」（§8.4）。**解决 OVP 容差窗口重叠**：R2 5.23k→5.49k、 +Rinj 107k→150k，输出上限 4.22V→**4.01V**（§4.3 / §5）。P2-CHANNEL 单路原理图画完（§16）。 + +**v1.1 相对 v1.0**：**移除原厂电池保护板** —— 电源接到排线的 `P+`/`P−`（保护板输出侧），保护板自动退出通路。保护链四层→三层；eFuse OVP 4.45V→**4.35V**；输出上限 4.22V→**4.15V**，分压改 R2=12.7k / Rinj=192k。元件选型定稿（§9.3），Buck 改 TPS54622（外部补偿）。 + +**v1.0 相对 v0.3**：所有待选项已定稿（§0.1 决策清单）；尾插改为**装原厂小板**；USB 三条对策全部落到硬件；侧键扩到 3 键 ×5 路并改用 74HC595 驱动；GPIO 重新预算；BOM 定稿。 + +**v0.3 相对 v0.2**：J600 / J601~604 / J1401 引脚定义已从原理图逐脚追踪确认（§13.2 / §13.3 / §13.4）；**尾插的 USB 纳入范围**，新增 §13.5「USB 供电与电池直供冲突」及对应的三条对策；BOM 追加 12V 母线泄放器与 VBUS 负载开关。 + +**v0.2 相对 v0.1**：输出范围 3.6~6.0V → 3.5~4.2V；eFuse OVP 6.3V → 4.45V；适配器 12.5A → 10A；分压/注入电阻重算。 + +--- + +## 0. 设计前提与风险声明 + +**已确认** + +- 负载是小米8 主板的电池端子。**保留原装电池排线的 BTB 公座 / NTC / ID，但旁路保护板** —— 电源接在排线的 `P+` / `P−`（保护板输出侧）焊点，电流不经过保护板的串联 MOS。 +- 全部 1S 机型。 +- **接尾插的 USB**（有线 adb / 刷机），其余功能不用。adb 日常走 WiFi。 +- 当前无随机重启 / 信号异常现象。 + +**由此产生的两条硬约束** + +1. **输出上限由 1S 锂电端子的绝对上限决定**（4.45V），而不再由保护板决定。规格定为 **3.52 ~ 4.01V**，上限压低是为了给 eFuse 的 4.36V OVP 留公差余量（§5，v1.2 由 4.15V 再降）。 + 附带好处：DAC 的所有失效态都落在正常电池电压上（§4.4）。 + **代价**：去掉保护板 = 失去一层与本板独立的防线，详见 §5 的取舍说明。 +2. **USB 供电会和电池直供打架。** 接上 VBUS 后手机充电器会往我们的 Buck 输出灌电，可能反灌抬高 12V 母线，或把 B+ 顶到保护板 OVP 导致手机掉电。**必须按 §13.5 的三条对策处理，一条都不能省。** +3. **天线馈点在尾插侧。** 既然要接 USB，建议直接装原厂尾插小板（§13.5 方案 A），顺带消除 §13.6 的 WiFi 风险。 + +### 0.1 决策清单（已定稿，不再讨论） + +| # | 决策 | 依据 | +|---|---|---| +| 1 | 输入 12V / 10A 成品适配器 | §1 | +| 2 | 单级同步 Buck ×5，**480 kHz**（R103=100kΩ，CH1 位号），4.7 µH | §3 / §9.2 | +| 3 | 输出 **3.52 ~ 4.01V**，硬件上限 4.01V（最坏 4.12V） | §4 | +| 4 | 调压 = DAC 微调（非全范围），DAC63204 ×2，NVM 默认 3.90V | §4 | +| 5 | eFuse OVP **4.36V**（68.1k/20k）/ 限流 4.45A，每路一颗（**最后一道硬件防线**） | §5 | +| 6 | 电池侧接原厂排线的 **`P+`/`P−`**（保护板输出侧），**保护板旁路**，保留 BTB 座 / NTC / ID | §13.5 | +| 7 | 手机端 2200µF **铝电解**（靠 ESR 阻尼）+ 聚合物 + MLCC | §6.2 | +| 8 | 每路主动放电 MOS + 10Ω，与 eFuse EN 硬件反相联锁 | §7 | +| 9 | **侧键接 3 个**（PWR / VOL+ / VOL−）×5 台 = 15 路 MOS | §13.3 | +| 10 | **尾插装原厂小板**（不自制 BM24 转接板） | §13.5 方案 A | +| 11 | **USB 仅接电脑 / Hub（恒 5V），不接快充充电器** | §15.1 | +| 12 | USB 三条对策全做：软件关充电 + VBUS 负载开关 + 12V 母线泄放 | §15.2 | +| 13 | 15 路按键经 **74HC595 ×2** 驱动，EN / VBUS_EN 保持 GPIO 直连 | §8.1 | + +**决策 10 的连带效果**：装了原厂尾插小板，§13.6 的 WiFi 天线风险自动消除（馈点、副麦克风、马达全部原样），该项从「打样前必做的阻塞项」降级为「装机后确认一次」。 + +**必须记录的失效模式** + +- 直供电最致命的失效**不是固件写错电压值**，而是**反馈分压的下电阻开路 → FB = 0V → Buck 满占空比 → 输出直接跳到 12V**。软件对此完全无能为力。§5 第二层就是为它设计的。 +- 无电池 = 失去了一个内阻只有几十 mΩ 的缓冲电容。瞬态阻抗设计（§6）比电压精度重要得多，是这类板子的主要故障来源。 + +--- + +## 1. 规格锁定 + +| 参数 | 值 | 说明 | +|---|---|---| +| 输入电压 | 12V ±10% | 成品适配器 | +| 输入电流 | ≤ 8A | 建议 12V / 10A（120W）适配器 | +| 输出路数 | 5，彼此独立 | 独立地线，不共地 | +| 输出电压 | **3.52 ~ 4.01V 连续可调** | 12 位 DAC，步进 ≈ 0.12 mV | +| 硬件电压上限 | **4.01V**（拓扑决定，最坏容差 4.12V） | 见 §4.4，软件越不过去 | +| 输出电流 | 4A / 路（峰值） | 手机常态每路 0.3 ~ 1A | +| 单路峰值功率 | 16.0W | 4.01V × 4A | +| 整板峰值 | 80W | 五路同时满载，实际不会发生 | +| 整板常态 | 10 ~ 25W | 手机挂机功耗 | +| 开关频率 | **480 kHz** | 五路统一，**不错相**（§8.4 已否决） | +| 输出纹波 | < 20 mVpp | 板端测试点 | +| 拓扑 | 单级同步 Buck ×5 | 12V→4.2V 占空比 0.35 | + +--- + +## 2. 系统框图 + +``` +DC12V 插座 + │ + ├─ F1 保险丝 10A + ├─ D1 TVS SMBJ13A + ├─ Q1 P-MOS 反接保护（理想二极管，Rds < 5mΩ） + ├─ C 2×470µF/25V + 4×10µF MLCC + │ + └──> 12V 母线 ──┬──────────────── CH1 ────────────────────────┐ + │ │ + │ ┌────────────────────────────────────────┐ │ + ├──┤ U1 同步 Buck 480kHz │ │ + │ │ L1 4.7µH / Isat 9A │ │ + │ │ Cout 2×22µF X7R │ │ + │ │ FB ← R1/R2 分压 ← Rinj ← DAC │ │ + │ └──────────────┬─────────────────────────┘ │ + │ │ │ + │ Rs 5mΩ ───┴─── INA226 (I²C, V + I) │ + │ │ │ + │ eFuse ────┴─── 限流 4.5A / OVP 4.45V │ + │ │ EN 通断 / 缓启动 │ + │ ├─── Q_dis 放电 MOS + 10Ω │ + │ │ （EN 反相硬件联锁） │ + │ └──> 端子 ──> 手机1 电池排线 │ + │ │ + │ Q_key1~3 ──────> 手机1 侧键 PWR/VOL± │ + │ （74HC595 驱动，栅极 100k 下拉） │ + │ │ + ├── CH2 ... CH5 同上（布局复制，同频不错相） │ + │ + ├── U_aux 小 Buck 12V→3.3V/500mA ──> ESP32-S3 + │ + ├── U29 母线泄放 TL431+MOS+10Ω/5W（>13.2V 导通） + │ 防 USB 反灌 / 突卸能量抬高母线 + │ + └── INA226 #6（输入侧 V + I，整板功率预算） + +USB 支路（每台一套，与电源支路完全分开走线）： + 电脑 / USB Hub ──> J12 USB-A ──┬── VBUS ──[U24 负载开关]──> J17.1 ──> 手机尾插小板 + ├── D− ────（差分对直通，90Ω）───> J17.2 + ├── D+ ────（差分对直通，90Ω）───> J17.3 + └── GND ──────────────────────────> J17.4 + ↑ ESP32 VBUS_EN，默认断开 + +手机侧（每台一套，详见 §13）： + 电源板输出 ──> 原装 BM3E 排线的 B+ / B− 焊点（电芯已移除） + ├── 排线自带 NTC / ID / 保护板 + └── 原厂 BTB 插回主板电池座 + C_damp 2200µF 铝电解 + C_fast + C_hf ← 放在排线端，不是电源板上 + Q_key 2N7002 ×3 ──> 主板背面 J601/J602/J603 触点，公共地接 J604 + USB 原厂尾插小板（USB-C 母座 + CC + 口温 NTC + 麦克风 + 天线馈点） +``` + +--- + +## 3. 单通道功率级计算 + +条件：Vin = 12V，Vout = 3.5 ~ 4.2V，Iout = 4A，fsw = **480 kHz**（R3 = 100 kΩ，见 §9.2）。 + +### 3.1 占空比 + +``` +D = Vout / Vin +D_min = 3.5 / 12 = 0.29 → ton = 583 ns +D_max = 4.2 / 12 = 0.35 → ton = 700 ns +``` + +占空比范围很窄（0.29~0.35），环路增益变化小，补偿比 v0.1 好做。 + +### 3.2 电感 + +最坏纹波点在 Vout = 4.2V： + +``` +L = Vout·(1 − D) / (ΔIL · fsw) = 4.2 × 0.65 / (1.2 × 500k) = 4.55 µH +``` + +**取标准值 L = 4.7 µH**（与 v0.1 相同，BOM 不变）： + +``` +ΔIL = 4.2 × 0.65 / (4.7µ × 500k) = 1.16 A （29% 纹波） +I_peak = 4 + 1.16/2 = 4.58 A +``` + +| 电感要求 | 值 | +|---|---| +| 感量 | 4.7 µH ±20% | +| 饱和电流 Isat | ≥ 7 A（含 eFuse 限流点 4.5A 的过冲裕量） | +| 额定电流 Irms | ≥ 5 A | +| DCR | ≤ 15 mΩ（4A 下损耗 240 mW） | +| 类型 | 一体成型屏蔽电感，0630 / 0650 封装 | + +### 3.3 输出电容（板端） + +板端电容只管纹波与环路，真正的储能在手机侧（§6）。 + +``` +2 × 22µF / 10V X7R 1210 + 100nF 0402 +``` + +X7R 在 4.2V 直流偏置下容量约剩 65%，有效 ≈ 28.6 µF： + +``` +ΔV = ΔIL / (8 · fsw · C) = 1.16 / (8 × 500k × 28.6µ) = 10 mV +``` + +加上 ESR 贡献约 3mV，总纹波 ≈ 13 mVpp。 + +> **环路注意**：手机侧挂着 2200 µF，通过线缆接在输出上。反馈**必须在板端本地取样（local sense），不要做手机端的远端取样（remote sense）**，否则线缆 LC 谐振进入环路，几乎无法补偿。见 §6.2。 + +### 3.4 输入电容 + +单路输入 RMS 纹波电流（D = 0.35）： + +``` +Icin_rms = Iout · √(D(1 − D)) = 4 × √(0.35 × 0.65) = 1.91 A +``` + +| 位置 | 器件 | +|---|---| +| 每路 IC 引脚旁 | 2 × 10µF/25V X7R 1210 + 1µF 0603 + 100nF 0402 | +| 12V 母线共用 | 2 × 470µF/25V 低 ESR 电解 + 4 × 10µF MLCC | + +### 3.5 损耗与热 + +每路满载（4.2V/4A = 16.8W，效率约 93%）损耗 ≈ 1.3W，五路 ≈ 6.5W，加前级约 8W。 + +- 实际常态（每路 3.9V/0.5A）整板损耗 < 1.5W，**自然对流足够，不需要风扇**。 +- 老化测试跑满载时建议加一个 40mm 风扇。 + +--- + +## 4. 调压网络与本质安全设计 + +### 4.1 思路 + +不用 DAC 做「全范围调压」，而是做「**围绕固定中心点的微调**」：分压电阻把中心点算死在 **3.76V**，DAC 只提供 **±0.24V** 的偏移。这样即使 DAC 输出满摆到任何一端，输出也只能落在 **3.52 ~ 4.01V** 之间——**软件在物理上无法产生规格外的电压**。 + +### 4.2 电路与公式 + +``` + Vout + │ + R1 + ├────── FB (Vref) Rinj : DAC 注入电阻 + R2 Vd : DAC 输出，0 ~ 2.424V + │ （内部 1.212V 基准 × 增益 2 = 2.424V） + GND + + DAC ──[1k]──┬──[Rinj]── FB + 10nF + │ + GND +``` + +节点方程： + +``` +Vout = Vref · (1 + R1/R2 + R1/Rinj) − Vd · (R1/Rinj) +``` + +Vout 与 Vd **反向**：DAC 输出越高，输出电压越低。 + +### 4.3 电阻取值 + +**已按 datasheet 复核（SLVSA70F Rev F）：TPS54622 的 Vref = 0.6 V ±1%（0.594 / 0.600 / 0.606）， +不是 0.8 V。** 因此采用下面这一组： + +**2026-09-03 定稿：采用「压低上限」的一组**（§5 第二层容差对策方案 2，用户已拍板）。 + +| 元件 | 值（1%，0402） | 立创 | +|---|---|---| +| R1 | 30.1 kΩ | C29402 | +| R2 | **5.49 kΩ** | **C407675** | +| Rinj | **150 kΩ** | **C25755** | + +``` +R1/R2 = 5.4827 R1/Rinj = 0.20067 +Vout = 0.6 × (1 + 5.4827 + 0.20067) − 0.20067 · Vd + = 4.010 − 0.2007 · Vd （Vd: 0 ~ 2.424V，范围 3.524 ~ 4.010V） + +Vd 的上限是 DAC63204 内部基准 1.212V × 增益 2 = 2.424V（不是 2.5V，见 §4.5） +``` + +> **为什么不是原来的 5.23k / 107k（上限 4.222V）**：那一组的最坏角落上限 4.34V +> 与 eFuse OVP 的跳闸下沿 4.21V **重叠**，会误跳。改这两个电阻后最坏上限降到 +> **4.120V**，与 OVP 下沿让开 86 mV，见 §5 第二层。代价是手机看到的「满电」 +> 只有 4.01V（约 85% 电量），对手机农场无影响。 + +> **Rinj 的实际值是 151 kΩ**：DAC 低通的 1 kΩ（R8）串在这条支路上。 +> 折算后 Vout(Vd=0) = 4.009V、斜率 0.1993，与上式差 1 mV，工程上忽略。 + +> 早期版本写「TPS54622 是 0.8V、采用 49.9k/12.7k/192k」是错的，已作废。 + +> 首板实测后用 R2 的 E96 相邻值微调；**改 R2 会同时移动上下限，改完必须重算 +> §5 第二层的容差窗口**。 + +### 4.4 失效态验算（本质安全的证明） + +按 §4.3 的 Vref = 0.6V 一组，穷举 DAC 与 MCU 的所有失效状态： + +| 状态 | Vd | 实际 Vout | 判定 | +|---|---|---|---| +| 正常，目标 3.90V | 0.548 V | 3.900 V | ✅ | +| 上电默认值（NVM 预置 0.548V） | 0.548 V | 3.900 V | ✅ | +| DAC 输出锁死在 0V | 0 V | **4.010 V** | ✅ 正常满电电压，手机继续跑 | +| DAC 输出锁死在满量程 | 2.424 V | **3.524 V** | ✅ 正常，相当于电量偏低 | +| DAC 未供电 / 输出 Hi-Z | — | **3.890 V** | ✅ Rinj 悬空退化成 R1/R2 分压，**正好落在目标值上** | +| I²C 总线挂死 | 保持上次值 | 上次值 | ✅ | +| ESP32 跑飞 / 复位 | 保持上次值 | 上次值 | ✅ | + +**结论：DAC 与 MCU 的任何失效，输出都落在正常锂电池工作电压区间内，手机不会掉电，更不会损坏。** + +最坏容差角落（Vref ±1% + 三个电阻 ±1% 取最不利组合）： + +| | 标称 | 最坏 | +|---|---|---| +| 上限（Vd = 0） | 4.010 V | **4.120 V** | +| 下限（Vd = 2.424V） | 3.524 V | **3.422 V** | + +> 下限的最坏值 3.422V 已经贴近小米8 的关机门限（≈3.4V）。这只会出现在 +> 「DAC 锁死满量程 + 全部容差取最坏」的复合失效下，属于安全侧失效（手机关机， +> 不损坏）。**固件里把 Vd 上限限制在 2.0V（→ 3.61V）即可完全避开**， +> 正常调节根本用不到 2.0V 以上。 +> +> 上一版（5.23k/107k）需要固件禁止 Vd < 0.5V 来防 eFuse 误跳，**这条约束现在 +> 不需要了** —— Vd=0 只有 4.010V，离 OVP 很远。 + +这一层防不了的是分压电阻本身失效，由 §5 第二层处理。 + +### 4.5 DAC 选型 + +- **TI DAC63204**（4 通道 12 位，I²C，带 NVM 上电默认值）× 2 片 = 8 通道，用 5 路。 +- 关键特性是 **NVM 存上电默认值**：烧成 Vd = **0.548V**（对应 3.90V 输出），上电即安全工作，不依赖 ESP32 初始化成功。 + 即使 NVM 没烧成功（上电默认 0V），输出也只有 4.010V，仍然安全。 +- **内部基准 1.212 V**（1.1979 / 1.212 / 1.224，±1%，TC 50 ppm/℃），增益 2× → 满量程 **2.424 V**。 + 早期文档写「1.25V × 2 = 2.5V」是错的，已按 SLASEX3A §6.8 更正。 +- 分辨率：2.424V / 4096 × 0.2007 = **0.12 mV / LSB**（折算到输出）。 +- **外围三条硬要求**（datasheet 表 5-1，接错了图上看不出来）： + FBx 必须接回 OUTx；CAP 接 ≈1.5 µF（本设计 2.2 µF）到 AGND； + VREF 不用外部基准时要 100 nF 到地 **且**上拉到 VDD。GPIO 不用时也要外接电阻拉到 VDD 或 AGND。 + 实现见 §17.2。 +- DAC 输出到 Rinj 之间加 **1 kΩ + 10 nF** 低通（截止 ≈16 kHz）滤更新毛刺。**这个 RC 必须放在 Rinj 的 DAC 侧，不能挂在 FB 节点上**，否则给环路引入额外极点。 + +--- + +## 5. 三层保护链 + +彼此独立，任何一层单独失效都不会导致手机损坏。 + +### 第一层：拓扑限幅（§4） + +分压网络 + DAC 量程决定输出物理范围 **3.524 ~ 4.010V**（最坏容差 3.422 ~ 4.120V）， +全部是正常锂电池电压。 + +- 防的是：固件 bug、I²C 误码、MCU 跑飞。 +- 防不了：分压电阻本身失效。 + +### 第二层：eFuse 的独立过压断开 ⭐ + +**全板最关键的一个器件。** 每路输出串一颗带可调 OVP + 可调限流的 eFuse： + +| 设定 | 值 | 作用 | +|---|---|---| +| OVP 阈值 | **4.36 V**（68.1k/20k） | 超过即断开负载，2µs。⚠️ 容差窗口很窄，见下 | +| 限流 | **4.45 A**（R_ILIM = 20kΩ） | 恒流限制，不依赖 MCU | +| 缓启动 dV/dt | **0.36 V/ms**（C_dVdT = 33nF） | 抑制 2200µF 的浪涌，涌流 0.80A | +| EN | ESP32 GPIO 直连 | 断电重启的开关 | +| FAULT | ESP32 GPIO 输入 | 上报故障 | + +**它防的正是那个致命故障**：R2 开路 → FB = 0 → Buck 满占空比 → 输出冲向 12V → eFuse 在 4.35V 处切断。 + +**去掉原厂保护板之后，这一层是最后一道硬件防线**，所以要定量确认它来得及。 +按 datasheet（SLVSA70F / SLVSCF3A）的**最坏值**而不是典型值： + +``` +故障电流受 TPS54622 高侧限流约束，datasheet 8 / 11 / 14 A（min/typ/max），取最坏 14 A +手机侧储能 2200 µF +dV/dt = 14 A / 2200 µF = 6.4 mV/µs +4.22V → 4.36V 需要 ≈ 22 µs +TPS25940 的 tOVP(dly) = 2 µs（datasheet 实测值） → 余量约 11 倍 +``` + +**结论：余量仍然充裕，去掉保护板没有实质性提高过压风险。** 另外 eFuse 断开后 2200 µF 仍撑着，手机继续运行、不会掉电——比保护板断开（手机直接掉电）的表现还好。 + +> 早期版本按「限流 ≈ 8 A、余量 30 倍」估算，用的是 min 而不是 max，已修正为 11 倍。 + +#### OVP 阈值的容差窗口 —— 已解决（2026-09-03） + +P2 画图时算出来的一个**真问题**。原始状况： + +``` +分压 R109/R110 = 68.1k / 20k（CH1 位号），V(OVPR) = 0.99V(typ) → 标称跳闸 4.361 V +V(OVPR) 范围 0.97 ~ 1.01 V（±2.0%），分压电阻 1% → 分压比 ±2.0% + → 实际跳闸落在 4.206 ~ 4.519 V + +而当时第一层允许的最高输出（Vd=0）标称 4.222 V，最坏 4.34 V +``` + +两个区间**重叠** → 坏角落下 DAC 失效到 0V 时 eFuse 会误跳。 +根因是「最高输出 4.222V ~ 1S 上限 4.45V」只有 5.4% 的窗口，比器件容差还窄。 + +**对策：把第一层的上限压下去，而不是收紧 OVP。** 已改 §4.3 的两个电阻 +（R2 5.23k→**5.49k**，Rinj 107k→**150k**），OVP 分压 68.1k/20k 保持不动： + +| | 原（5.23k/107k） | 现（5.49k/150k） | +|---|---|---| +| 第一层最高输出（标称 / 最坏） | 4.222 / **4.34 V** | 4.010 / **4.120 V** | +| eFuse 跳闸区间 | 4.206 ~ 4.519 V | 4.206 ~ 4.519 V（未变） | +| 两者关系 | ❌ **重叠 0.13 V** | ✅ **让开 86 mV（2.1%）** | + +另外两个被否掉的方案，留档备查： + +- 分压电阻改 0.1%：窗口只收到 4.27 ~ 4.45 V，余量仍很小，且 0.1% 的 0402 全套凑不齐。 +- 维持现状 + 固件禁止 Vd < 0.5V：把硬件问题推给固件，违背 §4 的本质安全原则。 + +**残留**：最坏角落下 eFuse 可能到 **4.519 V** 才跳，超过 1S 绝对上限 4.45 V 约 60 mV。 +接受，理由是：输出要跑到 4.5V 必然意味着第一层已失效（R2 开路 → Buck 满占空比）， +此时输出以 6.4 mV/µs 冲过这一段只需 ≈10 µs，4.45→4.52 V 的 70 mV 超调持续时间 +远短于锂电池的过压损伤时间常数。 + +#### 其他已复核的 TPS25940A 参数 + +| 项 | 结论 | +|---|---| +| OVP 检测点 | **监视输入侧**（IN 到 GND 的分压）。本设计 eFuse 输入 = Buck 输出，正合适 | +| ILIM 公式 | `I_LIM(A) = 89 / R_ILIM(kΩ)`，**R_ILIM 合法范围 16.9 ~ 150 kΩ** | +| 限流取值 | R11 = 20 kΩ → 4.45 A（datasheet 表格 4.09/4.45/4.81 A） | +| dV/dt 公式 | `dV/dt = 12 × 1µA / C_dVdT`；总斜坡 `t = 8.3e4 × Vin × C` | +| **缓启动实际值** | C14 = 33 nF → **0.36 V/ms**，斜坡 11.5 ms，涌流 `2200µF × 0.36V/ms = 0.80 A` | +| Rds(on) | 42 mΩ typ（26~64 全温区）→ 4A 时压降 168 mV / 0.67 W | +| 反灌保护 | V(IN)−V(OUT) < −9.3 mV 断开；正向重新导通门限 +100 mV | +| 变体 | **TPS25940A = 热故障自动重试**（L 版是锁存），本设计用 A 版 | +| PGOOD | 开漏，PGTH 门限 0.99V。R16/R17 = 20k/10k → 检测 eFuse 输出 **2.97 V** 以上 | + +> ⚠️ **早期版本写「缓启动 dV/dt ≈ 2 V/ms」是错的。** 2 V/ms 对 2200 µF 意味着 +> `2200µF × 2V/ms = 4.4 A` 充电电流，直接顶到 4.45 A 限流点，上电会进限流而不是缓启动。 +> 33 nF 给出的 0.36 V/ms 才是对的，`.claude/eda-parts.json` 里缓存的选型一直是对的。 + +> 同理 §7.4 写「EN ↑ 后约 3ms 稳定」也偏乐观：实际是 +> `tON(dly) = 100 + 150×33 = 5.1 ms` 延迟 + 11.5 ms 斜坡 ≈ **17 ms**。 + +选型要求：Vin 覆盖 2.7 ~ 18V、连续电流 ≥ 4.5A、**OVP 行为是「断开」而不是「钳位」**、**OVP 阈值可设到 4.45V 这么低**、带 EN 与 FAULT。TPS25940A 全部满足。 + +### 第三层：ESP32 软件监控 + +INA226 读到电压偏离设定值超过 ±100 mV 且持续 50 ms → 拉低该路 EN 并上报。 + +去掉保护板之后这一层的价值上升了：它是唯一能发现「eFuse 本身失效」的手段。建议把巡检周期从 50 ms 收紧到 **20 ms**。 + +这一层是**记录与告警**用的，不承担实时保护职责。**不要把过流保护做进 MCU 循环。** + +--- + +## 6. 手机侧储能与阻尼 —— 最容易翻车的地方 + +> ⚠️ **2026-09-03：这一节的数可能要整体重算。** 用户提出做一块**主板载板** +> （5 块主板固定其上，直接对插到本电源板），回路电感会从 20 cm 线缆的 300 nH +> 掉到板对板的约 50 nH 量级 —— 压降、f_res、Z0、Q 全变（都是往好的方向）。 +> 电容组的位置也从「排线端」变成「载板上 P+/P− 焊盘旁」。 +> 详见 `PROGRESS.md` 的「⭐⭐ 第二件事：主板载板」。**该方案卡在缺机械数据，尚未定稿。** + +### 6.1 问题 + +锂电池内阻只有几十 mΩ 且贴在手机内部，天然吸收手机的全部瞬态电流。拿掉电芯后： + +``` +线缆电感（20cm 18AWG 双线）≈ 300 nH +射频发射突发 di/dt ≈ 2 A/µs +瞬时压降 V = L · di/dt = 300n × 2/1µ = 0.6 V +``` + +手机 VBAT 掉到 3.2V 以下 → 随机重启 / 信号异常 / 摄像头启动失败。**这类故障看起来像「手机自己有问题」，极难排查。** + +### 6.2 线缆 LC 谐振（必须阻尼） + +手机侧加大电容后，它和线缆电感构成谐振回路： + +``` +L = 300 nH , C = 2200 µF +f_res = 1 / (2π√(LC)) = 6.2 kHz +Z0 = √(L/C) = 11.7 mΩ +R_cable（18AWG，20cm，往返）≈ 2.6 mΩ + +Q = Z0 / R = 11.7 / 2.6 = 4.5 ← 欠阻尼，会振铃 +``` + +**解法：用铝电解的 ESR 做阻尼。** 把 2200 µF 选成**普通铝电解（ESR 40 ~ 100 mΩ）而不是聚合物电容**： + +``` +Q = 11.7 / (2.6 + 60) = 0.19 ← 过阻尼，干净 +``` + +再并少量低 ESR 电容处理快速瞬态。**这里选错电容类型，板子会「莫名其妙地不稳」。** + +### 6.3 手机侧电容组（每路一套，装在电池排线端） + +**位号见 §20 的 P5-HARNESS 页**（CH1 为 C801~C806，CH2~CH5 为 C811~C846）。 +这些器件**离板**：只画在原理图上，不进 BOM、不上 PCB。 + +| 位号（CH1） | 器件 | 立创 | 作用 | +|---|---|---|---| +| C801 | **2200µF / 6.3V 普通铝电解**，**SMD 10×10.5**（Rubycon 6.3TPV2200M10X10.5，ESR 60 mΩ@100kHz）| **C3828985** | 主储能 + **阻尼**。2026-09-06 换矮封装（原 C49256788 插件 10×16 作废）；6.3V 对 4.2 V 轨够（第一层限幅 4.01 V，§4.3）| +| C802, C803 | 100µF / 6.3V X5R 1206 | C15008 | 中频瞬态 | +| C804, C805 | 22µF / 25V X5R 1206 | C12891 | 高频 | +| C806 | 100nF 0402 | C1525 | 甚高频，紧贴 `P+`/`P−` 焊点 | + +> ⚠️ **C801 千万别买成聚合物。** 立创上同尺寸的 `C53446724`（PA10V2200M10X12） +> 是聚合物，ESR 只有 12 mΩ —— 装上去 Q 会从 0.19 回到 4.5，线缆 LC 在 6.2 kHz 上振铃 +> （§6.2 的整个阻尼设计就是靠普通铝电解那几十 mΩ 的 ESR）。 +> 选型时看描述里有没有「类型:聚合物」。 + +> **两处与原方案的偏离**（2026-09-03 画 P5 时定的，均待复核）： +> ① C802/C803 原写「100µF/6.3V 聚合物」，立创基础库里没有这个规格， +> 改用 100µF/6.3V X5R 1206 MLCC。**3.9V 偏压下每颗只剩约 40 µF**， +> 中频段储能从 200 µF 掉到约 80 µF。要严格照原方案就换真聚合物。 +> ② C804/C805 原写「22µF/10V 1210」，改用板上已有料 22µF/**25V** 1206（C12891）。 +> 电压档更高 → 偏压衰减更小，等效容量反而更接近标称。 + +### 6.4 线缆与接地要求 + +1. **线长 ≤ 20 cm，18AWG 或更粗**，正负双绞或紧贴平行。 +2. **每路独立回流地**，五路的地**绝对不要在手机端并成一根**——共地阻抗会让一台手机的射频突发窜到另外四台。 +3. 板端出线用 Molex Micro-Fit 3.0（额定 8.5A）或 XT30，不要用杜邦线。 +4. **大电容必须在排线端，不是电源板上。** 放在板上等于隔着 300 nH 线缆电感，基本无效。 + +--- + +## 7. 断电重启：必须做主动放电 + +### 7.1 为什么 + +只拉低 eFuse EN 是**关不掉手机的**： + +``` +手机侧 2200µF + 手机关机待机电流 ≈ 50 µA +自然放电到安全电压：t ≈ C·ΔV/I = 2200µ × 3.5 / 50µ ≈ 154 秒 +``` + +「断电 10 秒再上电」根本不会触发重启。某些机型还要求 VBAT 掉到 2.5V 以下才算真正断电。 + +### 7.2 电路 + +在 eFuse 之后（手机侧）加： + +``` +Q_dis N-MOS（2N7002 / AO3400） +R_dis 10Ω / 1W / 2512 + +τ = 2200µF × 10Ω = 22 ms +放到 < 0.5V 约需 5τ ≈ 110 ms +峰值放电电流 = 4.2V / 10Ω = 0.42 A（瞬时 1.76W，占空比极低） +``` + +### 7.3 硬件联锁（重要） + +如果固件同时打开 eFuse 和放电 MOS → 10Ω 上持续 1.76W → 电阻过热。 + +**用一级反相器把放电 MOS 的栅极接到 eFuse 的 EN 上**（一颗 2N7002 + 100 kΩ 上拉），令两者硬件互斥。好处：物理上不可能同时导通；**省掉 5 个 GPIO**；固件只需控制一根 EN 线。 + +### 7.4 重启的两级策略 + +有了开机键模拟（§13.3）之后，重启不必每次都断电： + +``` +一级（软）：长按开机键 10s 强制重启 + → 不断电，闪存和文件系统友好，优先使用 +二级（硬）：EN ↓ → eFuse 断开，放电 MOS 自动导通 + 等待 3 ~ 5 s（放电到 <0.5V 只要 ~110ms，其余是等手机彻底断电） + EN ↑ → tON 延迟 5.1ms + 缓启动 0.36V/ms 斜坡 11.5ms ≈ 17ms 后稳定 + → 一级无效时才用 +``` + +--- + +## 8. ESP32 接口设计 + +### 8.1 GPIO 分配 + +扩到 3 键 ×5 台后，直连方案需要 34 ~ 39 根 IO，**超出 ESP32-S3-WROOM-1 的可用数量**。按「安全关键直连、慢速信号扩展」拆分： + +| 数量 | 信号 | 方向 | 接法 | 说明 | +|---|---|---|---|---| +| 5 | EFUSE_EN[1:5] | 输出 | **GPIO 直连** | 安全关键，任何情况下都要能关电 | +| 5 | VBUS_EN[1:5] | 输出 | **GPIO 直连** | 安全关键，反灌时要能立刻断 | +| 4 | KEY_SER / SRCLK / RCLK / OE# | 输出 | GPIO 直连 | 驱动 74HC595 ×2 → 15 路按键 | +| 2 | I²C SDA / SCL | 双向 | 4.7 kΩ 上拉 | INA226 ×6 + DAC63204 ×2 + PCA9555 ×1 | +| 1 | IOEXP_INT# | 输入 | GPIO 直连 | PCA9555 中断（汇总 5 路 EFUSE_FAULT） | +| 2 | NTC_ADC ×2 | 输入 | ADC | 电感区 / MOS 区各一 | +| — | UART / USB | — | — | 调试口 | + +**合计 19 根**，余量充足（SYNC 若要做，还能再挤出 5 根）。 + +#### 实际引脚分配（**2026-09-06 按 PCB 几何重排，取代 09-03 那一版**，§26.18） + +引脚号是从「板上要去哪儿」倒推的，不是逻辑顺序。除 `USB_DM/DP`（IO19/IO20 是 USB PHY +硬连线）与两路 NTC（要 ADC1 = IO1~IO10）外，全部信号走 **GPIO matrix**，落哪个脚都行。 + +| 模块脚 | GPIO | 出线方向 | 信号 | 去哪儿 | +|---|---|---|---|---| +| 6 | IO6 | 东 | `EFUSE_EN3` | CH3（东北）| +| 8 | IO15 | 东 | `SCL` | 全板 I²C | +| 9 | IO16 | 东 | `FAN_TACH` | R731/R732（x≈103）| +| 10 | IO17 | 东 | `VBUS_EN5` | J25.5（x≈109）| +| 11 | IO18 | 东 | `FAN_PWM` | R733（x≈98）| +| 12 | IO8 | 东 | `EFUSE_EN5` | CH5（东南）| +| 13 / 14 | IO19 / IO20 | 东 | `USB_DM` / `USB_DP` | J22 —— **硬连线，动不了** | +| 17 | IO9 | 北 | `KEY_RCLK` | U21/U22/U33 | +| 18 | IO10 | 北 | `VBUS_EN2` | J25.14 | +| 19 | IO11 | 北 | `VBUS_EN3` | J25.38 | +| 20 | IO12 | 北 | `KEY_SRCLK` | U21/U22/U33 | +| 21 | IO13 | 北 | `KEY_SER` | U21.14 | +| 22 | IO14 | 北 | `SDA` | 全板 I²C | +| 23 | IO21 | 北 | `KEY_OE#` | U21/U22/U33 + R609 | +| 24 | IO47 | 北 | `UP_VBUS_DET` | J24.25 | +| 25 | IO48 | 北 | `EFUSE_EN2` | CH2（西北）| +| **32** | **IO39** | 西 | `EFUSE_EN1` | CH1（西南）| +| **33** | **IO40** | 西 | `VBUS_EN1` | J24.20 | +| **34** | **IO41** | 西 | `EFUSE_EN4` | CH4 | +| **35** | **IO42** | 西 | `VBUS_EN4` | J24.19 | +| 31 | IO38 | 西 | `IOEXP_INT#` | U23（PCA9555）| +| 38 | IO2 | 西 | `NTC2` | ADC1_CH1，RT602 | +| 39 | IO1 | 西 | `NTC1` | ADC1_CH0，RT601 | + +> **IO39~IO42 原来留给引脚 JTAG，2026-09-06 用户拍板改作 GPIO。** +> 调试口本来就走**原生 USB-Serial-JTAG**（IO19/IO20 → J22），出厂 eFuse 默认选的就是它， +> 板上也没有 JTAG 排针。⚠️ **永远别烧 `DIS_USB_JTAG`** —— 烧了引脚和 USB 两边都没有。 +> 让出去的是兜底：固件把 IO19/20 改成普通 GPIO、或跑到 USB 外设起不来的地方挂死时， +> 引脚 JTAG 还能进去。IO39~IO42 在 S3 上**不是 strapping**（S3 只有 IO0/IO3/IO45/IO46 是）， +> 复位期间高阻输入，配合目的地 100 kΩ 下拉，上电全关的行为一点没变。 + +**有意不接的引脚**（图上已用文字注明，验证脚本用 `.claude/p3-nets-nc.json` 放行）： + +| 引脚 | 为什么不用 | +|---|---| +| IO0 / IO3 / IO45 / IO46 | **strapping 脚**，挂负载会影响上电模式 | +| IO35 / IO36 / IO37 | WROOM-1 的 **R8 版（八线 PSRAM）占用**，留空以便换料 | +| **IO4 / IO5 / IO7（脚 4/5/7）** | **重排之后空出来的备用脚，三个都带 ADC1** | +| TXD0（IO43，脚 37）/ RXD0（IO44，脚 36）| 下载走原生 USB，不需要 UART；PCB 上引到测试点 | + +**下载 / 调试口用 ESP32-S3 的原生 USB-Serial-JTAG**（IO19/IO20 直连 USB-C 的 D±）， +不需要 USB 转串口芯片，也不需要 BOOT / RST 按键（esptool 通过 USB 直接复位进下载模式）。 +**USB-C 的 VBUS 故意不接**：板子由 12V 供电，这样从物理上杜绝 USB 反灌到 3V3。 +CC1/CC2 各 5.1 kΩ 下拉，对外表现为 UFP。 + +**按键为什么可以走移位寄存器**：按键是百毫秒级的慢速信号，串行移位的延迟（几十 µs）完全无影响；而 EN 必须在故障瞬间可控，不能依赖串行链路。 + +> **复位安全（三条都要做）** +> - `EFUSE_EN` / `VBUS_EN` 各加 **100 kΩ 下拉到 GND**：ESP32 复位期间 GPIO 高阻 → 五路输出全关、VBUS 全断。 +> - `KEY_OE#` 加 **100 kΩ 上拉到 3.3V**：复位期间 74HC595 输出高阻。 +> - 74HC595 每一路输出到按键 MOS 栅极之间加 **100 kΩ 下拉**：高阻时栅极被拉低 → 15 个按键全部不按。 +> +> 缺任何一条，都可能在 ESP32 复位的瞬间误按五台手机的电源键。 + +### 8.2 I²C 设备表 + +| 器件 | 位号 | 用途 | **地址（2026-09-03 画五路时按布线难度重排）** | +|---|---|---|---| +| INA226 | U8 ~ U12 | CH1~CH5 输出 V + I（5mΩ 分流） | **0x40 / 0x41 / 0x44 / 0x45 / 0x42** | +| INA226 | U13 | 输入侧 V + I（整板功率预算） | **0x43**（A1=GND, A0=SCL） | +| DAC63204 | U6 | **VDAC1 / VDAC2 / VDAC4**（§26.18 重排过，不是 1/2/3）| **0x4A**（A0 接 SDA） | +| DAC63204 | U7 | **VDAC3 / VDAC5** | **0x4B**（A0 接 SCL） | +| PCA9555 | U23 | 5×FLT + 5×PG + BUCK_PG + INA_ALERT | **0x20**（A0=A1=A2=GND） | +| **LM75BD** | **U34（载板）** | 载板温度，风扇闭环用它 | **0x48**（A0=A1=A2=GND）| + +> **INA226 地址为什么不是 0x40~0x45 顺排（2026-09-03 改）**： +> INA226 的 A1/A0 各能接 GND / VS / SDA / SCL，但**只用 GND 和 VS 只能凑出 4 个地址** +> （0x40 / 0x41 / 0x44 / 0x45），而全板要 6 个，所以必然有两片得把地址脚搭到 I²C 线上。 +> 顺排（0x40~0x44）会让 CH3 接 SDA、CH4 接 SCL，而 P2 上 A0 脚的上下两侧 +> 正好夹着 Alert 和 SDA 两根横线，往 SCL 拉必然要跨线。 +> 改成下面这样之后，**五个通道里只有 CH5 需要搭 SDA**（走 (690,470)→(690,450)→(700,450)， +> 0 交叉），剩下那个 SCL 的落到 U13 头上——它画在 P1 的空白区，布线自由。 +> +> | | CH1 | CH2 | CH3 | CH4 | CH5 | U13（输入侧） | +> |---|---|---|---|---|---|---| +> | A1 | GND | GND | **VS** | **VS** | GND | GND | +> | A0 | GND | **VS** | GND | **VS** | **SDA** | **SCL** | +> | 地址 | 0x40 | 0x41 | 0x44 | 0x45 | 0x42 | 0x43 | +> +> 六个地址仍然互不重复，也不与 DAC（0x4A/0x4B）、PCA9555（0x20）冲突。 +> **代价：通道号不再等于地址低位，固件里要查表，不能算。** + +> **DAC 的 A0 接 SDA/SCL 是 datasheet 明确允许的**（SLASEX3A §7.5.2.2.1： +> A0 可接 VDD / AGND / SDA / SCL，对应地址低三位 001 / 000 / 010 / 011）。 +> 这里这么接是因为 A0 引脚夹在 SDA 和 SCL 中间，跳到相邻脚比拉到电源/地干净得多。 +> 基址 `1001xxx` 与 INA226 的 `1000xxx`、PCA9555 的 `0100xxx` **不冲突**，已逐个核对。 + +分流电阻：**5 mΩ / 1% / 2512 / 1W**，Kelvin 四线焊盘。 +4A 时压降 20 mV，芯片满量程 81.92 mV，分辨率 2.5 µV → **0.5 mA**。 + +### 8.3 固件功能（按价值排序） + +1. **崩溃检测 + 自动重启（两级）** + `adb connect` 探活失败 N 次，或电流曲线卡死 → 先长按开机键 10s；再失败 → 断电 5s → 上电。 + **这是整块板子最核心的价值。** +2. **过流 / 故障事件记录** —— 哪一路、什么时刻、多大电流。排查排线接触不良的唯一线索。 +3. **单路电压微调** —— 跑不稳的手机从 3.9V 提到 4.1V，或反向降压降温。 +4. **模拟电量曲线**（可选）—— 让手机以为电量在正常变化，避免系统因"电量永远 100%"触发异常逻辑。 +5. **温度监控** —— NTC 超阈值先降流、再关路。 +6. **整板功率预算** —— 读输入侧 INA226，超过适配器能力时按优先级降载。 + +**不要做的事** + +- 不要让 ESP32 参与过流保护的实时环路（那是 eFuse 的活）。 +- 不要提供任何能让输出超过 4.2V 的接口。 +- 不要让任一路输出给 ESP32 供电（用独立的 12V→3.3V 小 Buck）。 + +### 8.4 错相同步 —— 已否决 + +原计划「五路 RT 电阻取不同值（480/490/500/510/520 kHz）避免拍频」。 +**按 datasheet 复核后否决**：TPS54622 在 `Rrt = 100 kΩ` 下的 fsw 是 400 / 480 / 560 kHz（±17%）， +器件本身的离散度远大于想刻意制造的 2% 错开，这个做法没有任何效果。 + +**五路统一 R3 = 100 kΩ（480 kHz）。** 详见 §9.2。 +TPS54622 的 RT/CLK 支持外部时钟同步，若首板实测确实存在拍频问题， +再用 ESP32-S3 的 MCPWM 输出 5 路 72° 相移时钟（引脚已预留在 §8.1 的余量里）。 + +--- + +## 9. BOM 骨架 + +### 9.1 主板 + +| 位号 | 器件 | 数量 | 规格 / 要求 | +|---|---|---|---| +| J1 | DC 输入插座 | 1 | 12V / 10A，或 XT60 | +| F1 | 保险丝 | 1 | 10A 慢断 | +| D1 | TVS | 1 | SMBJ13A（立创 C163651） | +| Q1 | P-MOS 反接保护 | 1 | 30V，Rds(on) < 5 mΩ | +| C_in | 铝电解 | 2 | 470µF / 25V 低 ESR | +| **U1~U5** | **同步 Buck** | **5** | 见 §9.2 | +| L1~L5 | 电感 | 5 | 4.7µH，Isat ≥ 7A，DCR ≤ 15 mΩ | +| — | 输出 MLCC | 10 | 22µF / 10V X7R 1210 | +| — | 输入 MLCC | 10 | 10µF / 25V X7R 1210 | +| R1/R2/Rinj | 分压 + 注入 | 15 | 1% 0402，取值见 §4.3 | +| U6, U7 | DAC63204 | 2 | 4ch 12bit，NVM 默认值 | +| U8~U13 | INA226 | 6 | I²C 电压电流监测 | +| Rs1~Rs6 | 分流电阻 | 6 | 5 mΩ 1% 2512 1W（Rs6 在 P1 的 12V 母线上，量整板输入电流） | +| C11 | U13 的 VS+ 去耦 | 1 | 100 nF 0402（P1 上） | +| U14~U18 | eFuse | 5 | **OVP 可设 4.45V** / 限流 4.5A / EN / FAULT | +| Q_dis1~5 | 放电 N-MOS | 5 | 2N7002 或 AO3400 | +| R_dis1~5 | 放电电阻 | 5 | 10Ω 1W 2512 | +| Q_inv1~5 | 反相器 MOS | 5 | 2N7002（EN 联锁） | +| Q_key1~15 | 按键 MOS | 15 | 2N7002（3 键 × 5 台，§13.3） | +| R_kg1~15 | 栅极串阻 | 15 | 1 kΩ 0402 | +| R_kp1~15 | 栅极下拉 | 15 | 100 kΩ 0402 | +| U19 | 辅助 Buck | 1 | LMR51430**Y**DDCR，12V→3.315V / 500mA，**1.1 MHz**（§9.3） | +| U20 | ESP32-S3 模组 | 1 | WROOM-1 | +| **U21, U22** | **74HC595** | **2** | 串行驱动 15 路按键，`OE#` 上拉到 3.3V | +| **U23** | **PCA9555** | **1** | I²C 输入扩展，汇总 5 路 EFUSE_FAULT + 备用 | +| **U24~U28** | **VBUS 负载开关** | **5** | **TPS22918DBVR**（C131941），1~5.5V / 2A / Ron 52 mΩ（§18） | +| **U29** | **母线泄放** | **1** | TL431 + N-MOS(30V/5A) + 10Ω/5W，13.2V 导通（§15.2） | +| J2~J6 | 电源输出连接器 | 5 | Micro-Fit 3.0 双针，8.5A | +| J7~J11 | 按键连接器 | 5 | **4 针** 1.25mm（PWR / VOL+ / VOL− / GND） | +| ~~J12~J16~~ | ~~USB 上游口 ×5~~ | — | **2026-09-03 删除**：改板载 Hub 后外部只剩一根线（§15.1） | +| **U32** | **USB 2.0 7 口 Hub** | **1** | **USB2517I-JZX**（C478081，QFN-64）。配置见 **§21** | +| **Y1** | **晶振** | **1** | 24 MHz ±10ppm CL=9pF（C2762192）+ 2×12pF C0G（C1547） | +| **R708** | **RBIAS** | **1** | **12.0 kΩ ±1%**（C25752）→ GND，datasheet 硬性要求 | +| **J23** | **Hub 上游口** | **1** | TYPE-C-31-M-12（C165948，与 J22 同料），UFP；R717/R718 各 5.1kΩ 下拉 | +| **U30** | **第二路辅助 Buck** | **1** | LMR51430YDDCR（C5210749，与 U19 同料），12V→**4.98V**，见 §9.4 | +| **L3** | **5V 轨电感** | **1** | SPM6530T-4R7M（C76857，**与 L1~L5 同料**） | +| **R706 / R707** | **5V 反馈分压** | **2** | 100 kΩ（C25741）/ **13.7 kΩ**（C25854） | +| **U31** | **Hub 专用 LDO** | **1** | AMS1117-3.3（C6186，SOT-223），5V→3.3V，见 §9.5。**PCB 上要铺铜散热** | +| **J17~J21** | **USB 下游口** | **5** | **A1251WV-S-4P**（C225106，与 J7~J11 同料），VBUS / D− / D+ / GND | +| R701~R705 | VBUS_EN 下拉 | 5 | **100 kΩ 0402 → GND**，datasheet 明令 ON 脚不得悬空（§18.2） | +| C701~C705 | 负载开关 CIN | 5 | 2.2 µF / 50V 0805（C377773），**必须 > COUT**（§18.2） | +| C711~C715 | 负载开关 COUT | 5 | 100 nF 0402 | +| C721~C725 | 负载开关 CT | 5 | **100 pF C0G / 50V 0402**（C1546），设摆率 tR ≈ 425 µs | +| RT601, RT602 | 热敏电阻 | 2 | **10 kΩ B=3380**（NCP18XH103F03RB，C13564）；原写 B=3950，改用立创基础库常备的 B3380，只是固件查表不同 | +| **J22** | **USB-C 母座** | **1** | TYPE-C-31-M-12（C165948），**只用于 ESP32 下载 / 调试，VBUS 不接** | +| R602, R603 | CC 下拉 | 2 | 5.1 kΩ 0402（C25905），USB-C 作 UFP 必需 | +| R601 | ESP32 EN 上拉 | 1 | 10 kΩ；配 C603 100nF 做上电复位 | +| R604, R605 | I²C 上拉 | 2 | 4.7 kΩ → +3V3 | +| R606, R607 | 开漏上拉 | 2 | 47 kΩ；BUCK_PG / INA_ALERT | +| R608 | 开漏上拉 | 1 | 10 kΩ；PCA9555 的 INT# | +| R609 | KEY_OE# 上拉 | 1 | **100 kΩ → +3V3**，ESP32 复位期间 15 路按键输出高阻 | +| R614, R616 | DAC VREF 上拉 | 2 | 10 kΩ → VDD（不用外部基准时 datasheet 要求） | +| R615, R617 | DAC GPIO 下拉 | 2 | 10 kΩ → AGND（GPIO 不用时 datasheet 要求外接电阻） | +| R618, R619 | NTC 分压 | 2 | 10 kΩ → +3V3 | +| C601 | ESP32 储能 | 1 | 22 µF 1206 | +| C608, C611 | DAC CAP 旁路 | 2 | **2.2 µF**（内部 LDO，datasheet 要 0.5~15 µF） | +| C609, C612 | DAC VREF 旁路 | 2 | 100 nF | +| C602~C607, C610, C613, C614 | 去耦 / 滤波 | 9 | 100 nF 0402 | + +### 9.2 Buck 主控：TPS54622 已定稿并复核 + +选型已定：**TI TPS54622RHLR**（VQFN-14，4.5–17V 输入 / 6A）。 +下面全部按 datasheet **SLVSA70F** 核过，不再是估值。 + +| 参数 | datasheet 值 | 本设计取值 | +|---|---|---| +| Vref | **0.6 V ±1%**（0.594/0.600/0.606） | 决定 §4.3 的 30.1k/5.49k/150k | +| 开关频率 | `Rrt(kΩ) = 48000 × fsw(kHz)^−0.997 − 2` | **R3 = 100 kΩ → 480 kHz**（datasheet 表格直接给出 400/480/560） | +| EN 绝对最大 | **6 V** ⚠️ 不能直接接 +12V | R4/R5 = 68.1k / 10k 分压 | +| EN 门限 | 上升 1.21V / 下降 1.17V，Ip 1.15µA / Ih 3.3µA | 起动 9.37 V，关断 8.84 V | +| 高侧限流 | **8 / 11 / 14 A** | §5 的故障 dV/dt 按 14A 算 | +| 误差放大器 gm | 1300 µS | 补偿计算用 | +| COMP→电流 gm | 16 A/V | 同上 | +| 慢启动 | Iss = 2.3 µA，`tss = Css·Vref/Iss` | C9 = 10 nF → 2.6 ms | +| PWRGD | 开漏，门限 ±(94~106)% Vref | 五路线或到一根 `BUCK_PG` | +| 补偿 | **外部补偿**（COMP 引脚，跨导型） | 见下 | + +#### 环路补偿取值（Type II） + +按 datasheet §8.2.2.10 的公式，取板端本地陶瓷电容（2×22µF，4.2V 直流偏置后 ≈ 28.6 µF）： + +``` +fpmod = Iout/(2π·Vout·Cout) = 4/(2π×3.9×28.6µ) = 5.7 kHz +fco2 = √(fpmod × fsw/2) = 37 kHz ← 上限 +选 fco = 18 kHz（刻意取低，见下） +R4comp = 2π·fco·Vout·Cout /(gm_ea·Vref·gm_ps) = 1.0 kΩ → R6 = 1 kΩ +C4comp = Vout·Cout/(Iout·R4comp) = 28 nF → C10 = 33 nF +C5hf → C11 = 100 pF（可选高频极点） +``` + +**为什么刻意把穿越频率取到 18 kHz 而不是 37 kHz**：这块板是在**模拟电池**。 +手机侧挂着 2200 µF 铝电解（ESR 40~100 mΩ，§6.3），瞬态由它本地吸收， +环路只需要慢慢维持直流点。慢环路对线缆 LC 谐振（6.2 kHz，Q=0.19）也更宽容。 + +> **打样前仍然要做一次环路实测**：上面的推导假设「线缆电感把手机侧 2200 µF 在 +> 几 kHz 以上隔离掉了」。这个假设成立与否只能靠实测。第一版三个补偿位置都留了焊盘。 + +#### §8.4 错相同步的结论：**不要做** + +datasheet 给的 fsw 容差是 `Rrt = 100kΩ → 400 / 480 / 560 kHz`，即 **±17%**。 +原计划「五路 RT 取 480/490/500/510/520 kHz 刻意错开 2%」被器件本身的离散度完全淹没， +毫无意义。**五路统一用 100 kΩ**，少一条 BOM 行。 + +### 9.3 辅助 Buck：LMR51430YDDCR 已复核（SLUSEF4A Rev A） + +P1 页上原来标注「Vref / EN 耐压待复核」，2026-09-03 按 datasheet 查清，**结论是不用改**： + +| 项 | datasheet | 对本设计的影响 | +|---|---|---| +| **Vref** | **0.6 V**（0.591 / 0.600 / 0.609，±1.5%） | P1 的 R2/R3 = **100k / 22.1k** → Vout = 0.6×(1+4.5249) = **3.315 V** ✅ | +| **EN 绝对最大** | **VIN + 0.3 V**（不是 6V！） | **EN 直接接 +12V 完全合法**，datasheet 引脚说明原文就写 "This pin can be tied to VIN" ✅ | +| EN 门限 | 上升 1.227V / 下降 1.08V（精密 EN） | 想加 UVLO 可以外接分压，本设计不需要 | +| VIN 范围 | 4.5 ~ 36 V（绝对最大 38V） | 12V 输入，余量充足 ✅ | +| VIN UVLO | 上升 3.89~4.5V / 下降 3.35~3.58V | 12V 母线跌到 4.5V 以下才关，不与 §5 的 13V 泄放门限打架 | +| 型号后缀 | **Y = 1.1 MHz**（X 是 500 kHz）、PFM 版 | ⚠️ 之前文档写「500 kHz」是错的，实际 **1.1 MHz** | +| 内部软启动 | 固定 4.0 ms（3.2/4.0/5.4） | 不用外部 SS 元件 | +| 高侧限流 | 3.67 / 4.76 / 6.68 A | 3A 器件带 0.5A 负载，余量巨大 | +| CB 电容 | 0.1 µF / ≥16V | P1 的 C8 = 100nF ✅ | + +**电感复核**：L2 = SWPA4030S100MT（10 µH）。在 1.1 MHz / 12V→3.3V 下 +`ΔIL = 3.3 × (1−0.275) / (10µH × 1.1MHz) = 0.218 A`， +0.5A 负载时纹波比 44%、峰值 0.61A，远低于 Isat ✅。 +（TI 应用例用 6.8µH 是按 3A 满载算的，我们只用 0.5A，10µH 反而更省。） + +> ⚠️ **唯一一处偏保守值**：C7（U19 的输入去耦）现在是 **2.2 µF / 50V 0805**， +> 而 datasheet §9.2.2.6 要求「高频去耦 ≥ 4.7 µF」，应用例用 2 × 4.7µF/50V。 +> 2.2µF 的 X5R 在 12V 直流偏置下只剩约 1.2 µF。 +> **建议改成 10 µF / 50V 0805（C440198，BOM 里已经有）**，或并一颗。 +> 不改也能工作（12V 母线上有 2×470µF + 2×10µF 大电容兜底），但要在 PCB 上把 +> C7 贴到 VIN/GND 引脚旁边——这条已写进 §10。 + +### 9.4 第二路辅助 Buck：12V → 5V（2026-09-03 随板载 Hub 新增） + +板载 Hub 之后，下行 VBUS 不能再从上游线取（§15.1 边界 2），必须自己发 5V。 + +| 项 | 取值 | 说明 | +|---|---|---| +| U30 | **LMR51430YDDCR**（C5210749） | **和 U19 同料**，§9.3 的复核结论全部适用（Vref 0.6V、EN 可直接接 VIN、Y 后缀 = 1.1 MHz、内部软启动 4 ms） | +| R706 / R707 | **100 kΩ / 13.7 kΩ**（C25741 / **C25854**） | Vout = 0.6 × (1 + 100/13.7) = **4.98 V** | +| L3 | **SPM6530T-4R7M**（C76857） | **复用 L1~L5 那颗**，不新增 BOM 行 | +| C731, C732 | 10 µF / 50V 0805（C440198）×2 | 输入去耦。**直接按 §9.3 的教训取 ≥4.7 µF**，不重蹈 C7 只放 2.2 µF 的覆辙 | +| C733 | 100 nF（C1525） | CB 自举 | +| C734, C735 | 22 µF / 25V 1206（C12891）×2 | 输出 | + +**电感复核**：12V→5V、D = 5/12 = 0.417、f = 1.1 MHz、L = 4.7 µH： + +``` +ΔIL = Vout × (1−D) / (L × f) = 5 × 0.583 / (4.7µ × 1.1M) = 0.564 A +2 A 负载时峰值 = 2.28 A ≪ Isat 6.2 A ✅ 余量巨大 +纹波比 = 0.564 / 2 = 28% ✅ 正常区间 +``` + +**负载预算**（正常态其实很轻）： + +| 负载 | 正常 | 最坏 | +|---|---|---| +| U31 LDO 输入（给 Hub 3.3V） | ~0.15 A | 0.42 A × 3.3/5 ≈ **0.28 A** | +| 5 路下行 VBUS | **≈ 0**（§15.2 对策 1 关掉充电后手机基本不从 VBUS 取电） | 5 × 0.5 A = **2.5 A**（关充电全部失效，且固件没来得及切） | +| 合计 | **< 0.5 A** | 2.8 A | + +最坏工况只在「五路的 input_suspend 同时失效」时出现，而那正是 §15.2 对策 2 +（TPS22918 + INA226 监控）要切断的场景。**按 2 A 连续设计，3 A 器件足够。** + +### 9.5 Hub 专用 3.3V：U31 AMS1117-3.3 + +**不能挂 U19 那条 3.3V 轨。** USB2517 满配 5 口高速传输时，全部电源合计约 **420 mA** +（datasheet §8：1 口 230 mA / 4 口 330~420 mA / 7 口 420~460 mA）， +而 U19 按 0.5 A 设计、上面已经挂着 ESP32-S3（WiFi 突发 ~350 mA）、两片 DAC、 +两片 74HC595、PCA9555 和 6 片 INA226。 + +| 项 | 取值 | 说明 | +|---|---|---| +| U31 | **AMS1117-3.3**（C6186，SOT-223） | 5V → 3.3V，1 A 档；压差 1.7 V 远大于其 ~1.3 V 的 dropout | +| 耗散 | 0.42 A × 1.7 V ≈ **0.71 W**（最坏） | SOT-223 要铺铜散热，已写进 §10 | +| C736 / C737 | 10 µF 输入 / 22 µF 输出 | AMS1117 要求输出至少 10 µF 才稳 | + +> **2026-09-04：U31 已随 Hub 搬到载板**，原理图上画在 **C1-CONN** 页 +> （+5V 从排针进来就在那一页），不是 C2-HUB。上面那条「就近 Hub 供电」是 +> **PCB 摆位约束**，和原理图分在哪一页无关 —— 布板时 U31 仍必须紧挨 U32。 +> 它现在还多带两个负载：U34（LM75BD，约 0.3 mA）和五颗 EDL 模拟开关（µA 级）， +> 相对 Hub 的 420 mA 可以忽略。 + +**顺带的好处**：Hub 的 3.3V 与 ESP32/DAC 那条控制轨**物理隔开**， +而且 U31 就放在 Hub 旁边（§10 的就近供电），480 Mbps 器件的回流不会串到 +决定输出电压的 DAC 上去。 + +--- + +## 10. PCB 布局要点 + +### 10.1 叠层与铜厚 + +**4 层**，**外层 1 oz / 内层 0.5 oz**（嘉立创四层板的标准配置）。 + +| 层 | 用途 | +|---|---| +| L1 | 功率器件 + 信号（**D± 走这一层，以 L2 为参考面**）| +| L2 | **完整地平面（不许被割断）** | +| L3 | Inner2-PWR：12V 母线灌铜 + 五路输出灌铜 | +| L4 | 控制信号 + ESP32 | + +> **2026-09-03 用户拍板：外层从 2 oz 改 1 oz。** 原来定 2 oz 是为了载流， +> 但后来加进来的两样东西和它打架： +> ① **U32 是 0.5 mm 间距的 QFN-64** —— 2 oz 外层最小线宽/间距 0.2 mm 起，扇出很吃力（1 oz 是 0.102 mm）； +> ② **90 Ω 差分对的几何随铜厚变**（§15.3）—— 2 oz 下同样的 W/S 只有 83 Ω。 +> 而 1 oz 载流本来就够（见下表），代价只是线要宽一点。 + +#### 载流（IPC-2221 外层，`A=(I/(0.048·ΔT^0.44))^(1/0.725)`，1 oz = 1.37 mil） + +| 电流 | 哪里 | ΔT=20 °C 需要 | 本设计给的 | 实际温升 | +|---|---|---|---|---| +| 1.6 A | 每路的 +12V 支路（4 A×4.2 V÷12 V÷0.9）| 0.38 mm | 走灌铜 | — | +| 4 A | VOn / VOn_P 输出 | 1.34 mm | **1.5 mm**（规则 `PWR4A`）| 16.7 °C | +| 4 A | SW 铜箔（§10.2-2）| 1.34 mm | **2.0 mm** | 10.4 °C | +| 8 A | **12V 总干**（J1 → F1 → 体电容 → 五路）| **3.49 mm** | 见下 | — | + +> ⚠️ **12V 总干那 8 A 不许当普通走线画。** +> 规则 `PWR12V` 给的默认 2.0 mm 是给**分支**用的 —— 8 A 走 2.0 mm 温升 **35 °C**，不能接受。 +> 总干必须走**灌铜**： +> - Inner2-PWR（0.5 oz）上 8 A 要 **≥18 mm 宽**的铜面，或 +> - 顶层灌铜 ≥3.5 mm 宽，或两者分流。 +> +> 之所以不把 `PWR12V` 的最小值直接设成 3.5 mm：+12V 这个网络上还有一堆 +> 进 0402 / SOT-23 焊盘的短支线，最小值卡 3.5 mm 会刷出几百条假 DRC 错误， +> 规则就没人看了。**载流靠灌铜保证，不靠 DRC。** +> +> **同一条道理再走一步（2026-09-03 扇出时）：`PWR4A` / `PWR12V` 的最小值 +> 从 1.0 mm 再降到 0.3 mm。** 规则是**按网络**生效的，而 `+12V` 上挂着 R104 那种 +> 0402 分压抽头 —— 0402 焊盘只有 0.57 × 0.54 mm，**1.0 mm 的线比焊盘还宽**， +> 物理上引不出来。卡 1.0 的实测结果：29 个焊盘扇不出去，硬扇出去的又被判 +> 「线宽 11.8 mil，应 ≥ 39.4 mil」。默认值仍是 1.5 / 2.0，交互布线画出来还是宽线。 + +### 10.2 每路 Buck 的关键回路 + +1. **热回路（Cin → 上管 → 下管 → GND）面积最小化。** 2 颗 10 µF MLCC 必须**同层紧贴** IC 的 VIN / GND 引脚。这是 EMI 的第一大来源。 +2. **SW 节点铜箔面积压到刚好够载流**（约 2 mm 宽）。 +3. **FB 走线尽量短，远离 SW 节点。** R1 / R2 紧贴 FB 引脚，Rinj 也放在附近；DAC 长线走 Rinj 另一侧。 +4. **INA226 的分流电阻用 Kelvin 四线焊盘**，取样线并行走线，不跨越 SW 或电感。 + +### 10.2b 8 A 输入链必须挤在 J1 边上（2026-09-03 布线时重排） + +`J1 → F1 → Q1 → C2/C3 → Rs6` 这一串**分叉之前全程 8 A**，所以它有多长， +就要多少宽的铜。第一版布局是自动摆的，摊成了 `J1(x5.8) … Rs6(x84.6~90.7)`， +**8 A 要横穿 85 mm**，其中 J1→F1 单独一段就 42 mm。 +8 A 在 0.5 oz 内层要 ΔT=20 °C 得 **18 mm 宽**，band B 一共才 36 mm 高， +四条这样的铜面根本排不下。 + +重排到 J1 右手边的走廊（x 11.5~46 / y 49.5~68.5，栅极网络放 J1 上方的口袋）之后： + +| | 之前 | 现在 | +|---|---|---| +| J1 → F1 | 42 mm | **6.9 mm** | +| 8 A 段横跨 | x 5.8 ~ 90.7 | x 12 ~ 40 | +| 分叉点 | x 90.7 | x ≈ 40 | +| 母线最大截面电流 | 全程 8 A | 顶带 ≤ 6.4 A | + +**规律：8 A 那一段的长度是布局问题，不是布线问题。** 等到布线时再想办法加宽， +已经晚了 —— 板上没有那么多空间。 + +### 10.4 平面层的实际划分（2026-09-03 布线时定稿） + +§10.1 那张表只写了"L3 = 12V 母线灌铜 + 五路输出灌铜"。真画下来有三处要补： + +| 铜面 | 层 | 网络 | 范围（mm）| +|---|---|---|---| +| GND-L2 | L2 | `GND` | 整板，板框内缩 0.5，只挖 ESP32 天线区 | +| VIN-RAW-L3 | L3 | J1 → F1 | x 3~14 / y 45.5~55.5 | +| VIN-FUSED-L3 | L3 | F1 → Q1 | x 14.6~19 / y 49.5~56.5 | +| VIN-SW-L3 | L3 | Q1 → 体电容 → Rs6 上游 | L 形，x 14.4~35 / y 49~66.5 | +| 12V-L3 | L3 | `+12V` | 下带 x14.6~95 y33~48.3 + 中带 x38.5~95 + 顶带全板 y67.5~81.9 | +| VO1~5-L3 | L3 | `VOn` | 每路 30 mm 宽 / y 82.5~99.5 | +| **VO1~5_P-L4** | **L4** | `VOn_P` | 每路 30 mm 宽 / y 110~116.2 + 一条下伸臂到分流电阻 | + +**三处补充说明**： + +1. **`VOn_P` 铺在 L4 而不是 L3**，与 §10.1"L4 = 控制信号"有出入，是有意的。 + L3 在 y>100 那一带已经被 `VOn` 与 eFuse 输出段占住，而且分流电阻 + INA226 + + 放电联锁挤在一起，`VOn` / eFuse 输出 / `VOn_P` 三个网络的焊盘在 y 上互相咬合 + （eFuse 输出 y95~107.5 与 `VOn_P` y103.9~116 重叠），L3 上切不出干净的分界。 + 连接器带（y110~116）在 L4 上恰好是空的，而且 L4 是 1 oz —— 4 A 只要 1.34 mm， + 给了 30 mm。**控制信号避开这五块条带即可。** + +2. **eFuse 输出段（`$2NxxxN` 一类的自动命名网）不铺铜**：它只有 9.5 mm + （U14 → Rs101），走顶层 `PWR4A` 规则的 1.5~2 mm 线就够。 + +3. **`+12V` 顶带做到 16.5 mm 高（y 67.5~81.9）而不是 18 mm**。18 mm 是 §10.1 + 算的 8 A 数值，但 8 A 只存在于**分叉点之前**。分叉点在 Rs6 下游 x≈40， + 往左只喂 CH1（1.6 A）、往右喂 CH2~CH5（6.4 A）， + 6.4 A 在 16.5 mm 的 0.5 oz 内层上温升 **14 °C**，够了。 + 分叉点之前那段 8 A 走的是 band B 的 12V-L3 下带（15 mm 高）与 + VIN-SW-L3（17.5 mm 高），且长度都在 10 mm 量级。 + +**分界线的位置由焊盘边决定，不是取整数**：`+12V` 顶边 81.9 卡在 C102 那排 +1210 焊盘的上沿（y80.2~81.7）；`VOn` 底边 82.5 是因为 C107 pin1 是 rot90 的 1210， +焊盘跨到 y83.07~84.55 —— 按"元件中心在 y85.4"去算，会把它漏在两块铜面之间的缝里。 + +**U8~U13 的 Kelvin 脚一律不进铜面。** INA226 是 MSOP-10、0.5 mm 间距， +U13.10 是 VIN+、U13.9 是 VIN−，两脚相距 0.5 mm，任何分界线都塞不进去。 +它们走顶层细线，本来也不载流。所以 VIN-SW-L3 右边界停在 x35、 +12V-L3 左边界从 x38.5 起，中间 3.5 mm 全让给这几个脚。 + +**过孔**：0.3 mm 孔 / 0.6 mm 焊盘，单孔约 1~1.5 A，所以**功率网络每个焊盘打 3 个**， +GND 靠地平面 + 散热盘阵列一个就够。出线宽度 1.0 mm —— +不是随手挑的，是 `PWR4A` / `PWR12V` 两条线宽规则的最小值，细过它 DRC 就报线宽违规。 + +### 10.3 整体 + +- 五路**完全相同的布局，同方向复制粘贴**。不要镜像或旋转。 +- 输出连接器附近留**测试点**：Vout、GND、EN、FAULT。 +- **五路输出地在连接器处分开**，只在板内地平面上单点汇合。 +- 开机键的两根线（KPDPWR_N / GND）**必须和该路的电源地同源**，走线远离 SW 节点。 +- 电感和 IC 下方铺大面积铜箔并打散热过孔阵列（0.3 mm 孔，1 mm 间距）。 +- **板框 160 × 125 mm，四角 R5 圆角 + 四个 M3 金属化定位孔（孔 Φ3.2 / 焊盘 Φ6.0，接 GND）。** + 定位孔的 Φ6.5 禁布区与顶边的五个 Micro-Fit 是打架的，解法见 `PROGRESS.md`。 +- ESP32 模组天线区域下方**禁止铺铜、禁止走线**，模组放板边。 +- **辅助 Buck（U19）的 C7 必须紧贴 VIN / GND 引脚**，回路面积最小化。它现在只有 + 2.2 µF（偏小，见 §9.3），布局补偿的余地更小；SW 走线尽量短、CB 电容贴着 CB/SW 引脚。 + +--- + +## 11. 首板上电调试顺序 + +**严禁第一次上电就接手机。** 按顺序做： + +| 步 | 操作 | 通过标准 | +|---|---|---| +| 1 | 不装 U1~U5，只上 12V | 输入电流 < 50 mA，3.3V 正常，ESP32 能启动 | +| 2 | I²C 扫描 | 6 个 INA226 + 2 个 DAC 全部应答 | +| 3 | **断开 eFuse 输出侧**，装 CH1 的 Buck | 空载输出 3.90V ±60 mV（DAC 走 NVM 默认值） | +| 4 | 扫描 DAC 全量程 | 输出扫过 3.52 ~ 4.22V，与 §4.3 公式误差 < 1% | +| 5 | **人为断开 R2**（模拟致命故障） | eFuse 在 4.45V 断开，示波器确认输出侧不超过 4.7V 尖峰 | +| 6 | 电子负载 0→4A 阶跃（带 20 cm 线 + 电容组） | 压降 < 300 mV，**无 6 kHz 振铃**（阻尼验证，§6.2） | +| 7 | 满载 4A 跑 30 分钟 | 电感 / IC 温升 < 40 K | +| 8 | 断电重启时序 | 输出在 200 ms 内跌到 < 0.5V | +| 9 | 五路全装齐，重复 4 ~ 8 | — | +| 10 | **接第一台手机**，先设 3.80V | 正常开机，WiFi adb 可连 | +| 11 | 验证按键模拟（§13.3） | 短按唤醒 / 长按 10s 强制重启 / VOL−+PWR 进 Fastboot 均有效 | +| 12 | **ESP32 复位安全测试** | 手动复位 ESP32，示波器确认五路输出立即关断、15 路按键无一误触发 | +| 13 | **母线泄放测试**（§15.2） | 可调电源把 12V 母线升到 13.5V，泄放应导通并把电压拉回 13.2V 以下 | +| 14 | **USB 反灌测试**（§15.2，关键） | 接 USB 但**不**关充电 → 观察该路 INA226 电流转负、12V 母线上升；确认固件在 200 ms 内断开 VBUS | +| 15 | 关充电后复测 | `input_suspend=1` 后接 USB，该路电流应无反向分量，母线不上升 | +| 16 | 有线 adb / Fastboot | `adb devices` 可见；`fastboot devices` 可见 | +| 17 | 长稳 24h | 无重启、无告警 | + +第 5、6 步是这块板子的两个核心验证项，**不要跳过**。 + +--- + +## 12. 待确认 / 后续 + +**已关闭** + +- ~~WiFi 天线风险~~ → 决策 10 装原厂尾插小板，风险消除，装机后确认一次即可。 +- ~~尾插要不要接~~ → 接，只用 USB（§15）。 +- ~~按键接几个~~ → 接 3 个（§13.3）。 +- ~~GPIO 够不够~~ → 74HC595 方案，19 根，余量充足（§8.1）。 + +**仍需在打样前完成（阻塞项）** + +- [ ] **排线旁路验证**（§13.7）→ 确认焊在 `P+`/`P−` 而非 `B+`/`B−`，4.40V 不断开。 +- [ ] **侧键触点定位**（§13.3）→ 万用表 5 分钟，拍照存档。 +- [x] ~~TPS54622 的 Vref 按 datasheet 复核~~ → **已完成，Vref = 0.6V**（§4.3）。 +- [x] ~~TPS25940 的 OVP 能否设到 4.35V~~ → **能**，OVP 基准 0.99V、监视输入侧、响应 2µs（§5 第二层）。 + 但引出了下面这条新的待决项。 +- [x] ~~决定 OVP 容差对策~~ → **2026-09-03 用户拍板方案 ②**：R2 5.23k→5.49k、Rinj 107k→150k， + 第一层上限压到 4.010V（最坏 4.120V），与 OVP 跳闸下沿 4.206V 让开 86 mV。 + OVP 分压 68.1k/20k 不动。已改图（P2 页 R102/R107 换器件，六项验证复跑通过）与 §4.3 / §4.4 / §5。 +- [ ] **环路补偿实测**（§9.2）→ 图上按 fco≈18kHz 放了 R106/C110/C111，三个位置都留了焊盘，首板要扫频确认。 +- [ ] **量两个新连接器的高度**（§26.16-C，2026-09-06）→ `XT30PW-M`(C53373776) 和 + `2510-3A 直针座`(C2803349)。`pcb1_place.H_FP` 里填的 **11.0 / 9.0 是按同系列常规取的 + 保守估计** —— 器件的 `3D Model Transform` 只给 XY 尺寸，**Z 读不出来**， + 而这两个位置的 hmax 都是 12.0，余量只有 1~3 mm。**拿实物量，别信估计值。** +- [ ] **风扇线的装配顺序**（§26.16-C）→ 立式座插口朝上正对载板底面，座+胶壳约 11.5 mm， + 13 mm 净空里插拔只剩 1.5 mm ⇒ 必须「先插好五根风扇线，再合上载板」。 + 外壳方案定下来时确认这个顺序做得到（否则退回弯针座，J26~J30 引脚位置一样，改回来很快）。 +- [x] ~~4.7µH / Isat ≥ 7A 电感选型~~ → 用 SPM6530T-4R7M（Isat 6.2A），裕量分析见「已知遗留」。 + +**新增变更请求（2026-09-03）** + +- [ ] **主板载板（第二块 PCB）**：按小米8 主板定位孔做一块载板，固定 5 块主板， + 直接对插到本电源板。会改 §6.1~§6.4、§13.3、§15.4，并新增一节讲载板机械与板对板接口。 + **头号阻塞项：本项目手上没有小米8 主板的任何机械数据** + （本 PDF 是电气原理图，不含外形 / 定位孔 / 接点坐标 / 元件高度），只能实测。 + 详见 `PROGRESS.md` 的「⭐⭐ 第二件事」。 +- [x] ~~**板载 USB Hub** 的六个待定项~~ → **2026-09-03 全部定了**： + Hub = **USB2517I 单片 7 口**（用户拍板）；自供电 5V 轨 = **U30 第二片 LMR51430**（§9.4）； + Hub 的 3.3V = **U31 AMS1117-3.3 专供**（§9.5，不能挂 U19）；上游口 = **USB-C UFP**（用户拍板）； + TPS22918 ×5 **保留**（通断权留在 ESP32 手里）；Hub 复位线走 **74HC595 的备用输出**（§21.7）； + J17~J21 **仍在下边**（否则 D± 要纵穿功率区，§15.3）。 + 硬件配置逐条复核见 **§21**。 +- [ ] **板载 USB Hub 的落地**：原理图 P4-USB 重画 + 新增 P4B-HUB 页；PCB【C】带重排。 + +**载板 v2（2026-09-06，元件全到底层 + 穿线槽）引出的** + +- [x] ~~穿线槽尺寸实测~~ → **2026-09-06 用户实测：电池排线 8 宽 × 38 长，尾插排线 18 宽 × 55 长**。电池槽 10 × 3.0（接口边外侧）；尾插槽 20 × 3.0 **在 J1401 正下方**，J7n 放主板下方远处 v 37，排线沿载板背面走（§25.16 v4，2026-09-06 用户拍板）。 +- [ ] **两条排线路径要拿实物试装（v5）**：接口边朝板边，排线从板边翻下、穿槽、在背面往板中心走。尾插 2.86 + 5 + 2.7 + 1.6 + 37.7 ≈ 49.9 / 50（实长 55）；电池 ≈ 31.6 / 35（实长 38）。 +- [x] ~~电池排线改成直接焊载板~~ → **2026-09-06 已落地**（§13.5 末尾）：J8n 直焊座在主板下方远处 v 15，R78n 10k / R79n 68k。还剩 **P+ 左右手性实测**（错了改 `BAND['j8']` 的 rot）和 **排线路径试装**（主板反面 3.0 mm 缝里钻过去）。 +- [x] ~~J7n 手性按装法实测~~ → **2026-09-06 复核：不用再量。** 镜像位 2026-09-05 已实测（J1401 靠接口边那一排是奇数排，`fp_bm24.ODD_ROW_TOP=True` 与之一致）， + 加上 §25.16 补 3 的几何推导（只绕 u 轴弯 ⇒ J7n = J1401 绕 v 轴翻面），底层 rot 0 的回读（pin1/2 端在本体 −u、奇数排在 −v）正好等于「J1401 绕 v 轴翻面」。 + 装好后做一次两点通断复核：排线两头插好、手机不通电，J7n **pad 52**（本体 +u 端电源触点）对手机屏蔽罩通、**pad 51** 不通；**pad 8** 通（↔ J1401 pin 44 GND）、**pad 7** 不通（↔ pin 43）。 +- [x] ~~J8n 的 P+ 在哪一侧~~ → **2026-09-06 用户实测：P+ 在左** ⇒ `BAND['j8']` rot 0 正确，什么都不用改。 +- [x] ~~C8n1 卧倒~~ → **2026-09-06 用户拍板换矮封装**：Rubycon 6.3TPV2200M10X10.5（C3828985，SMD 10×10.5，ESR 60 mΩ）。下板在五块罐体投影下仍只能放 ≤1.5 mm 的件（`pcb2-bottom-heights.json`）。 +- [ ] **J7n 镜像位实测要按底层装法重做**（§24.3 + §25.16）。 +- [ ] `U34` 量的仍是走廊温度（§25.15 那条不变）。 + +**不阻塞打样，但要定** + +- [ ] 主板机械固定方式（建议连中框，见 §13.6）。 +- [ ] `input_suspend` 节点在目标 ROM 上的实际路径（§15.2 对策 1）。 + +--- + +## 13. 手机侧接口（小米8 / dipper） + +### 13.1 连接器定位（已由原理图确认） + +依据：`D:\DCDC\小米8原理图\Xiaomi_Mi_8_Schematic.pdf`（44 页，Rev E8，2018-03-23，SDM845 + PMI8998 + PM845 + SMB1355）。 + +| 接口 | 位号 | 型号 | 图纸页 | 本方案 | +|---|---|---|---|---| +| 电池 BTB | **J600** | Molex **505004-0810**，8 pin + 4 固定脚 | Sheet 25「PMI8998 CHARGE」 | 插原厂 BM3E 排线 | +| 侧键触点 ×4 | **J601~J604** | XM-217-XC-142-SP，各 2 pin | Sheet 28「PMI8998 HAPTICS&SIDEKEY」 | **要用**，见 §13.3 | +| 尾插 / 副板 BTB | **J1401** | Hirose **BM24-50DS/2-0.35V(51)**，50 pin | Sheet 40「LCD&BTB」 | 不接 | +| 屏幕 + 触摸 | J1102 | Hirose BM24-50DP/2-0.35V(51)，50 pin | Sheet 40 | 不接 | + +### 13.2 电池连接器 J600 引脚定义 + +**已从原理图逐脚追踪并逐条目视复核。** + +| Pin | 网络 | 去向 / 附属元件 | +|---|---|---| +| 1 | **GND** | 直接接地 | +| 2 | **GND** | 接地；经 W606（0Ω）引出 `VBATT_CONN_VSENSE_M` | +| 3 | **BATT_ID** | → PMI8998 pin 119；TP615 测试点；CR605 / CR608 ESD5471Z | +| 4 | **BATT_THERM** | → PMI8998 pin 159；TP0.8mm 测试点；CR606 ESD5471Z；C684(NM) | +| 5 | **NC** | 未连接 | +| 6 | **NC** | 未连接 | +| 7 | **VBATT** | 电池正 | +| 8 | **VBATT** | 电池正；经 W607（0Ω）引出 `VBATT_CONN_VSENSE_P` | +| G1 (GND1) | **GND** | 固定脚，参与导流 | +| G2 (GND2) | **GND** | 固定脚，参与导流 | +| G3 (GND3) | ⚠️ **VBATT** | 固定脚，**不是地** | +| G4 (GND4) | ⚠️ **VBATT** | 固定脚，**不是地**；C691 10µF 去耦 | + +> ### ⚠️ 陷阱：GND3 / GND4 这两个固定脚接的是 VBATT，不是地 +> +> 原理图符号里它们叫 `GND3` / `GND4`，实际网络是 **VBATT**。按名字假设它们是地并短到地 = **直接短路电池**。 +> 全连接器共 4 条正极通路（7、8、G3、G4）和 4 条负极通路（1、2、G1、G2）——0.4mm 间距 BTB 单 pin 载流有限，靠并联凑充电电流，固定脚也被算作载流路径。 +> 任何时候在这个座子附近动手（探针、飞线、返修），先记住这条。 + +**电压采样是在座子处做开尔文取样**：`VBATT_CONN_VSENSE_P/M` 经 W606/W607 从 pin 8 / pin 2 引出，接 PMI8998 的 `VBATT_SNS_P`(147) / `VBATT_SNS_M`(134)。 + +含义：**手机读到的"电池电压"就是 J600 座子处的电压**，与我们板子到排线之间的线损无关，但**等于我们电源板输出减去线缆压降**。所以 §4 设定的 3.52~4.01V 就是手机看到的值，这也再次说明 §6 的线缆压降必须压住——线损会被手机当成"电池电量在掉"。 + +**对本方案的三条结论** + +1. 直供只需要 VBATT 和 GND，但 **BATT_ID(3) 与 BATT_THERM(4) 是两根独立的实线**，缺任一条手机都可能拒绝开机或拒绝充电。这坐实了「保留原厂排线」是正确路线——排线上的 NTC 和 ID 直接落在这两个脚上。 +2. VBATT 与 GND 各有 4 条通路，说明单 pin 载流很有限。**不要试图自制 BTB 转接板只焊一两个脚**。 +3. BATT_ID / BATT_THERM 上有 ESD5471Z 保护，说明这两个脚对外暴露、对静电敏感——改造排线时注意防静电。 + +### 13.3 侧键 J601~J604 引脚定义与模拟电路 + +四个 2 pin 触点（XM-217-XC-142-SP），**每个连接器的两个 pin 在板内并联**，即每个是一个独立的弹片触点： + +| 位号 | 串联电阻 | 网络 | 功能 | 去向 | +|---|---|---|---|---| +| **J601** | R610 1kΩ | `VOL_UP_N` | **音量 +** | PM845 GPIO | +| **J602** | R611 1kΩ | `PM_RESIN_N` | **音量 −** | PM845 `RESIN_N` (pin 129) | +| **J603** | R612 1kΩ | `PHONE_ON_N` | **电源键** | PMI8998 `KPD_PWR_N`(111) **和** PM845 `KPD_PWR_N`(128)，两颗 PMIC 并联 | +| **J604** | — | `GND` | **三键公共地** | 直接接地 | + +ESD 位：CR607 / CR608 / CR609（ESD5581MXT5G，**NM 未贴**），C686 / C687 100pF。 + +**按键 = 把 J60x 触点短接到 J604 触点。** 1kΩ 串阻已经在主板上（R610~R612），所以对地短接是安全且唯一正确的方式。 + +**驱动电路**（每台手机一套，接三个键就是三套）： + +``` +J603 触点（电源键）───────── D + │ Q_key : 2N7002 N-MOS +ESP32 GPIO ──[1 kΩ]───────── G ┤ + │ R_pd : 100 kΩ G→S 下拉 +J604 触点（公共地）────────── S +``` + +- 电源板从 `B−` 给手机供地，两边同地，直接用 MOS 对地短接即可，不需要光耦。 +- **绝对不要从外部往 J60x 灌电压。** +- 100 kΩ 下拉保证 ESP32 复位期间（GPIO 高阻）不会误按。 +- **空闲电压需实测**：原理图上 `PHONE_ON_N` 没有外部上拉，电平由两颗 PMIC 的内部上拉决定。首板时记录实测值作为后续判据（读到稳定高电平即正常；读到 0V 说明认错了触点）。 + +**接三个键（而不是只接电源键）能换来远程救砖能力**： + +| 组合 | 作用 | ESP32 实现 | +|---|---|---| +| J603 长按 ≈10s | 强制重启 | 单路 MOS | +| J603 长按 ≈2s | 开机 | 单路 MOS | +| J603 短按 ≈100ms | 唤醒 / 息屏 | 单路 MOS | +| J602 + J603 同时长按 | 进 Fastboot | 两路 MOS 同时导通 | +| J601 + J603 同时长按 | 进 Recovery | 两路 MOS 同时导通 | + +对手机农场来说，**能远程进 Fastboot 意味着刷机失败不用跑到机架前**。每台多两颗 2N7002 和两个 GPIO，很划算。建议 §8.1 的 GPIO 从 5 路 `KEY_PWR` 扩到 15 路（5 台 × 3 键），ESP32-S3 的 IO 还够；不够就把三个键的 MOS 栅极经一片 74HC595 驱动（按键是慢速信号，串行移位完全够用）。 + +### 13.4 尾插连接器 J1401 引脚定义（Hirose BM24-50DS/2-0.35V，50 pin + 2 固定脚） + +图纸 Sheet 40。**这块板上没有 USB-C 母座**——母座、CC、口温 NTC、ESD 全在尾插小板上，本 PDF 只覆盖主板。 + +#### ⚠️ 又一个同名陷阱：GND2 固定脚是 USB_VBUS + +和 J600 的 GND3/GND4 一样，**J1401 符号里叫 `GND2` 的固定脚，实际网络是 `USB_VBUS`**（挂 C1415/C1416/C1417 去耦 + CR1402 ESDA13P70-1U1M TVS）。G1 才是真地。 +**整个 USB 的供电就走这一个固定脚**——Hirose 的 holddown 接触面积远大于 0.35mm 信号脚，是刻意这么设计的。 + +#### 完整引脚表 + +| Pin | 网络 | | Pin | 网络 | +|---|---|---|---|---| +| 1 | MIC_BIAS1 ※ | | 2 | TUNER_C ※ | +| **3** | **GND** | | 4 | VREG_L19A_3P0 | +| 5 | CDC_MICIN | | 6 | VREG_S4A_1P8 | +| 7 | CDC_MICIP | | 8 | SAR_INT | +| **9** | **GND** | | 10 | SSC_I2C1_SCL | +| 11 | HEADSET_MIC_P_S_FL | | 12 | SSC_I2C1_SDA | +| **13** | **GND** | | 14 | VREG_L16A_2P7 | +| 15 | CDC_HPH_R | | 16 | GRFC8 | +| 17 | CDC_HPH_REF | | 18 | GRFC9 | +| 19 | CDC_HPH_L | | 20 | US_EURO_SEL | +| **21** | **GND** | | 22 | USB_AUDIO_EN1 | +| 23 | HAPTICS_OUT+ | | 24 | DEBUG_UART_TX | +| 25 | HAPTICS_OUT− | | 26 | MBHC | +| **27** | **GND** | | **28** | **GND** | +| 29 | DEBUG_UART_RX | | **30** | **USB_CC1** | +| **31** | **GND** | | **32** | **USB_CC2** | +| 33 | SPKR_OUT_N | | 34 | VREG_BOB | +| 35 | SPKR_OUT_N | | **36** | **GND** | +| 37 | SPKR_OUT_N | | 38 | USB_CONN_THERM | +| 39 | SPKR_SNS_N | | **40** | **GND** | +| 41 | SPKR_SNS_P | | 42 | SPKR_ID | +| 43 | SPKR_OUT_P | | **44** | **GND** | +| 45 | SPKR_OUT_P | | **46** | **USB3_HS_DP** | +| 47 | SPKR_OUT_P | | **48** | **USB3_HS_DM** | +| **49** | **GND** | | **50** | **GND** | +| **G1** | **GND** | | **G2** | ⚠️ **USB_VBUS** | + +※ = 由局部连线推得，未逐脚目视复核，用前实测确认。其余为几何追踪 + 目视复核。 + +**这张表自校验通过**：D+ / D−（46/48）两侧正好是 GND（44、50）做屏蔽；CC1 / CC2（30/32）两侧也是 GND（28、36）。差分对被地包夹是必然的布线约束，能对上说明引脚映射正确。 + +#### ⚠️⚠️ 编号是「奇偶行」不是「DIP 绕圈」——立创的封装是错的（2026-09-04 画转接板时查清） + +BM24 是 2 排 × 25 脚。两种编号方式差别巨大： + +| 方式 | 排法 | +|---|---| +| **奇偶行（Hirose 真实编号）** | 1,3,5…49 一排；2,4,6…50 另一排。第 n 脚和第 n+1 脚跨排相邻 | +| DIP 绕圈 | 1…25 一排；26…50 反着排另一排 | + +**小米8 图纸用的是奇偶行**，三条独立证据： + +1. **符号本身**：J1401 左列画的是 1,3,5…49，右列 2,4,6…50。 +2. **差分对被地包夹**：偶数排上 44/46/48/50 = GND / D+ / D− / GND 依次相邻，是教科书式的 + USB 走法。按 DIP 绕圈读，D+(46) 两边会变成 45/47（都是 `SPKR_OUT_P`），说不通。 +3. **两排分工干净**：奇数排全是音频（MIC / HEADSET / CDC_HPH / HAPTICS，中间夹 GND）， + 偶数排全是数字与电源（VREG / I²C / UART / CC / USB / GND）。而且 33/35/37 三脚并联 + `SPKR_OUT_N`、43/45/47 三脚并联 `SPKR_OUT_P` —— 并联的大电流脚在同一排上连续， + 按 DIP 绕圈读则中间会插进 34/36（`VREG_BOB` / GND），不可能。 + +**而立创的封装 `CONN-SMD_BM24-50DP-2-0.35V51` 用的是 DIP 绕圈**（实测把它放到 PCB 上读焊盘 +坐标：1..25 在 y=+34.45 一排自左向右，26..50 在 y=−34.45 一排自右向左）。母座 +`BM24-50DS`（C424561）也一样。**照搬它会把 50 个脚全接错。** + +还有两处不一致，一并记下： + +- 立创**符号**有 54 个脚（50 信号 + 51/52 + 53/54），而 LCSC 参数页写「总PIN数 52P」。 + 对照 Hirose 规格书的推荐 PCB 图：header(DP) 每端两个大焊盘、receptacle(DS) 每端一个， + 所以 **51/52 是同一个电源触点的两个焊盘，53/54 是另一端那个**。DS 封装确实只有 51/52 两个。 +- 立创**符号**把 51/52 画在 pin1 那一端，**封装**却把 53/54 放在 pad1 那一端 —— 符号和封装自相矛盾。 + +> 上面三条证据同时证明了**本节这张引脚表是对的** —— 三个独立角度互相印证。 +> +> **封装已经自建完了**（2026-09-04 深夜，改走方案 D 之后）：见 **§24**。 +> 几何不是按上面那句「按 30/40 脚外推」做的 —— 后来拿到了 Hirose 官方样本， +> **50 芯的 A/B/C 表里就有**（A=12.25 / B=8.40 / C=12.55），不用外推。 +> （那句外推公式里的 G/H/D/E 是 **Header(DP)** 那一侧的尺寸，和我们要的 DS 座对不上，已作废。） +> +> G1(GND) / G2(USB_VBUS) 落在哪一端仍然要**用万用表量** +> （量两个电源触点对主板地的电阻，~0 Ω 的那个是 G1）—— +> 这一位错了转 180° 就能纠。真正致命的是**另一位**（哪一排是奇数排），见 §24.3。 + +#### 接 USB 需要的全部脚 + +| 信号 | 引脚 | 去向 | +|---|---|---| +| VBUS | **G2 固定脚** | → PMI8998 `USB_IN` / SMB1355 | +| D+ | **46** | → SDM845 HS PHY **和** PMI8998 `USB_DP`(163)（BC1.2 检测共用） | +| D− | **48** | → SDM845 HS PHY **和** PMI8998 `USB_DM`(176) | +| CC1 | **30** | → PMI8998 `CC1_ID`(151) | +| CC2 | **32** | → PMI8998 `CC2`(150) | +| 口温 NTC | 38 | → `USB_CONN_THERM`，快充过温保护 | +| GND | G1 + 3/9/13/21/27/31/49/28/36/40/44/50 | | + +**Rd 下拉在 PMI8998 内部**（它自带 Type-C 端口控制器），所以自制小板上 CC1/CC2 直连座子即可，不需要外部 5.1k。 + +### 13.5 接 USB 的两个硬问题（结论已定稿，实现见 §15） + +#### 问题一：0.35mm 间距，飞线是不可能的 + +BM24-50DS 是 0.35mm 间距 50 脚。**不要试图往单个 pin 上焊线**，做不到，也会毁掉座子。三个可行方案： + +| 方案 | 做法 | 评价 | +|---|---|---| +| **A. 装原厂尾插小板**（推荐） | 整块装上，一根 FPC 插上 | USB-C 母座、CC、ESD、**口温 NTC**、麦克风、天线馈点全在上面，零风险 | +| B. 买"小米8 尾插排线"配件 | 只用它的 USB-C 母座那一段 | 便宜，但要自己确认排线上有没有 NTC | +| C. 自制小板 | 买 Hirose **BM24-50DP**（对插公座）焊到自制板，再引 USB-C | 唯一可靠的自制路线；**必须补一个 10kΩ NTC 到 pin 38**，否则手机可能报口温异常、拒绝快充 | + +既然你已经决定不要尾插的其他功能，**方案 A 仍然是成本最低的**——那块小板本身就是块 FPC，占不了地方，还顺带把 §13.6 的 WiFi 天线风险一并消除了。 + +#### 方案演变（2026-09-04 一天之内改了三次，**最终是方案 D**） + +| 时间 | 方案 | 为什么被推翻 | +|---|---|---| +| 白天 | **C** 自制 BM24 转接小板 | 要打样 0.35 mm + 钢网 + 回流；立创封装编号还是错的 | +| 当晚 | **A** 装原厂尾插小板 + USB-A转C 线改端子 | 体积大；USB 链路里多一层 USB-C 插拔 | +| 当晚更晚 | **D** ⭐ **原厂主板-尾插排线 + 载板上一颗同型号 BM24 座** | **定稿** | + +#### ⭐ 方案 D（最终定稿）：原厂排线直连载板 + +``` +手机主板 J1401（BM24-50DS） + │ + └── 原厂「主板→尾插」排线（两端 BM24 公头，用户实物见 2026-09-04 照片） + │ + └── 载板上的 BM24-50DS 座（J71~J75，每台一颗） + │ + └── 载板上就地做 Rp / 口温 / ESD / 去耦 → USB Hub +``` + +**为什么它比 A 和 C 都好**： + +| | A 原厂尾插小板 | **D（定稿）** | C 自制转接板 | +|---|---|---|---| +| 自制 0.35 mm 板 | 否 | **否**（排线是原厂件）| 是 | +| 电路在哪 | 都在原厂件上 | **全在载板上，阻值随便改** | 在小板上，难返修 | +| 插拔点 | J1401 + USB-C | **J1401 + 载板座，各一次** | J1401 + 1.25mm | +| 体积 | 多一块小板 + 一根 USB 线 | **最紧凑** | 中 | +| 载板改动 | 无 | J17~J21 换成 BM24 座 + 每路 4 个件 | 无 | + +**天线/麦克风怎么办**（2026-09-04 用户拍板）： +> 「wifi 和蜂窝天线我直接买另外的插在主板上，麦克风振动马达不需要，只要能开机正常运行系统就行」 + +所以 **§13.6 那条「WiFi 馈点可能在尾插侧」的致命项不再成立** —— 用户自己配天线。 +副麦克风、震动马达、扬声器一律不要。 + +#### ⚠️⚠️ 方案 D 的唯一硬前提：排线两端的引脚映射必须实测 + +我们只有主板图纸（§13.4 的 J1401 表），**没有尾插小板图纸**， +所以排线是 1:1 直通还是翻转的（pin n ↔ 51−n / 奇偶排对调）**不知道**。 + +好消息是这**只影响封装，不影响原理图**： + +- **原理图按 §13.4 的 Hirose 编号画**（D+ = 46、D− = 48、CC1 = 30、口温 = 38、 + 地 = 3/9/13/21/27/28/31/36/40/44/49/50、两个电源触点 = G1(GND)/G2(VBUS)）—— + 这一层无论排线怎么翻都是对的。 +- **翻转与否被吸收进封装**：立创的 BM24 封装本来就是 DIP 绕圈编号、和 Hirose 对不上 + （§13.4 末尾），所以**这颗座子无论如何都要自建封装**。 + 自建时把「焊盘号 = 经排线看过去的 Hirose 脚号」定死即可。 + +> ⚠️ **2026-09-04 深夜更正**：上一句原来写的是「两种候选正好差一个 180° 旋转， +> PCB 上转一下贴片方向就能切换」—— **这句是错的，候选有四个不是两个**。 +> 四个候选 = 2（1 脚在左端还是右端）× 2（奇数脚在上排还是下排）； +> 180° 旋转只在其中**两两之间**换，剩下那一位是**镜像**，转贴片方向换不掉， +> 错了就是重打载板。详见 **§24.3**。 + +#### ✅ 2026-09-04 已实测确认的三件事 + +用户拿到实物后确认： + +| # | 结论 | 影响 | +|---|---|---| +| 1 | **主板上有两个对插的小圆孔（射频座）** | 天线可以直接插主板 → **§13.6 的致命项彻底解除** | +| 2 | **尾插小板上的 BTB 是母座** | 载板放 **`C424561` BM24-50DS** 是对的，不用改；也说明排线两端都是**公头**，和主板 J1401 是 DS 自洽 | +| 3 | **排线是 1:1 直通** —— 上方内侧↔下方内侧依次通、上方外侧↔下方外侧依次通 | 见下，**这条最值钱** | + +##### 排线 1:1 直通意味着什么 + +**载板那颗座子就是 J1401 的电学克隆**（同型号 DS + 直通排线 + 两端同为公头）。所以： + +> **原理图按 §13.4 的 Hirose 编号画就是对的，一行都不用改。** + +翻转问题被降级成纯粹的**封装 / 贴片方向**问题：我们的座子在排线的另一端， +相对 J1401 天然转了 180°，引脚号会变成 **N ↔ 51−N**（两个电源触点也跟着对调）。 +这个由自建封装的焊盘编号吸收，或者贴片时转 180° —— **网表不动**。 + +##### ⭐ 引脚映射已经推导完了（2026-09-04） + +用户实测的原话：**「从左到右，上下内侧一一导通，上下外侧一一导通」**—— +也就是排线在摊平的那个平面里是**恒等映射**（不换排、不倒序）。 +照片又确认**两个公头在同一面、相差 180°**（各自的软板出线方向相对）。 + +于是在各自的本体坐标里： + +``` +公头A(某排, 第 m 个) ↔ 公头B(同一排, 第 26−m 个) ← 排不变、序号反过来 +``` + +母座与插上去的公头引脚一一重合（pin1 对 pin1），这条关系原样传给两个母座： + +> **J1401 的第 (排, m) 脚 ↔ 载板座子的第 (同排, 26−m) 脚** + +再套 §13.4 已经证明的奇偶排编号（1,3,5…49 一排 / 2,4,6…50 另一排）： + +| J1401 脚号 | → 载板座子脚号 | +|---|---| +| **奇数 N** | **50 − N** | +| **偶数 N** | **52 − N** | + +自检：1→49、2→50、49→1、50→2，**奇偶不变**（排没换）✔ + +**关键网络的落点**（已写进 `.claude/c5_j1401.py` 的 `map_pin()`）： + +| 网络 | J1401 | → 载板座子 | +|---|---|---| +| D+ | 46 | **6** | +| D− | 48 | **4** | +| CC1 | 30 | **22** | +| 口温 | 38 | **14** | +| CC2（必须悬空）| 32 | 20 | +| GND ×12 | 3,9,13,21,27,31,49 / 28,36,40,44,50 | **1,2,8,12,16,19,23,24,29,37,41,47** | + +> ⭐ **这条推导不需要知道「哪一排是奇数排」** —— 两边都用 Hirose 脚号表达， +> 那个一直缺的绝对基准在等式两边自己抵消掉了。 + +**电源触点**：约定符号 `pin51` = Hirose pin1/2 那一端、`pin52` = pin49/50 那一端 +（自建封装时按这个编号）。J1401 的 **G1(地) 在它的 pin1/2 端**， +经上面的反序落到我们这颗的 pin49/50 端 → **`52 = GND`、`51 = VBUS`**。 +✅ **2026-09-05 实测印证**：用户量到 J1401 **右端的大触点对地导通 = G1**（顶视、接口边朝下）， +即 1/2 脚端在右端 ⇒ 左端是 G2(`USB_VBUS`)；折叠不翻长轴方向，落到载板这颗的 −X 端， +正是我们封装里 `pin51 = VBUS` 的位置。**两边独立得出同一结论。**（详见 §24.3） +⚠️ 首件仍要用万用表确认，**接反就是 5 V 对地短路**。 + +##### ⚠️ 同时带出来一条机械硬约束：排线只能走「台阶式下折」 + +两个公头在**同一面**，意味着装配时两个母座都得**朝上、大致共面** +（手机里主板和尾插小板就是这么摆的）。而我们这边 **J1401 朝天、载板座子也朝天、 +载板在手机下面**，所以： + +| 走法 | 净旋转 | 公头B 朝向 | 能不能用 | +|---|---|---|---| +| **台阶式下折**（下 90° 再上 90°）| 0° | 仍朝下 | ✅ | +| U 形回折（绕手机边沿兜一圈）| 180° | 翻成朝上 | ❌ 插不进去 | + +> **→ 载板上那颗座子必须放在手机轮廓之外、J1401 出线的那一侧， +> 让排线顺着同一个方向下一个台阶。这条要在 PCB 摆位时就定死。** + +> **⚠️ 2026-09-05 补：排线实长约 87 mm，而 `J7n` 只在手机板边外 3 mm —— +> 有 80 mm 以上的余量。** 用户拍板「排线长度不用管，我到时折叠一下」， +> 所以 `J7n` 不挪位、台阶式下折的结论不变。 +> **但折叠的那一坨会占手机上方的高度，定压板高度（`h_up`，§22.3d）时必须把它算进去。** + +##### 还要不要那块小板 —— **不用了**（2026-09-04 结论） + +小板本来能给三样东西，现在只剩一样还悬着，而且风险很低： + +| 小板本来能给 | 现在 | +|---|---| +| 引脚映射交叉验证 | ✅ 已从排线实测推出来（上面那张表）| +| 确认座子是公是母 | ✅ 用户目视确认是**母座** | +| 口温电阻真值 | ✅ **从主板图纸反推出来了**，见下 | + +##### ⭐ 口温电阻：不用量小板，从主板图纸就能定（2026-09-04） + +主板 Sheet 36（PDF 第 38 页）上，`USB_CONN_THERM` 接的是 **SMB1355**： + +``` +SMB1355 BIAS(pin1) ──[R640 20 kΩ ±1% 0201]──┬── TSKIN(pin7) + └── USB_CONN_THERM → J1401 pin38 → 小板 NTC → GND +``` + +也就是主板出偏置、串 20 kΩ 作上臂，**小板上的 NTC 是下臂**，分压点送进 SMB1355 的 TSKIN。 +（另外那颗 C633 100 nF 是 VAACA 的去耦，和这条链路无关，别看串行了。） + +**由此反推 NTC 规格**：分压灵敏度在 `R_ntc = R_bias = 20 kΩ` 时最高， +所以原厂 NTC 在关心的温度点上应该落在 20 kΩ 附近： + +| 候选 | R = 20 kΩ 发生在 | | +|---|---|---| +| 10 kΩ NTC（B≈3435）| 约 **8 °C** | ❌ 过温传感器不会把灵敏区放在 8 度 | +| **100 kΩ NTC（B≈4250）** | 约 **63 °C** | ✅ **正好是接口过温的跳变区** | + +而且 100 kΩ / B=4250（104EF、104FB 那一类）本来就是高通的标准热敏件 —— +内核里 `adcmap_100k_104ef_104fb` 那张查表就是为它做的。 + +> **→ 原厂是 100 kΩ NTC，不是本节早先猜的 10 kΩ。** + +我们放的是**固定电阻**，所以： + +| 放什么 | 手机读到 | | +|---|---|---| +| **100 kΩ**（定稿）| 约 **25 °C**（正好是 NTC 的标称点）| ✅ | +| 10 kΩ | **60 °C 以上** | ❌ 可能触发热限制 | + +`R771~775` 已改成 **100 kΩ（`C25741`）**。 + +**风险仍然很低**：我们本来就用 `input_suspend` 关掉了充电，就算读数不准 +也最多在内核里多一条告警。首台机上验一下即可： + +```sh +for z in /sys/class/thermal/thermal_zone*; do + echo "$(cat $z/type) $(cat $z/temp)" +done | grep -iE 'conn|usb|skin' +``` + +读到接近室温 = 对了；读到荒唐值 = 换另一个阻值再试。 + +
+如果还是想在实物上量（备用） + +拿一块裸的尾插小板：找 USB-C 附近那颗热敏电阻，量「BTB 座的 THERM 触点 → 小板 GND」 +的总电阻（把整个网络都包进去，包括可能的串阻）。 +**判别是不是 NTC**：量完用手指或热风捂一下再量 —— **NTC 阻值会明显下降，普通电阻几乎不变**。 + +
+ +##### ⚠️ 唯一的弱环：G1/G2 落在哪一端，用一次开机前的测量兜住 + +推导链里最弱的一环是「图纸符号上 **G1 画在 pin1 那头 = 物理上真在那一端**」。 +这是读符号推的（虽然同一张符号的奇偶排排法已被三条独立证据验证）， +而**接反的后果是 5 V 直接灌进手机的地 —— 一条短路，而且手机根本看不到 VBUS** +（§13.4：整个 USB 供电只走 G2 这一个固定脚，50 个信号脚里没有 VBUS）。 + +**兜法不用加任何硬件**：`VBUS` 负载开关（TPS22918）本来就默认关断 +（`R701~705` 100 kΩ 下拉，§15.2 对策 2 / ESP32 复位期间全断）。首件流程： + +1. 载板焊好，排线插上手机、插上载板，**先不使能 VBUS**； +2. 万用表量载板上 `VBUSn` 网络对 GND 的电阻； +3. 读到接近 0 Ω = **接反了**（此刻只有万用表在量，没有电流）；读到高阻 = 对的； +4. 确认后再让 ESP32 拉高 `VBUS_ENn`。 + +一次测量、零成本、100% 抓得住。若真反了，把 `c5_j1401.py` 里的 +`PWR = {'GND': 52, 'VBUS': 51}` 对调再重跑，封装也跟着改。 + +#### ⭐ 最省事的办法：**买一块原厂尾插小板当量具**（2026-09-04 想明白） + +不用查图纸（查过了，公开渠道没有小板资料，见下），也不用在 0.35 mm 的排线插头上扎针。 + +**道理**：我们载板上那颗座子，**接的就是原厂小板上那颗座子的位置**—— +同一根排线的同一端插进去。所以「物理位置 ↔ 网络」的对应关系， +**照抄原厂小板的就一定对**，根本不需要知道 Hirose 编号，也不需要知道排线翻没翻。 + +**做法**（拿一块裸的尾插小板，不装机）： + +1. 万用表打通断，从小板上 **USB-C 母座**的引脚出发（0.5 mm 间距，比排线插头好扎多了， + 而且是裸板，走线扇出后有大片可扎的地方）： + - D+ / D− / VBUS / CC1 / CC2 / GND 各自通到小板 BM24 座的**哪个位置**； + - 口温 NTC 的那一脚通到哪个位置。 +2. 把结果按**物理位置**（哪一排、从哪一端数第几个）记下来，抄进我们自建的封装即可。 + +**顺带一次解决另外三个问题**： + +| 顺带解决 | 怎么解决 | +|---|---| +| 座子是公头还是母座（`C424561` DS / `C424560` DP）| 看一眼小板上那颗是什么，照抄 | +| 口温电阻到底该用多大（10 k 还是 100 k NTC）| **直接量小板上那颗**，抄真值 | +| ESD 该用什么 | 看小板上有没有、是什么封装 | + +一块尾插小板十几二十块钱，比任何图纸都便宜、也比图纸可靠（图纸还可能是别的版本）。 + +
+备用办法：直接量排线（更麻烦，只在拿不到小板时用） + +1. 排线插上手机 J1401（手机不通电），万用表打通断，一表笔搭手机屏蔽罩（地）； +2. 在排线自由端 50 个触点上走一遍（针尖表笔 + 放大镜），记下哪些响 = 地； +3. 对照 §13.4 的地脚分布 —— **奇数排的地在第 2,5,7,11,14,16,25 位， + 偶数排的地在第 14,18,20,22,25 位**。这个图案旋转 180° 后完全不同， + 所以量出来就唯一确定了映射方向。 +4. 顺手确认两个大焊盘（电源触点）哪个通地 —— 那个是 G1，另一个才是 G2(VBUS)。 + **接反就是 5 V 对地短路。** + +
+ +> 不管走哪条路，都要目视确认这根排线**确实是尾插排线** —— +> 小米8 主板上有两个 50 脚 BM24：**J1401（尾插，母座）和 J1102（屏幕，公头）**，别拿错。 + +#### 📕 公开渠道没有小板资料（2026-09-04 查过，别再查了） + +- 我们手上这份 `Xiaomi_Mi_8_Schematic.pdf`（Rev E8）**44 页全是主板**， + 按关键字扫过一遍：`USB_CC1/CC2`、`USB_CONN_THERM`、`USB_VBUS` 只出现在 + PMI8998 侧和 J1401 那一页，**没有任何一页画 USB-C 母座**。 +- mobilerdx 的「Mi 8 完整包」里只有 Block Diagram / Schematics / Parts List / + Component finder 四份，就是我们这份的同一套，**没有小板原理图也没有 boardview**。 +- vinafix 上 dipper 只有 **Mi 8 Lite / Mi 8X(Mi A3)**，都是别的板子（§22.3b 早查过一次）。 +- 维修行业换小板是整块换，不需要它的原理图 —— 所以本来就不会有。 + +
+已作废的方案 A 记录（2026-09-04 晚），留档备查 + +**（当时的定稿）装原厂尾插小板（或买原厂尾插排线），载板侧不做任何 USB 相关电路。** + +连接方式： + +``` +手机 J1401 ──原厂尾插排线── USB-C 母座 + ↑ + USB-A 转 C 线（剪掉 A 头，压 1.25mm 4P 端子） + ↓ + 载板 J17~J21（A1251WV-S-4P，一行都不用改） +``` + +**为什么改回来**（用户 2026-09-04 晚确认）：一旦决定「用排线连接主板和载板」， +方案 C 相对方案 A 就没有任何优势了，而方案 A 把下面这些一次性全消掉： + +| 方案 C 要解决的 | 方案 A 里怎么消失的 | +|---|---| +| CC1 上拉 56 kΩ Rp | **USB-A 转 C 线的 C 头里本来就有 56 kΩ**（Type-C 规范强制要求，Default USB 档）| +| pin38 口温电阻（阻值还是猜的）| 原厂尾插小板上就是**正确的那颗** | +| D± 的 ESD | 原厂尾插小板上本来就有 | +| CC2 悬空 | 线缆自己处理 | +| 自建 BM24-50DP 封装（立创那个编号是错的）| 不用做板了 | +| 0.35 mm 打样 + 钢网 + 回流 | 不用做板了 | +| §13.6 的天线馈点风险（**原本是致命项**）| 尾插小板装上了，馈点回来了 | +| 丢麦克风 / 扬声器 / 震动 | 全都回来了 | + +代价只有一条：多一块原厂小板的体积和重量。对机架式手机农场无所谓。 + +> ⚠️ **买线注意**：必须是 **USB-A 转 C**，不能是 C 转 C 或不带 Rp 的 C 公头带线 —— +> Rp 就藏在 A 转 C 线的 C 头里。**到手先用万用表量一下 CC 对 VBUS 是不是 56 kΩ** +> （市面上确实有阻值给错的劣质线，会让手机误判成 1.5 A / 3.0 A 档）。 +> 端子顺序按载板 J17：**1=VBUS 2=D− 3=D+ 4=GND**。 + +> ⚠️ **BM24 只有 10 次插拔寿命**（Hirose 规格书 Durability 一栏）。 +> **这条在方案 D 下更要紧 —— 一根排线上有两个 BM24 插拔点。** + +
+ +--- + +
+以下是已作废的方案 C 记录（2026-09-04 白天），留档备查 + +原话是「不接尾插小板，直接接到主板的尾插板接口」。这把上面的推荐推翻了， +**下面三条是方案 C 必须补的，缺一条手机就可能不认 USB 或报错**： + +| 必补 | 为什么 | +|---|---| +| **CC1（pin 30）经 56 kΩ 上拉到 VBUS** | ⚠ 见下 | +| **pin 38 接一个 10 kΩ NTC（或先用固定 10 kΩ 电阻顶上）** | 口温检测，缺了可能报口温异常、拒绝快充 | +| CC2（pin 32）**悬空** | 只拉一边 CC，手机才能判出插入方向 | + +⚠️ **CC 这一条是对 §13.4 结尾那句话的修正。** §13.4 写的是 +「Rd 下拉在 PMI8998 内部，所以自制小板上 CC1/CC2 直连座子即可，不需要外部 5.1k」—— +**那句话的前提是自制小板上还有一个 USB-C 母座**，Rp 由插进来的线缆/主机侧提供。 +现在我们把 D± 直接硬接到板载 Hub 上、**整条链路里根本没有 USB-C 连接器了**， +就没人提供 Rp 了。手机的 PMI8998 是靠 CC 上看到 Rp 才判定「有 DFP 插入」 +并把 USB PHY 切到 device 模式的；CC 两根都悬空，很可能**只充电不枚举**。 +所以转接小板上必须自己放这颗 **56 kΩ（默认电流档）Rp**。 + +**物理形态**：J1401 在主板**正面朝上**（§22.3b），而载板在主板下面 —— +所以对插的 **BM24-50DP 不能直接焊在载板上**，只能做成一小块转接板/软板， +从上面插进 J1401，再引 4 根线（VBUS / D+ / D− / GND）下来。 +载板那头就是现成的 **J17~J21（A1251WV-S-4P，1.25 mm 4P）**， +原理图完全不用改 —— 变的只是插上去的东西从「USB-A 转 C 短线」换成「J1401 转接板」。 + +**代价，先说清楚**：0.35 mm 间距 50 脚的 BM24-50DP 手工焊不了， +这块转接板得打样 + 钢网 + 回流；而且不装尾插小板就同时失去了**麦克风、扬声器、天线馈点** +（§13.6）。农场机走 WiFi、不用通话的话都不影响。 + +（↑ 就是这一段里的「天线馈点」把方案 C 拖垮的 —— §13.6 把它标成致命项， +而方案 A 一装上就不用做那个三步 RSSI 实测了。） + +
+ +#### 问题二：USB 供电会和电池直供打架 ⚠️ + +这是接 USB 之后最容易炸的一条，必须在设计阶段处理。 + +**机理**：接上 VBUS 后，手机的充电器看到"电池"电压 3.9V，认为电量约 50%，于是按设定电流（最高 3A）往 `B+` 灌电。而 `B+` 是我们 Buck 的输出，被钳在 3.9V。结果： + +- 我们的同步 Buck 被反灌，进入反向工作，把能量泵回 **12V 母线**； +- 12V 适配器不能吸收电流，母线电压被抬高 → 可能触发适配器 OVP 或损坏； +- 若 Buck 吸不动，`B+` 电压上冲 → **电池保护板 4.28V OVP 断开** → 手机瞬间失去 VBAT → 关机。 + +**三条对策，建议全做** + +1. **软件关充电（最省事，首选）** + 农场机本来就 root。写高通平台的抑制节点： + ``` + echo 1 > /sys/class/power_supply/battery/input_suspend + ``` + （节点名各 ROM 不同，也可能是 `charging_enabled` / `battery_charging_enabled`，首台机上确认一次即可。） + 这样 USB 只做数据和自身供电，不给"电池"充电，直供完全不受干扰。 + +2. **VBUS 加 ESP32 可控负载开关（硬件兜底）** + VBUS 路径串一个负载开关，**默认断开**，只在需要有线 adb / 刷机时接通。 + 固件互锁：VBUS 接通期间监控该路 INA226 —— **INA226 是双向测量的**（±81.92mV 分流电压，有符号），出现负电流（反灌）或电压被顶高超过设定值 +100mV，立刻断 VBUS 并告警。 + +3. **12V 母线加泄放（几毛钱的保险，必须加）** + TL431 + N-MOS + 10Ω/5W 的分流泄放器，母线超过 **13.2V** 时导通。 + 防的就是"某一路被反灌 → 能量泵回母线 → 母线抬高 → 连累其他四台"。 + 这一条即使不接 USB 也建议加：Buck 在负载突卸时同样会有少量能量回灌。 + +> **对 §9.1 BOM 的追加**：TL431 ×1、N-MOS（30V/5A）×1、10Ω/5W 泄放电阻 ×1、VBUS 负载开关 ×5（TPS22918 一类，5V/2A，带 EN）。 + +#### 接 USB 之后的能力提升 + +| 能力 | 说明 | +|---|---| +| 有线 adb | WiFi adb 不通时的兜底通道，比断电重启温和 | +| Fastboot / EDL 刷机 | 配合 §13.3 的按键组合，远程救砖闭环 | +| `DEBUG_UART_TX/RX`（pin 24 / 29） | 如果自制小板，顺手把调试串口引出来——**内核 panic 时这是唯一能看到原因的通道**，对排查"随机重启"极其有用 | + +### 13.5 电池排线改造 + +#### 排线的物理结构 + +``` +BTB座 ──FPC走线── [P+ / P−] ──保护板 MOS── [B+ / B−] ──电芯焊点(已拆) + ↑ ↑ ↑ +主板 J600 **接这里** 原方案接这里 + （保护板输出侧） +``` + +**关键事实**：保护板的两颗背靠背 MOS **串在负极**，位于 `P−` 与 `B−` 之间；正极 `B+`↔`P+` 是直通的。 +所以接 `P+`/`P−` 时电流直接进 BTB 座，**根本不经过那两颗 MOS**；`B−` 悬空后，保护 IC 就算仍在上电工作、就算检测到过压去关 MOS，也影响不到这条通路。 + +**保护板自动退出，不用拆、不用飞线短接、不用改排线任何东西。** 而 BTB 公座、`BATT_ID`、`BATT_THERM`（NTC）全部原样保留——这两根信号缺了手机可能拒绝开机，自制转接板反而要重新解决。 + +#### ⚠️ 别焊错边 + +焊到 `B+`/`B−` 就等于又把保护板串了回去，而且**现象上完全正常**，只有在过压时才会暴露（保护板抢先动作，手机莫名掉电）。 + +**判别方法**（万用表电阻档，排线离机）： + +| 步 | 操作 | 判据 | +|---|---|---| +| 1 | 从 BTB 座 **pin 7 / 8**（VBATT）量到两个候选正极焊点 | 阻值≈0 的是 **`P+`** | +| 2 | 从 BTB 座 **pin 1 / 2**（GND）量到两个候选负极焊点 | 阻值≈0 的是 **`P−`**；另一个（读到二极管压降或开路）是 `B−` | +| 3 | 焊接后复测 | `P−` → BTB pin 1/2 必须是通路，且**与 `B−` 不通** | + +> 第 2 步的原理：`B−` 与 `P−` 之间隔着未上电的 MOS，只有体二极管，正反测阻值不对称；`P−` 到 BTB 是纯铜箔，双向都接近 0Ω。 + +**做法**：电芯从 `B+`/`B−` 分离后，电源板输出焊到 `P+`/`P−`，§6.3 的电容组也装在这里，BTB 插回主板 J600。 + +**安全提示**：拆电芯时用绝缘工具，先剪正极再剪负极，不要同时接触两极。电芯单独存放，不要留在工位上。 + +#### 为什么不自制 BTB 转接板 + +查过立创库：只有 `5050040812`（C724121）——那还是**母座**，和主板上的 J600 同类，**没有对插的公座**（Molex 505003-08xx plug）。自制转接板需要自行采购 Molex 原厂件手贴，还要自己复制 `BATT_ID`（若是 1-wire 认证 IC 则无法复制）。用原厂排线是明显更优解。 + +#### ⭐ 2026-09-06 改法：在保护板焊点处剪断排线，4 个焊盘直接焊到载板（用户提出，实测中） + +用户把排线从保护板上拆下来了。排线与保护板的接口是 **4 个焊盘一排**，用户在保护板上实测（从离 B+ 引线最近的那个数起）： + +| 序 | 焊盘 | 实测 | +|---|---|---| +| 1 | **P+** | 对 B+ 引线通断档 ≈0（B+↔P+ 直通铜箔）| +| 2 | **P−** | 对 B− 开路（隔着背靠背 MOS，符合预期）| +| 3 | **TEMP**（BATT_THERM）| 对 P− **10 kΩ** NTC | +| 4 | **ID**（BATT_ID）| 对 P− **≈68 kΩ** 固定电阻（不是认证 IC，可以复制）| + +⚠️ NTC 和 ID 都是**对 P− 的**，对 B− 量是几十 MΩ 漂移（开路）。第一次按"对负极线"量会得出"三个都不通"的假结论。 + +**改法**：保护板整块不要。载板每站把 `TP8n1`/`TP8n2` 两个 Ø2.7 通孔焊盘换成一个 **4 焊盘 FPC 手焊封装**（底层，位置不变：主板投影下方贴接口边）， +加两颗电阻：**TEMP → GND 10 kΩ**（固定电阻模拟 25 °C，手机不充电，只需要读数正常）、**ID → GND 68 kΩ**。原理图 C4-SITE1~5 各加两颗。 +好处：不用再手焊两根线、保护板不再吊在排线上、§13.5「焊错 B+/B− 边」的风险消失、排线两头都固定。电池槽 10 × 3 不用动（只过 8 mm 宽的排线）。 + +**封装按保护板上的焊盘图案抄**（间距 / 焊盘尺寸 / 离排线进入边的距离用卡尺量保护板，比量排线好量）： +排线是面朝下焊在保护板上的，载板上它同样面朝下焊，只要排线从同一侧进来，**载板底层焊盘的顺序 = 保护板焊盘面看到的顺序**，不用镜像。 +排线焊盘面 = BTB 插头触点面（手机里两者都朝显示屏那一侧）；按 §25.16 v4 的弯折推算，排线绕过接口边、穿槽、折回主板下方之后这一面正好朝载板背面， +所以焊盘留在现在 TP8n1/2 的位置就行。**装之前把排线摊平核一眼**：4 个焊盘和插头触点若不在同一面，焊盘要改到槽外侧（走廊那边，排线穿过去后不折回）。 + +✅ **已量并已落地（2026-09-06 晚）**：焊盘 1 × 2 mm、间距 2.0、排线尾巴伸出焊盘行 8 mm（装配时**剪到留 1 mm**，露出载板焊盘外伸的那一截给烙铁）。 + +| 落地项 | 内容 | +|---|---| +| 封装 | 个人库 `FPC-4P-P2.0_MI8-BAT`（`d0a99d3d…`，`fp_batfpc.py`）：4 焊盘 1.1 × 4.0 上下对称（各多伸 1 mm），1 = P+ … 4 = ID 从 −X 到 +X；丝印画 8 mm 排线边 | +| 器件 | 个人库 `MI8-BAT-FPC-4P`（`22b0c3130f0b4ff6baab529761dab3e4`），符号借立创 PZ254V-11-04P 的 4 脚（副本 `bf0085b7…`），Convert to PCB = yes 已核 | +| 原理图 | C4-SITE1~5 重画：`J8n`(J81~J85) 换掉 TP8n1/2；`R78n` 10k TEMP→GND、`R79n` 68k ID→GND；母线西端 150→90 给四条竖走廊。六项验证 / 跨页 / port_audit 全过 | +| PCB | 导入 166 件（+5）；`pcb2_place.py` v4b：**J8n 放到主板下方远处 (22.8, 15.0)**（用户拍板「35 mm 排线够得到的地方」：J600 4.6 + 绕边 5 + 到槽 2.7 + 穿板 1.6 + 背面 17.7 ≈ 31.6 ≤ 35，实长 38），电池排线车道 `BAT_LANE` u 18.8~27.8 / v −1.2~13 清空；电容组围着 J8n：C8n2 (13.5,15) C8n6 (17.5,15)，C8n3/4/5 (13/18/23, 18.5)，R78n/R79n (29.5/31.5, 18.5)；C8n1 挪到 (34.3, 11.3) 让开车道与 H7 螺钉头 | +| 铺铜 | Inner1 主板下方那块岛 v −1~14 → **−1~20**（J8n 的 P+ 和电容组都在 v 13~19.4）；五块岛重铺实测全过，最窄 7.05 | +| 手性 | `BAND['j8']` rot 0 = P+ 在本体 −u。**判法**：排线插在 J600 上，主板 J600 那一面朝上、接口边朝自己，排线摊平朝自己伸出（焊盘面朝桌子），把排线**末端向上翻折 180°**（折线平行于排线宽度方向，翻完焊盘面朝上、末端指回主板）——这样左右不变。用万用表找 P−（对主板屏蔽罩通断响的那个），紧挨 P− 的**排端焊盘**就是 P+。P+ 在**左** = rot 0 正确；在**右** = 改 rot 180（封装上下对称，只改这一个数）。**✅ 2026-09-06 用户实测：P+ 在左，rot 0 定稿。** | + +⚠️ 顺带修的一个工具 bug：`pcb2_parts_dump.py` 抓底层元件包围盒时只反转不反镜像，J6n 这种上下不对称的封装会误报和 J7n 重叠（skill §9w 补）。 + +### 13.6 不接尾插的风险实测 —— ✅ **致命项已解除（2026-09-04）** + +> **最终结论**：方案 D 不装尾插小板，但**用户确认主板上有两个对插的射频小圆孔，天线直接插主板**， +> 所以「WiFi 馈点可能在尾插侧」这条致命项不成立。副麦克风 / 扬声器 / 震动马达一律不要 +> （用户原话：「只要能开机正常运行系统就行」）。下面这一节只剩第 3 步还要做。 + +
+原文（记录当时的判断过程） + + +副板上除 USB-C 外还有**天线馈点**、副麦克风、震动马达。小米8 天线主体在中框，主板只有馈点。 + +**方案 A 把尾插小板装回去了，所以第 2 步不用做了。**但第 3 步仍然要做： + +| 步 | 配置 | 记录 | 还要不要做 | +|---|---|---|---| +| 1 | 整机原样（含中框、尾插） | `adb shell dumpsys wifi \| grep RSSI` 作基准 | ✅ 要（作基准）| +| 2 | 仅拔尾插排线 | RSSI 变化 | ❌ **不用了**，尾插装着 | +| 3 | 主板脱离中框，裸板 | RSSI 变化 | ✅ **要** | + +**判据**：第 3 步掉得厉害 → 连中框一起固定到载板上（这会改动 §22.3 的机械方案，要早测）。 + +> 历史：这一节的第 2 步原本是方案 C 的头号风险（「WiFi 若受影响 = 致命项」）， +> 也是 2026-09-04 晚一度放弃方案 C 的主要理由之一。用户自己配天线之后不再成立。 + +
+ +### 13.7 旁路验证（打样前必做，替代原「保护板 OVP 实测」） + +原「保护板 OVP 实测」随 v1.1 移除保护板而作废。改做这三项： + +| 步 | 操作 | 通过标准 | +|---|---|---| +| 1 | 按 §13.5 的判别表定位 `P+` / `P−`，焊线，拍照存档 | `P−`↔BTB pin1/2 通；`P−`↔`B−` 不通 | +| 2 | 可调电源 3.80V / **限流 100 mA** 接 `P+`/`P−`，量 BTB 座 pin 7/8 与 G3/G4 | 全部 3.80V，压降 < 5 mV（证明未串入保护板） | +| 3 | **升压验证保护板确已退出**：把电源升到 4.40V | BTB 座电压应**跟随到 4.40V 且不断开**。若在 4.3V 附近断开，说明焊到了 `B+`/`B−`，返工 | +| 4 | 插机开机 | 正常开机；`dumpsys battery` 温度读数正常（NTC 有效）；无「非原装电池」告警或仅告警不影响使用 | + +第 3 步是这套改造唯一的判定性测试，**不要跳过**——焊错边在常温常压下完全看不出来。 + +--- + +## 14. 实测记录表（首板前填写并存档） + +**J600 复核**（引脚定义已由图纸确定，此处只做上机验证） + +| 检查项 | 方法 | 预期 | 实测 | +|---|---|---|---| +| VBATT 脚 | 排线加 3.80V，量 BTB pin 7/8 与 G3/G4 | 3.80V | | +| GND 脚 | 同上量 pin 1/2 与 G1/G2 | 0V | | +| NTC 阻值 | 断电，量 pin 4 对 pin 1/2 | ≈10 kΩ @25°C，捂热应下降 | | +| BATT_ID 形式 | 量 pin 3 对地 | □ 电阻 ____ □ 1-wire IC □ 开路 | | + +**侧键触点**（背面，与 SIM 卡托相对的长边；附近摄照片标出位置） + +| 位号 | 功能 | 触点位置 | 空闲电压（对 J604） | 短接测试 | +|---|---|---|---|---| +| J601 | 音量 + | | | | +| J602 | 音量 − | | | | +| J603 | 电源 | | | 2s 开机 / 10s 强制重启 | +| J604 | 公共地 | | 0 V | — | + +**保护板 OVP**（§13.7，测 3 块取最小值） + +| 排线 # | OVP 阈值 | +|---|---| +| 1 | | +| 2 | | +| 3 | | + +→ eFuse OVP 设定 = 最小值 − 100 mV = ______ V + +--- + +## 15. USB 子系统实现 + +### 15.1 架构与边界（2026-09-03 改为**板载 Hub**） + +对外只有**一根 USB 线**。五路下行由板上的 USB2517I 分，下行 VBUS 由板上自己的 5V 轨供， +不吃上游线的电流。 + +``` +电脑 ──一根 USB 线──> J23 USB-C（UFP，上游） + │ D± + ┌─────┴─────────────────────────┐ + │ U32 USB2517I 7 口 Hub │ 自供电（§21） + │ Y1 24MHz / R708 RBIAS 12k │ 口 6/7 已禁用 + └─────┬─────────────────────────┘ + │ D± ×5 + 12V ──U30 LMR51430──> +5V ─┬─[U24~U28 TPS22918]──> VBUS ×5（ESP32 可控，默认断开） + └─U31 AMS1117-3.3──> +3V3_HUB（只给 U32） + │ + J17~J21（4 针 1.25mm）── USB 线 ──> 手机原厂尾插小板 USB-C +``` + +**四条边界，定死不再改** + +1. **上游只接电脑，VBUS 恒 5V。** + 板上不做 PD/BC1.2 协商：J23 的 CC1/CC2 各串 5.1kΩ 下拉（R717/R718）， + 对外表现为纯 UFP。没有 PD 通信，充电器最多也只给 5V， + 不会把 VBUS 抬到 9V/12V 去炸 TPS22918 的 5.5V 绝对最大值。 +2. **Hub 是自供电（self-powered），不是总线供电。** + 下行 VBUS 来自 U30 的 5V 轨，Hub 自身的 3.3V 来自 U31。 + 从上游只取 <1 mA。**这条不是省事，是必须的**： + 若声明成总线供电，主机会按「每口 100 mA」做功率预算， + 而手机的 USB 描述符通常申请 500 mA → **主机拒绝配置，手机根本枚举不上**。 + 实现方式见 §21.3（靠 CFG_SEL=000 走内部默认配置，寄存器 06h 默认 9Bh、bit7=1）。 +3. **本板只切 VBUS，不碰数据线。** D± 从 Hub 出来直通到出线座，中间不串任何东西。 +4. **不自制 USB-C 转接板。** 手机那一侧的口温 NTC（J1401 pin 38）、CC、ESD + 全在原厂尾插小板上，自制必然漏项。 + +> ⚠️ **板上有两个长得一样的 USB-C**：J22 是 ESP32 调试口、J23 是 Hub 上游口。 +> 插错了不烧，但现象是「adb 整排不见」，很难想到是插错口。 +> **丝印必须写清楚**，建议再用不同颜色的座子或在外壳上做标记。 +> （2026-09-03 用户在「USB-B 母座」与「USB-C」之间选了 USB-C，已知并接受这个风险。） + +> **旧方案（已作废）**：5 个 USB-A 母座 J12~J16，各拉一根 A 公-A 公线到外置 Hub。 +> 当时选 USB-A 母座的理由是「物理上插不了充电头」，现在由边界 1 的「不做 PD 协商」代替。 +> J12~J16 从 BOM 里删除。 + +### 15.2 三条对策的具体实现 + +#### 对策 1：软件关充电（首选，零硬件成本） + +```sh +# 高通平台常见节点，首台机上确认实际路径后写进固件的开机脚本 +echo 1 > /sys/class/power_supply/battery/input_suspend +# 备选名：charging_enabled / battery_charging_enabled / usb/online +``` + +关掉后 USB 只做数据和自身供电，不给"电池"充电，直供完全不受干扰。 +**这是常态运行的依赖项**，另外两条是它失效时的兜底。 + +#### 对策 2：VBUS 负载开关 + 反灌检测 + +**硬件**：每路 VBUS 串一颗 TPS22918 负载开关（1~5.5V / 2A，带 ON 与可调上升时间），`ON` 由 ESP32 GPIO **直连**并加 100 kΩ 下拉 → **默认断开**。电路画在 P4-USB，逐项计算见 **§18**。 + +> ⚠️ **2026-09-03 起 VBUS 的来源变了**：从「上游 USB 线缆」改成**板上 U30 的 5V 轨**（§9.4）。 +> Hub 的端口电源控制脚（PRTPWR[7:1]）**故意不接** —— 通断权必须在 ESP32 手里， +> 这是本对策成立的前提。Hub 自己以为端口一直上电，不影响这里的逻辑。 + +**固件逻辑**（每路独立）： + +``` +接通 VBUS 前：确认该路 input_suspend 已生效（读 sysfs 或按上次状态） +接通后每 50 ms 读一次该路 INA226： + if I < −50 mA → 反灌，立即拉低 VBUS_EN，告警 + or V > 设定值 + 100 mV → 被顶高，同上 +不用时保持断开 +``` + +> **INA226 是双向测量的**（分流电压 ±81.92 mV，有符号），所以「电流为负」这个判据可以直接读出来，不需要额外电路。这是选它而不是选单向电流计的原因之一。 + +#### 对策 3：12V 母线泄放（几毛钱的保险，必装） + +``` +12V 母线 ──┬── R上 ──┬── TL431 REF + │ R下 + │ │ + │ GND + │ + └── Q_bleed(N-MOS 30V/5A) ── R_bleed 10Ω/5W ── GND + 栅极由 TL431 阴极经一级驱动 +阈值：13.2V 导通；泄放能力 (13.2−12)/10 ≈ 120 mA 起，母线越高吸得越多 +``` + +防的是「某一路被反灌 → 同步 Buck 把能量泵回 12V 母线 → 母线抬高 → 连累其他四台，甚至触发适配器 OVP」。 +**即使不接 USB 也建议保留**：Buck 在负载突卸时同样会有少量能量回灌。 + +### 15.3 D± 走线规则（板上唯一的高速信号） + +USB 2.0 HS 是 480 Mbps，按差分对处理。 + +> **2026-09-03 改板载 Hub 之后，「目标 < 30 mm」这条作废。** +> 一颗 Hub 要喂五个分散在板边的出线座，短不了。把 U32 摆在板子正中央 +> （x=79 / 板宽 160）之后，五路是 **64 / 32 / 0 / 32 / 64 mm**，上游 J23 到 U32 只有 16 mm。 +> 最长 64 mm 对 USB 2.0 HS 完全够用（协议本身允许 5 m 线缆）， +> **前提是受控阻抗** —— 长度不再是主要矛盾，阻抗和参考平面完整性才是。 +> 顺带一提：五对之间**不需要**互相等长，它们是五个独立端口； +> 要等长的只有**对内**（DP 与 DM）。 + +- **差分阻抗 90 Ω ±10%**，4 层板用 L1 走线、L2 完整地平面做参考。 +- **几何：W 0.28 mm / S 0.18 mm**（已写进 EasyEDA 的差分对规则）。 + 按嘉立创四层 1.6 mm 标准叠层 L1-L2 介质 h=0.2104 mm、εr≈4.3、 + **1 oz 外层（§10.1 已定稿）**，用微带近似 + `Z0 = 87/√(εr+1.41)·ln(5.98h/(0.8W+t))`、`Zdiff = 2·Z0·(1 − 0.48·e^(−0.96·S/h))` + 得 Z0≈57.5 Ω、Zdiff≈90.5 Ω。 + （若哪天回到 2 oz，同样几何只剩 83 Ω，W 要收到约 0.24 mm —— 铜厚 t 在分母的 0.8W+t 里。） + ⚠️ 叠层、板厚、prepreg 型号一变这两个数就得重算 —— + **打样前用板厂的阻抗计算器复核，别信这里的近似公式。** +- 对内等长误差 < 1 mm（规则里设的是 0.5 mm，留一半余量）。 +- **不跨越地平面分割**，不跨 SW 节点，不与任何 Buck 的电感 / SW 铜箔重叠。 +- 五路 USB 走线集中在板子的一侧，与功率区物理分开。 +- 每对旁边留地过孔缝合。 +- **不要在 D± 上串电阻或加 ESD 之外的任何东西**——ESD 用低容（< 1 pF）的 USB 专用器件，或者干脆不加（原厂尾插小板上已有）。 + +### 15.4 每台手机的线束 + +> ⚠️ **2026-09-03：若「主板载板」方案落地，这张表基本作废** —— 三条线束会被 +> **板对板连接器**取代（每台 2 电源 + 4 按键 + 4 USB，五台共 50 根，电源合计 20 A）。 +> 详见 `PROGRESS.md` 的「⭐⭐ 第二件事：主板载板」。方案未定稿前，下表仍是有效方案。 + +| 线束 | 芯数 | 板端连接器 | 手机端 | 线规 / 要求 | +|---|---|---|---|---| +| 电源 | 2 | J2~J6 Micro-Fit 3.0 | BM3E 排线的 `B+` / `B−` 焊点 | **18 AWG，≤ 20 cm，双绞**；手机端挂 §6.3 电容组 | +| 侧键 | 4 | J7~J11 4 针 1.25 mm | J601 / J602 / J603 / J604 触点 | 细线即可，远离电源线 | +| USB | 4 | J17~J21 4 针 1.25 mm | 原厂尾插小板 USB-C | 用现成 USB 线改端子，D± 保持双绞 | + +**接地约定**：三条线束的地在手机端是同一个地（都来自 `B−`），但在板上**必须分别回到该路的独立地**，只在板内地平面单点汇合。不要在手机端把三条地并成一根——那会把射频突发耦合进 USB 和按键线。 + +--- + +--- + +## 16. P2-CHANNEL 单路原理图（已画完，五路复制的母版） + +EasyEDA 工程 `PhoneRail-5CH-PSU` 第 2 页。**先画完整一路、确认后再复制成五路**。 +几何验证六项全过（`verify_sch.py`）：0 悬空引脚、0 单引脚网络、0 无名旗端口、0 同网多名。 + +### 16.0 全板位号规则（2026-09-03 新增，**必须遵守**） + +画 P2 时发现 P1 和 P2 的位号大面积撞车（两页各有一套 `R1~R9` / `C1~C10` / `Q1`）， +而位号在**整张原理图里是全局唯一的**，不是每页独立。五路复制后会变成五倍。 +已改成下面这套，P2 的 R/C/Q/L/Rs 全部加了 100： + +| 页 / 单元 | R、C、Q、L、Rs | U（芯片） | J（连接器） | +|---|---|---|---| +| P1-INPUT（输入 + 辅助电源 + 泄放 + 输入侧检流） | **1 ~ 99**（含 Rs6 / C11） | U13 / U19 / U29 | J1 | +| **CH1**（P2） | **101 ~ 199** | U1 / U8 / U14 | J2 / J7 | +| CH2（P2B-CH2） | **201 ~ 299** | U2 / U9 / U15 | J3 / J8 | +| CH3（P2C-CH3） | **301 ~ 399** | U3 / U10 / U16 | J4 / J9 | +| CH4（P2D-CH4） | **401 ~ 499** | U4 / U11 / U17 | J5 / J10 | +| CH5（P2E-CH5） | **501 ~ 599** | U5 / U12 / U18 | J6 / J11 | +| P3-CONTROL | **601 ~ 619** | U20 | **J22**（USB-C 调试口） | +| P3B-EXPAND | **601 ~ 699**（同段续编） | U6 / U7 / U21 / U22 / U23 | — | +| P4-USB | **701 ~ 799** | U24 ~ U28 | J12 ~ J21 | +| **P5-HARNESS（离板）** | **801 ~ 899** | — | — | + +- **通道号 = 位号的百位**，看位号就知道是哪一路，PCB 上排查故障时省事。 +- U 和 J 沿用 §9.1 已经分配好的全局编号，不加百位（它们本来就不撞）。 +- P1 保持原样不动（1~99 是「全板公共」段）。 +- **8xx 段是离板件**（手机侧电容组），不进 BOM、不上 PCB，所以百位不表示通道； + 通道写在**十位**上：CH1 = C801~C806，CH2 = C811~C816，…… CH5 = C841~C846。 + +### 16.1 页面分区 + +| 区 | 位置 | 内容 | +|---|---|---| +| Buck 功率级 | 左上 | U1 TPS54622 + 输入/输出电容 + L101 + RT / EN / SS / COMP | +| 反馈与调压 | 左下 | R101 / R102 / Rinj + DAC 的 1k+10nF 低通 | +| eFuse 与检流 | 右上 | U14 TPS25940A + 外围 + Rs101 + U8 INA226 + J2 | +| 放电联锁 | 右 | Q101 反相 + Q102 放电 MOS + R119 10Ω | +| 按键驱动 | 右下 | Q103/Q104/Q105 + 栅阻/下拉 + J7 | + +### 16.2 单路位号与取值（复制五路时只改位号后缀） + +| 位号 | 值 / 型号 | 作用 | +|---|---|---| +| U1 | TPS54622RHLR | 同步 Buck | +| C101, C102 | 10 µF / 50V 0805 | 输入 MLCC（紧贴 PVIN） | +| C103 | 2.2 µF / 50V 0805 | 输入中频 | +| C104 | 100 nF 0402 | 输入高频 | +| R103 | **100 kΩ** | RT/CLK → 480 kHz | +| R104 / R105 | **68.1 kΩ / 10 kΩ** | EN 输入 UVLO：起动 9.37V，关断 8.84V | +| C105 | 100 nF 0402 | BOOT | +| C109 | 10 nF 0402 | SS/TR → 2.6 ms 慢启动 | +| R106 / C110 / C111 | **1 kΩ / 33 nF / 100 pF** | COMP 补偿（fco ≈ 18 kHz，见 §9.2） | +| L101 | SPM6530T-4R7M | 4.7 µH | +| C106, C107 | 22 µF / 25V 1206 | 输出 MLCC | +| C108 | 100 nF 0402 | 输出高频 | +| R101 / R102 / R107 | **30.1k / 5.49k / 150k** | 分压 + 注入（§4.3，2026-09-03 由 5.23k/107k 改） | +| R108 / C112 | 1 kΩ / 10 nF | DAC 低通（必须在 Rinj 的 DAC 侧） | +| U14 | TPS25940ARVCR | eFuse | +| R109 / R110 | **68.1 kΩ / 20 kΩ** | OVP 分压 → 4.36V（容差窗口已由 §4.3 解决，见 §5） | +| R111 | **20 kΩ** | ILIM → 4.45 A | +| C114 | **33 nF** | dVdT → 0.36 V/ms，斜坡 11.5 ms，涌流 0.80 A | +| R112 | 10 kΩ | IMON 取样（本设计不用，仅作测试点） | +| R113 / R115 | 47 kΩ | FLT# / PGOOD 上拉到 +3V3（开漏） | +| R114 | 100 kΩ | EFUSE_EN 下拉（ESP32 复位期间输出全关） | +| R116 / R117 | **20 kΩ / 10 kΩ** | PGTH 分压 → 输出 2.97V 以上报 PGOOD | +| Rs101 | 5 mΩ 1% 2512 | 分流（Kelvin 焊盘） | +| U8 | INA226AIDGSR | A1=A0=GND → **地址 0x40**（CH2~CH5 见 §8.2 的地址表，不是顺排） | +| C113 | 100 nF 0402 | INA226 VS+ 去耦 | +| Q101 / R118 | 2N7002 / 100 kΩ | EN 反相器（硬件互锁） | +| Q102 / R119 | AO3400A / 10 Ω 1W 2512 | 放电 MOS + 泄放电阻 | +| Q103~Q105 | 2N7002 ×3 | 电源键 / 音量+ / 音量− | +| R120/R122/R124 | 1 kΩ ×3 | 栅极串阻 | +| R121/R123/R125 | 100 kΩ ×3 | 栅极下拉（复位期间不误按） | +| J2 | Micro-Fit 3.0 2P | 电源出线到电池座 | +| J7 | 1.25mm 4P | 按键出线（PWR / VOL+ / VOL− / GND） | + +### 16.3 拓扑上的两个决定（与早期草案不同，已定稿） + +**① 分流电阻放在 eFuse 之后（手机侧），不是之前。** + +``` +L101 → VO1（Cout、FB 取样、OVP 分压）→ U14 IN +U14 OUT → VO1_F（PGTH 分压、INA226 VIN+）→ Rs101 → VO1_P → J2 + ├── Q102/R119 放电 + └── INA226 VIN− / VBUS +``` + +- 串联电流处处相同，所以放前放后测到的电流一样； +- 但 **VBUS 因此测的是手机侧电压**，这正是 §5 第三层「发现 eFuse 本身失效」所必需的 + （放在 eFuse 之前只能看到 Buck 输出，eFuse 是否真的断开无从判断）； +- 代价：读数含 eFuse 的 Rds(on) 压降。常态 0.5A 时只有 21 mV，远小于 ±100 mV 判据； + 满载 4A 时 168 mV，固件按已知电流补偿即可。 + +**② OVP 分压取自 eFuse 输入（= Buck 输出），PGTH 分压取自 eFuse 输出。** + +TPS25940 的 OVP 本来就是监视输入的，正好对应「Buck 失控 → 切断负载」这个要防的故障； +PGTH 则要看下游是否真的带上电了，所以取输出。两者刻意分开。 + +### 16.4 跨页网络（P3-CONTROL 侧要对上） + +| 网络 | 方向 | 对端 | +|---|---|---| +| `+12V` / `+3V3` / `GND` | — | P1 | +| `VDAC1` | 入 | DAC63204 通道 | +| `EFUSE_EN1` | 入 | ESP32 GPIO 直连（安全关键） | +| `EFUSE_FLT1` / `EFUSE_PG1` | 出 | PCA9555 输入（每路 2 根，5 路共 10 根，余 6 根） | +| `BUCK_PG` | 出 | 五路**线或**到一根（都是开漏），只指示「有某一路不正常」 | +| `INA_ALERT` | 出 | 六片 INA226 线或到一根 | +| `SDA` / `SCL` | 双向 | I²C | +| `K1_PWR` / `K1_VUP` / `K1_VDN` | 入 | 74HC595 输出（慢速信号） | +| `VO1_P` | 出 | **P5-HARNESS 的手机侧电容组**（2026-09-03 新增，见下） | + +> 复制成 5 路时要改的只有三样： +> 1. **位号百位**（1xx → 2xx/3xx/4xx/5xx），U / J 按 §16.0 的表换号； +> 2. **七个网络名**：`VDACn` / `EFUSE_ENn` / `EFUSE_FLTn` / `EFUSE_PGn` / +> `Kn_PWR` / `Kn_VUP` / `Kn_VDN`，以及输出网络 `VOn` / `VOn_F` / `VOn_P`； +> 3. **INA226 的 A0/A1 地址跳线**（地址表见 §8.2）。 +> +> `BUCK_PG`、`INA_ALERT`、`SDA`、`SCL`、电源地网络五路共用，**不要加后缀**。 + +#### `VOn_P` 端口（2026-09-03 画 P5 时补的） + +`VOn_P`（Rs*01 之后 → J*.1 / Q*02 漏极 / INA226 的 VIN− 与 VBUS）原来是页内一段 +**没有名字**的网络。P5-HARNESS 的手机侧电容组要挂在这个节点上，跨页就必须有名字， +于是从 J2 那根横线（`y=695`）上引一段 50 长的支线，末端放 `VOn_P` 端口 +（`(960,745)`，`dir='OUT'`，标签朝右）。五页同构，`p2gen.py` 的 `VOP_STUB` 统一生成。 + +> ⚠️ **`VO2_P`~`VO5_P` 在全工程里只有 1 个实例**，因为 P5 上的电容组只画了 CH1 一套 +> 作代表。这不是漏接，`.claude/xpage.py` 的 `NAMING_ONLY` 集合已经把它们列为例外。 +> 哪天把 CH2~CH5 的电容组也画上去，就把它们从那个集合里删掉。 + +### 16.5 五路复制（2026-09-03 做完） + +`P2B-CH2` ~ `P2E-CH5` 四页用 `dmt_Schematic.copySchematicPage` 从 P2 复制出来， +然后由 `.claude/p2gen.py` + `.claude/p2push.py` 按通道号改写。五页各自几何验证六项全过， +跨页对账 **0 个"只有一个实例"的网络、0 个待补对端**（原来有 33 个）。 + +图页顺序：P1-INPUT / P2-CHANNEL / P2B-CH2 / P2C-CH3 / P2D-CH4 / P2E-CH5 / +P3-CONTROL / P3B-EXPAND / P4-USB / P5-HARNESS，共 10 页。 + +**复制时踩到的两件事，五页一起修了**： + +1. **`K1_VUP` 的端口其实没连上。** 它的引脚坐标和 `R122.1` 完全重合， + 靠一段**零长度导线**"连着"——几何验证在原来的 P2 上不报，是因为那段零长度线 + 恰好落在引脚上。真按这个网表打样，那一路音量+ 很可能是断的。 + 三个按键端口现在统一改走**向上 40 的短支线**，末端才放端口。 +2. **两处标签压字**：`VDAC1` 和 `K1_PWR` 的标签面对面撞在一起（渲染成 `VDACK1_PWR`）； + J7 的地旗文字压在 `Q105` 的位号上。前者靠把 VDAC1 也挪到支线末端解决， + 后者把地旗再往下引 40。 + +> ⚠️ **端口的 `dir`（IN/OUT/BI）读不回来**——API 里没有对应的 `getState_`， +> 而 dir 决定标签画在引脚左边还是右边。所以 `p2gen.py` 里的 `PORTS` 是**显式声明**的， +> 不是从页面回读的。改端口位置时必须连 dir 一起想（见 `easyeda-sch-geometry` §8b）。 + + +## 17. P3 控制部分原理图（2026-09-03 画完） + +原计划一页，实际**拆成两页**：ESP32 的 WROOM-1 符号右侧一列就有 37 个引脚， +再加 2×595 + PCA9555 + 2×DAC 的 25 个跨页端口，标签在一张 A4 上必然互相压字。 + +| 页 | 内容 | 元件 | +|---|---|---| +| **P3-CONTROL**（第 3 页） | ESP32-S3 主控 + USB-C 调试口 + I²C/开漏上拉 + NTC 采样 | 19 | +| **P3B-EXPAND**（第 4 页） | 74HC595 ×2 + PCA9555 + DAC63204 ×2 | 19 | + +两页各自跑完 `verify_sch.py` 六项检查（0 悬空、0 单引脚网络、0 无名端口、0 同网多名）， +并做了一次**跨页网络对账**（`.claude/xpage.py`）：全工程 0 个"只有一个实例"的网络， +33 个待 CH2~CH5 与 P4-USB 补对端。 + +### 17.1 P3-CONTROL + +- 引脚分配见 §8.1；调试口方案与"有意不接的引脚"也在那一节。 +- ESP32 的 3V3 来自 P1 的 U19，**不依赖任何一路输出**（§8.3 的硬约束）。 +- `BUCK_PG` / `INA_ALERT` / `IOEXP_INT#` 三个开漏信号的上拉电阻放在这一页 + （P2 上只有 eFuse 自己的 FLT#/PGOOD 上拉，Buck 的 PWRGD 和 INA226 的 ALERT 都没有）。 +- NTC：`+3V3 → 10k → 节点 → NTC 10k → GND`，节点并 100nF 后进 ADC1。 + +### 17.2 P3B-EXPAND + +**74HC595 级联**（三片一条 24 位链，U33 在 P6 那一页，见 §22.4）： + +``` +ESP32.KEY_SER → U21.DS(14) U21.Q7S(9) ──SR_CAS──> U22.DS U22.Q7S(9) ──SR_CAS2──> U33.DS + U33.Q7S(9) 不接（链尾） +``` + +先移入的位走得最远 ⇒ 落到 **U33.QH**。所以固件发送顺序是 +**U33 字节 → U22 字节 → U21 字节**，每个字节 **QH 先发**，最后一个 RCLK 上升沿统一生效。 + +输出分配（**2026-09-06 按 PCB 几何重排，取代 09-04 那一版**，§26.18 C。 +下表是 2026-09-06 从 `.claude/pcb1-parts.json` 的**真实焊盘网络**逐脚核回来的）： + +| 影子位 | | QA(15) | QB(1) | QC(2) | QD(3) | QE(4) | QF(5) | QG(6) | QH(7) | +|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| +| 0~7 | **U21** | EDL_EN4 | K1_PWR | K1_VUP | K1_VDN | 空 | EDL_EN5 | EDL_EN3 | EDL_EN2 | +| 8~15 | **U22** | 空 | K4_PWR | K4_VUP | K4_VDN | 空 | K5_VDN | K5_VUP | K5_PWR | +| 16~23 | **U33** | EDL_EN1 | K2_VUP | K2_VDN | K2_PWR | K3_VDN | K3_VUP | K3_PWR | HUB_RST | + +约束是**每一路的三个键必须落在同一片的连续三脚上**（出芯片是一束线）， +所以三个键的位号挨着，但**顺序每一路都不一样** —— CH3 / CH5 是倒着的。 + +> ⚠️ **「K1/K2/K3 顺排在 U21、U33 是 EDL 专用片」是旧版**（09-04 那张表）， +> 15 路里有 12 路对不上。三片本来就是一条链，谁在哪一位只是移位的字节序 ⇒ +> **搞错了板子照样正常工作，只是按 CH1 的电源键按到了 CH4 的音量键**， +> 功能测试完全测不出来。和 DAC63204 的通道分配是同一类坑。 +> 固件里查表不要算：`sr595_key_bit()` / `sr595_edl_bit()`（A5 已落地， +> `test_bit_table_is_not_a_formula` 专门拦这一手 —— ⚠️ **CH4 碰巧就是 9/10/11**， +> 和顺排公式一模一样，所以那条测试只能整体断言「15 位里只有三位重合」）。 +> +> ⚠️ **`HUB_RST` 是低有效**（USB2517I 的 `RESET_N`，§21.7，R716 10 kΩ 上拉）： +> 影子位 = 1 才是「Hub 正常跑」。全 0 的上电影子会把 Hub 一直摁在复位里 —— +> 现象是「插上枚举不出来」，而五路手机的电压电流全都正常。 +> 所以固件的上电安全影子是 `1 << 23`，不是 0。 + +`MR#` 接 +3V3，`OE#` 走 KEY_OE# 并在本页用 **100 kΩ 上拉到 +3V3**—— +ESP32 复位期间 GPIO 高阻，595 输出随之高阻，配合 P2 上每个栅极的 100 kΩ 下拉， +15 个按键都不会误按（§8.1 复位安全三条里的第 2、3 条）。 + +**PCA9555（0x20）**： + +| 端口 | 用途 | +|---|---| +| IO0_0 ~ IO0_4 | EFUSE_FLT1 ~ 5 | +| IO0_5 / IO0_6 | **BUCK_PG / INA_ALERT**（原打算直连 ESP32，挪到扩展器省 2 根 GPIO） | +| IO0_7、IO1_5 ~ IO1_7 | 备用，**直接接地** | +| IO1_0 ~ IO1_4 | EFUSE_PG1 ~ 5 | + +> ⚠️ 备用脚直接接地（不串电阻）依赖"PCA9555 上电默认全部为输入"这一点。 +> **固件严禁把 Port0[7] / Port1[7:5] 配成输出**，否则输出高电平会直接对地短路。 +> 这条已写在图纸上。 + +**DAC63204 ×2**：地址见 §8.2。三处 datasheet 强制要求，**图上看不出来、接错也不报错**： + +1. **FBx 必须接回 OUTx** —— 电压输出模式下这是输出运放的闭环反馈路径 + （SLASEX3A 表 5-1：*"In voltage-output mode, connect to OUTx for closed-loop amplifier output"*）。 + 不接的话输出是开环的。 +2. **CAP 接 2.2 µF 到 AGND** —— 内部 LDO 的旁路，允许 0.5 ~ 15 µF，datasheet 建议 ≈1.5 µF。 + 100nF 太小。 +3. **VREF 不用外部基准时，要 100 nF 到地 + 上拉电阻到 VDD**。 + +通道分配（**2026-09-06 按 PCB 几何重排，取代 09-03 那一版**，§26.18）： + +| 路 | 片 | 通道 | +|---|---|---| +| `VDAC1` | U6（0x4A） | **OUT2** | +| `VDAC2` | U6 | **OUT0** | +| `VDAC3` | **U7（0x4B）** | OUT0 | +| `VDAC4` | U6 | **OUT1** | +| `VDAC5` | U7 | OUT1 | + +U6.OUT3、U7.OUT2/OUT3 未用（FB 也不接，datasheet 说未用通道保持 FB 悬空）。 + +> ⚠️ **「前三路在 U6、通道号 = rail−1」是旧版**，五路里有四路对不上。 +> 四个通道电气上完全对等，所以接错了**板子照样正常工作，只是调 CH1 的命令去调了 CH2**， +> 功能测试完全测不出来。固件里查表不要算：`dac63204_rail_addr()` / `dac63204_rail_ch()` +> （A4 已落地，`test_rail_map_is_not_the_naive_formula` 专门拦这一手）。 +> +> ⚠️ **未用通道不许上电**：FBx 悬空时电压输出模式是开环运放。 +> `COMMON-CONFIG` 里 U6 = `0x1E49`（OUT3 保持 Hi-Z）、U7 = `0x1FC9`（OUT2/OUT3 保持 Hi-Z）。 + +> **内部基准是 1.212 V（1.1979/1.212/1.224），不是 1.25 V。** +> 增益 2× → 满量程 **2.424 V**，不是 2.5 V。§4 的公式按 0~2.5V 推的， +> 实际 Vd 上限 2.424V，所以输出下限是 **3.524 V** 而不是 3.508 V（更安全，见 §4.4）。 + +### 17.3 这一页还欠什么 + +- ~~输入侧的 INA226（U13）+ 分流电阻 Rs6 还没画~~ ✅ 2026-09-03 已补到 P1 右侧空白区，见 **§19**。 +- ~~`VBUS_EN1~5` 的 100 kΩ 下拉电阻放在 P4-USB~~ ✅ 已画（R701~R705，§18.2）。 + +--- + +## 18. P4-USB 原理图（2026-09-03 画完） + +EasyEDA 工程第 5 页。五路完全相同，**一路一列**，信号自上而下： +`J12~J16（USB-A 上游）→ U24~U28（TPS22918）→ J17~J21（4P 出线座）`。 +几何验证六项全过：0 悬空引脚、0 单引脚网络、0 无名旗端口、0 同网多名， +而且**全页 0 处导线交叉**——D+ / D− / GND 三条从上游座直下到出线座， +VBUS 单独绕到右边过开关再回来，谁也不跨谁。 + +### 18.1 每一路的连接 + +| 信号 | 走法 | +|---|---| +| `VBUS` | J1x.VCC → **U2x.VIN → VOUT** → J1y.1。**这是全页唯一被切断的信号** | +| `D−` / `D+` | J1x.2/3 → J1y.2/3，**板上直通**，中间不串任何东西（§15.3） | +| `GND` | J1x.4 → J1y.4；USB-A 的两个屏蔽脚、4P 座的两个固定脚也都接地 | +| `VBUS_ENn` | 端口 → U2x.ON，本页带 100 kΩ 下拉 R70n | + +出线座引脚顺序 **1=VBUS / 2=D− / 3=D+ / 4=GND**，与 USB-A 座的引脚顺序一致， +所以三条直通线是三条笔直的竖线，做线束时也不容易接错。 + +### 18.2 TPS22918 的四个外围决定（SLVSD76C Rev C 复核） + +**⚠️ 引脚号先说清楚**：datasheet 里**引脚图和 Pin Functions 表看起来是反的**—— +图上标注被排版拆开后读作 `1 VOUT / 2 QOD / …`。按文字坐标还原后两处其实一致， +**以表为准：`1 VIN / 2 GND / 3 ON / 4 CT / 5 QOD / 6 VOUT`**，立创的符号也是这个。 +这一条接反了图上完全看不出来。 + +1. **ON 脚必须有下拉（R701~R705，100 kΩ）** + datasheet 原文 *"This pin cannot be left floating and must be driven either high or low"*。 + ESP32 复位期间 GPIO 高阻 → 没有下拉就是"VBUS 状态不确定"， + 这正是 §8.1「复位安全三条」里的第 1 条。 + 阈值 `VIH ≥ 1 V / VIL ≤ 0.5 V`，3.3 V GPIO 直驱，中间不需要电平转换。 + +2. **CT 接 100 pF C0G（C721~C725），不悬空** + 摆率公式 `SR = 0.55 × CT(pF) + 30`（µs/V）→ 100 pF 时 85 µs/V， + 5 V 下 **tR ≈ 425 µs**（10%~90%）。 + 涌流 `I = CL × dV/dt`，手机尾插小板那边按 10 µF 估：`10µF × 4V / 425µs ≈ 94 mA`。 + CT 悬空的话 tR 只有 135 µs，同样负载涌流 ≈ 296 mA，接近 USB 口的软启动上限。 + 电容电压等级：datasheet 表 3 要求 VIN 4~5.5 V 时**至少 20 V**，选的是 50 V C0G， + 没有电压系数问题。 + +3. **QOD 直接短接 VOUT** + 用内部 `RPD ≈ 24 Ω`（5 V），关断后 VBUS 约 **200 µs** 归零（CL=10 µF）。 + 这正是反灌保护要的：一发现电流为负就拉低 `VBUS_EN`，VBUS 必须真的塌下去， + 悬空的话电荷会挂在那儿。 + **约束：直接短接时总容性负载不得超过 200 µF**，超了要串 REXT 限流，否则 RPD 过热。 + 本设计下游只有手机尾插小板，远低于这个数。 + +4. **CIN 2.2 µF 必须大于 COUT 100 nF** + datasheet 原文：*"a CIN greater than CL is highly recommended"*—— + 反过来的话掉电时 VOUT 会高于 VIN，电流从体二极管倒灌。 + 这里比值 22:1，比推荐的 10:1 还宽。 + +### 18.3 与手册其它部分的关系 + +- `VBUS_EN1~5` 五个端口与 P3-CONTROL 对上（跨页对账已确认，各 2 个实例）。 +- 反灌检测读的是**该路输出的 INA226（U8~U12）**，不是 USB 侧——USB 这边没有电流计。 + 判据与固件逻辑见 §15.2 对策 2。 +- **上游只接电脑或 USB Hub**，VBUS 恒 5 V。真接了快充头把 VBUS 抬到 9 V， + TPS22918 的绝对最大是 6 V，**会当场炸**。这条在 §15.1 已经定死，这里再记一次。 + 用的是 USB-A 母座，所以板到 Hub 之间是一根 **A 公 - A 公**线； + 这不是标准 USB 用法，好处是物理上插不了充电头。 +- CT / QOD / CIN>COUT 这三条**接错了图上都看不出来，也不报错**， + 和 §17.2 里 DAC63204 的三条是同一类坑。 + +--- + +## 19. 输入侧检流（P1 的【D】区，2026-09-03 补画） + +`U13 INA226 + Rs6 5mΩ + C11 100nF`，量 12V 母线的电流与电压，供 §8.3 的「整板功率预算」。 + +### 19.1 串在哪 + +``` +J1 → F1 → Q1(反接保护) → ┬─ D1 TVS + ├─ C2/C3 470µF + C4~C6 MLCC ← 体电容在**上游** + └─ Rs6 5mΩ ──→ +12V（五路 + 辅助 Buck + 泄放） +``` + +- **体电容在 Rs6 上游**，所以 Rs6 量到的是负载电流，不是适配器电流。 + 480 kHz 的开关纹波由各路自己的输入 MLCC 就近提供（阻抗 ~0.03Ω， + 远低于回到体电容那条路的走线电感），所以真正流过 Rs6 的主要是直流 + 负载阶跃。 +- 量程：满板约 8 A → **40 mV**，INA226 满量程 ±81.92 mV，余量一倍； + 分辨率 2.5 µV / 5 mΩ = **0.5 mA**。2512 上耗散 0.32 W（3 W 额定）。 +- **PCB 上 Rs6 要放在体电容与五路分叉点之间**，Kelvin 四线焊盘（和 Rs1~Rs5 一样）。 + +### 19.2 接法 + +| 引脚 | 接到 | +|---|---| +| VIN+ | Rs6 上游焊盘（Q1 漏极侧） | +| VIN− / VBUS | Rs6 下游焊盘 = `+12V` 网络（VBUS 因此量的是母线电压） | +| VS+ | `+3V3`，旁边 C11 100nF | +| A1 / A0 | **GND / SCL → 地址 0x43**（§8.2 的地址表，不是顺排） | +| Alert / SDA / SCL | `INA_ALERT` / `SDA` / `SCL` 三个跨页端口 | + +INA226 的共模范围 0~36 V，12 V 母线在范围内；A0 接 SCL 是 datasheet 允许的 16 种地址组合之一。 + +### 19.3 顺手修的一个真错误 + +P1 上 `BLD_REF` / `BLD_A` 两个端口的**引脚坐标和 U29(TL431) 的 REF / 阴极完全重合**， +靠零长度导线"连着"——和 P2 上 `K1_VUP` 是同一个毛病（§16.5）。 +两个端口已往左挪 40 并补了真导线。 + +> 这类错误**几何验证抓不到**（零长度段会让"引脚落在导线上"这一条通过）， +> 只有重画那一页时才会暴露。规律已写进 `easyeda-sch-geometry` §8a。 + +### 19.4 U13 的 SCL 根本没接上（2026-09-03 布线时发现并修好） + +§19.3 修的是**零长度导线**那一类。同一页上还藏着**近亲的第二类**，更隐蔽： + +`SCL` 端口的引脚坐标 (920, 340) 压在导线 `[920,320 → 920,570]` 的**中段**， +而不是端点。EasyEDA 只在导线端点处认连接，所以 + +- 原理图上 A0 与 SCL 引脚连成了一个节点，但这个节点**没有名字**； +- 导进 PCB 后它叫 `$1N257`，只有 U13.2 与 U13.5 两个焊盘； +- **U13 的 SCL 不在 I²C 总线上 —— 输入侧检流整片芯片是死的**， + §19.2 说的地址 0x43 也无从谈起。 + +而同一页的 `SDA` 端口引脚 (910, 380) 恰好是导线 `[910,380 → 910,570]` 的端点， +所以 SDA 是好的。**两个端口在图上长得一模一样。** + +DRC / ERC / `verify_sch --nets` / 跨页对账**四道检查全过**—— +`verify_sch` 的判据是"引脚落在某条导线段上"，中段搭接满足这一条。 + +已改成：A0 的跳线在 (920, 340) 收尾，再从 (920, 340) 单独引一段到 U13.5， +端口引脚成为两段导线的共同端点。PCB 侧走 **设计 → 从原理图导入变更** 应用， +对话框逐条列出 `U13:2 / U13:5 → SCL` 两条，别无其它变更。 + +> **新增检查工具 `.claude/port_audit.py`**：全工程 572 个旗/端口逐个判 +> "引脚是不是某条导线段的端点"。全工程当时只有这一个不合格。 +> 规律已写进 `easyeda-sch-geometry` **§8a-2**。 + + + +--- + +## 20. P5-HARNESS 线束页（2026-09-03 画完） + +原理图第 10 页，也是最后一页。**这是一页文档页**——除了【B】区的手机侧电容组， +整页都是非电气图元（矩形 / 折线 / 文字），不参与网表。 +它把散在 §6.3 / §13 / §15.4 里的「板子外面怎么接」收成一张图， +装机的人对着这一页就能把线束做出来，不用翻手册。 + +### 20.1 四个分区 + +| 区 | 内容 | +|---|---| +| **【A】** | 三条线束的连接图：板端连接器（左框）→ 缆线（中间，按信号着色）→ 手机端接点（右框） | +| **【B】** | 手机侧电容组的**真电路**（C801~C806 挂在 `VO1_P` 与 `GND` 之间） | +| **【C】** | 五路对照表：CH ↔ 板端 J ↔ 输出网络 ↔ INA226 地址 ↔ 电容组位号 | +| **【D】** | 动手前必读的五条红字警告（焊 `P+`/`P−`、J600 固定脚、电容位置、C801 选型、地不共用） | + +### 20.2 【A】三条线束（每台手机一套） + +| 线束 | 板端 | 缆线 | 手机端 | +|---|---|---|---| +| 电源 | J2 Micro-Fit 3.0 2P：`1 VO1_P` / `2 GND` | 18 AWG 双绞，≤ 20 cm，红=正 黑=负 | 电池排线 `P+`/`P−` 焊点 → J600 pin 7/8 + G3/G4（VBATT）与 pin 1/2 + G1/G2（GND） | +| 侧键 | J7 1.25 mm 4P：`K1_PWR` / `K1_VUP` / `K1_VDN` / `GND` | AWG 26~28 细线，远离电源线 | J603 电源键 / J601 音量+ / J602 音量− / J604 公共地 | +| USB | J17 1.25 mm 4P：`VBUS1` / `USB1_DM` / `USB1_DP` / `GND` | USB 线改端子，D± 保持双绞 | 原厂尾插小板 USB-C（CC / ESD / 口温 NTC 都在其上） | + +电容组接在**电源线束的手机端**，也就是排线的 `P+`/`P−` 焊点处（§6.4：装在板上无效）。 + +### 20.3 【B】只画了 CH1 一套 + +CH2~CH5 的电容组与 CH1 完全相同，**没有画出来**，位号见【C】表。 +代价是 `VO2_P`~`VO5_P` 在全工程里只有一个实例，已在 §16.4 说明并在 +`.claude/xpage.py` 里列为 `NAMING_ONLY` 例外。 + +C801~C806 六颗都是 `addIntoBom=false / addIntoPcb=false` 放的， +读回 `getState_AddIntoBom()` / `getState_AddIntoPcb()` 确认过是 `false`。 +**它们不会出现在贴片 BOM 里，也不会被拉进 PCB。** + +### 20.4 画法上的两条新经验 + +1. **文档页不要用 `sch_PrimitiveWire` 画表格线和示意线** —— 导线会被判成网络， + `verify_sch.py` 会报一堆单引脚网络。用 `sch_PrimitiveRectangle` / + `sch_PrimitivePolygon` / `sch_PrimitiveText`（带颜色和粗体），三者都没有电气含义。 + 矩形的 `topLeftY` 在 Y 向上的坐标系里是**上边**，高度往 y 减小的方向长。 +2. **文字宽度要在本地算出来查越界**：`宽度 ≈ 字号 × (CJK 数 + 0.5 × ASCII 数)`， + A4 可用区 `x 20~1145 / y 10~812`，标题栏占 `x>455 且 y<192`。 + `.claude/p5_harness.py` 的 `selfcheck()` 已经把这两条做成自动检查。 + +细节都写进了 `easyeda-sch-geometry` skill 的 §12。 + +--- + +## 21. USB2517I 硬件配置（2026-09-03 按 datasheet 逐条复核） + +### 21.1 用哪一份 datasheet ⚠️ + +**`2517.pdf` —— SMSC USB2517, Revision 2.8 (09-17-12), 50 页。** + +> ⚠️ 从 Microchip 站上还能下到 `00001692C.pdf`，那是 **USB251x*B* 系列** +> （USB2517B，带电池充电支持）的手册，**另一个世代、引脚与寄存器都不同**。 +> 我们的料是 `USB2517I-JZX`（C478081），**必须看 2517.pdf**。 + +### 21.2 引脚号：图和表打架，**表是对的** ⚠️ + +QFN-64 引脚图（Figure 2.1）和引脚表（Table 5.1）在几个脚上互相矛盾， +典型的是 `RBIAS`：图上读出来是 64、表里写的是 63。 + +**判别办法**（和 §18 的 TPS22918 完全同一个套路）：把引脚图的文字**按坐标还原**—— +`fitz` 的 `get_text("words")` 拿到每个词的 xy，再按「同一行/同一列」把引脚号和标签配对， +而不是按 PDF 的文本流顺序读。还原结果与 Table 5.1 **逐脚一致**： + +``` +VDDA33 = 5, 10, 52, 57 （图的文本流顺序会读成 1, 12 —— 错） +RBIAS = 63 VDD33PLL = 64 VDD18PLL = 62 +VDD33 = 46 VDD33CR = 24 VDD18 = 25 +``` + +结论：**图的文本流顺序不可信，Table 5.1 可信。** 本设计用的引脚号： + +| 功能 | 脚号 | +|---|---| +| 上游 `USBUP_DP` / `USBUP_DM` | **59 / 58** | +| 下行 `USBDN[1..7]_DP` | **2, 4, 7, 9, 12, 54, 56** | +| 下行 `USBDN[1..7]_DM` | **1, 3, 6, 8, 11, 53, 55** | +| `VBUS_DET` | **44** | +| `RESET_N` | **43** | +| `RBIAS` | **63** | +| `XTAL1/CLKIN` / `XTAL2` | **61 / 60** | +| `CFG_SEL0`(=SCL) / `CFG_SEL1`(=HS_IND) / `CFG_SEL2` | **41 / 42 / 13** | +| `SUSP_IND/LOCAL_PWR/NON_REM0` | 45 | +| `SDA/SMBDATA/NON_REM1` | 40 | +| `LED_B3_N/GANG_EN` | 34 | +| `PRTPWR[1..7]` | 29, 26, 23, 20, 30, 39, 36 | +| `OCS[1..7]_N` | 28, 27, 22, 21, 35, 38, 37 | +| `TEST` | 19 | +| 电源 | `VDD33`=46、`VDD33CR`=24、`VDD33PLL`=64、`VDDA33`=5/10/52/57、`VDD18`=25、`VDD18PLL`=62 | +| 地 | **散热焊盘（Thermal Slug）必须接 VSS** | + +### 21.3 配置方式：`CFG_SEL[2:0] = 000` + +Table 5.2 的三个 CFG_SEL 脚在 `RESET_N` 上升沿被锁存，决定配置来源。 +本设计取 **`000` = Internal Default Configuration + Strap Options are Enabled**： +不要 EEPROM、不要 SMBus，全靠内部默认值加几个跳线电阻。 + +**为什么这个组合是对的 —— 关键在寄存器 06h**： + +``` +Table 7.1：06h Config Data Byte 1 内部默认 ROM = 9Bh = 1001_1011b + bit7 = SELF_BUS_PWR = 1 = Self-Powered operation ✅ + 0Ch Max Power (Self) = 01h → 2 mA + 0Eh Hub Controller Max Current = 01h → 2 mA +``` + +即**内部默认就是自供电**，正是 §15.1 边界 2 要的。不需要 EEPROM 去改。 + +实现：`CFG_SEL0`(41) / `CFG_SEL1`(42) / `CFG_SEL2`(13) 各 10 kΩ 下拉到地。 + +> ⚠️ 别选 `100` / `101`（Dynamic Power Switching）：那两档虽然让 `LOCAL_PWR` 脚 +> 决定自/总线供电，但**同时会把 Strap Options 关掉**，端口禁用跳线就失效了。 + +### 21.4 外围元件（逐条对 datasheet） + +| 位号 | 值 | 接到哪 | datasheet 依据 | +|---|---|---|---| +| **R708** | **12.0 kΩ ±1%**（C25752） | `RBIAS`(63) → GND | Table 5.1：「A 12.0kΩ (+/-1%) resistor…to set the transceiver's internal bias」。**这个值不能动** | +| **Y1** | **24 MHz ±10ppm, CL=9pF**（C2762192） | `XTAL1`(61) / `XTAL2`(60) | §9.1：「Parallel Resonant, Fundamental Mode, **24 MHz ±350ppm**」。选 ±10ppm 余量很大 | +| **C740 / C741** | **12 pF C0G**（C1547）×2 | 晶振两端 → GND | 按 Figure 9.2：`CL = (C1+CS1)(C2+CS2)/(C1+CS1+C2+CS2)`，取杂散 ~3pF、CL=9pF → C1=C2≈12pF | +| **C742 / C743** | **1 µF 0402**（C52923）×2 | `VDD18`(25)、`VDD18PLL`(62) → GND | Table 5.1 两处都写「must have a **1.0µF (or greater) ±20% (ESR <0.1Ω)** capacitor to VSS」 | +| **R709 / R710** | 100 kΩ / 100 kΩ | 上游 VBUS → 分压 → `VBUS_DET`(44) | §7.1.2 + Table 5.1：「When designing a **detachable** hub, this pin must be connected to the VBUS power pin of the USB port that is upstream」。我们的上游是可插拔的 USB-C，**属于 detachable**，所以要真接、不能拉到 3.3V。该脚是 3.3V 逻辑，5V 必须分压 | +| **R711~R713** | 10 kΩ ×3 | `CFG_SEL[2:0]` → GND | §21.3 | +| **R714 / R715** | 10 kΩ ×2 | `USBDN6_DP`(54)、`USBDN7_DP`(56) → **+3V3_HUB** | Table 5.1：「To disable, **pull up with 10K resistor to 3.3V**」。见 §21.5 | +| **R716** | 10 kΩ | `RESET_N`(43) → +3V3_HUB | 上拉；同时由 74HC595 的备用输出驱动，见 §21.6 | +| 去耦 | 100 nF ×7 | `VDD33`(46)、`VDD33CR`(24)、`VDD33PLL`(64)、`VDDA33`(5/10/52/57) | 每个电源脚一颗，就近 | +| 储能 | 10 µF ×1 | +3V3_HUB | | + +> **VBUS_DET 为什么必须真接上游 VBUS**：USB 2.0 §7.2.1 规定， +> 上游 VBUS 没上电时下行口不许给 D± 上拉。Hub 靠这个脚判断主机在不在； +> 上游断电后 10 秒内撤掉 D+ 上拉。**接成常高（拉到 3.3V）只在「主机永久连接」时才合法**， +> 我们是插拔式，必须分压引真 VBUS。 + +### 21.5 端口分配与两个用不上的口 + +| Hub 端口 | 去向 | +|---|---| +| 1 ~ 5 | CH1 ~ CH5 → J17~J21 → 手机原厂尾插小板 | +| 6, 7 | **禁用**：`USBDN6_DP`(54) / `USBDN7_DP`(56) 各 10 kΩ 上拉到 +3V3_HUB | + +禁用而不是悬空，是为了 `lsusb` 上不出现两个永远空着的口。 +跳线只在 `CFG_SEL=000`（Strap Options Enabled）下有效 —— 这是选 `000` 的另一个理由。 + +> 想把某个口放出来用（比如以后接个 USB 转串口），**拆掉对应那颗 10 kΩ 即可**， +> 焊盘留着。但目前板上没有把 6/7 口引到任何连接器，所以「备用」是指芯片有余量， +> 不是指有现成的口可插。 + +### 21.6 故意不接的脚 + +| 脚 | 处理 | 理由 | +|---|---|---| +| `PRTPWR[1..7]` | **不接** | 端口通断权在 ESP32 手里（§15.2 对策 2），不能交给 Hub | +| `OCS[1..7]_N` | **不接** | Table 5.3：`IPU`，内部上拉到 3.3V，悬空 = 无过流 ✅ | +| `LED_A*` / `LED_B*` | **不接** | 不做指示灯。⚠️ 但 `LED_B3_N`(34) 兼 `GANG_EN`、`LED_B[2:1]`(48/50) 兼 `BOOST[1:0]`、`LED_A*` 兼 `PRT_SWP*`，**这些脚都是 Strap，悬空取默认 '0'**：单独通断/单独过流检测、PHY 不加强、端口极性正常 —— 都符合本设计 | +| `SDA/NON_REM1`(40)、`SUSP_IND/LOCAL_PWR/NON_REM0`(45) | 各 10 kΩ 下拉 | 取 `NON_REM[1:0] = '00'` = 所有端口可移除。**注意 45 脚同时是 `LOCAL_PWR`**，但在 `CFG_SEL=000` 下自/总线供电由寄存器 06h 决定（§21.3），不看这个脚 | +| `TEST`(19) | 下拉到 GND | `IPD`，仅工厂测试用 | + +### 21.7 复位 + +`RESET_N`(43)：datasheet 说拉到 VDD33 即可用内部 POR、不需要外部复位电路。 +本设计在此基础上**再引一根到 74HC595 的备用输出**（U21/U22 共 16 个输出， +15 路按键只用了 15 个，正好剩 1 个），让 ESP32 能远程复位 Hub—— +Hub 偶尔枚举不出来时不用跑到机架前，符合本项目「远程救砖」的一贯思路。 + +R716 10 kΩ 上拉保证 ESP32 复位期间（`KEY_OE#` 被 R609 拉高 → 595 输出高阻） +`RESET_N` 仍是高电平，**Hub 不会跟着被复位**。 + +> ⚠️ PCA9555 的 4 个备用脚**不能**拿来做这件事——它们直接接了地（见 §9.1 的注）， +> 固件严禁把它们配成输出。 + +--- + +*文档随设计推进更新。修改任何一节，请同步更新 §11 的验证项。* + +--- + +## 22. 两板架构：电源底板 + 主板载板（2026-09-04 用户拍板） + +### 22.1 为什么改，改了什么 + +原方案是**一块板 + 三条线束 × 5 台**（§15.4）。改成两块板对插： + +``` + ┌──────────────────────────────────────────────────────────┐ + │ 上板（载板） 5 块小米8 主板（反面朝下）+ USB Hub + VBUS 开关 │ + │ 顶针顶侧键 / 1.25mm 座接 EDL / P+P− 焊盘 + 电容组 │ + └───────────────────────────┬──────────────────────────────┘ + 2.54 排针（只走电源 + 低速控制，**没有 USB**） + ┌───────────────────────────┴──────────────────────────────┐ + │ 下板（电源板）12V 进 → 五路 4A → eFuse → 分流 → 排针座 │ + │ ESP32-S3 + DAC + 六片 INA226 + 两片 595 + PCA9555 │ + └──────────────────────────────────────────────────────────┘ +``` + +**分工** + +| 下板（纯电源 + 控制大脑） | 上板（载板） | +|---|---| +| J1 12V 进线 / F1 / Q1 反接 / TVS / 泄放 | 5 块主板定位孔 + 立柱 | +| 五路 Buck + DAC + eFuse + 分流电阻 + INA226 | **U32 USB2517I + Y1 + 全部 strap + U31 3V3 LDO** | +| U13 输入侧检流、U19 辅助 3V3、U30 12V→5V | **U24~U28 TPS22918 VBUS 负载开关** | +| ESP32-S3 + 74HC595 ×2 + PCA9555 | **J23 上游 USB-C** | +| **侧键驱动管 Q1x3~Q1x5** | 5 组侧键顶针、5 组 EDL（1.25mm 2P 座 + 模拟开关）| +| J22 调试 USB-C | 5 组 `P+`/`P−` 焊盘 + §6.3 电容组 | + +**两处按工程判断定的**（用户没明说）： + +1. **侧键驱动管留在下板。** 移上去不省针数（每台仍是 3 根控制线），却要重画五路的按键部分。 + 留下等于只把 J7~J11 换成排针针位，原理图改动最小。 +2. **EDL 开关放上板。** `FORCED_USB_BOOT` 是 1.8 V 逻辑脚、旁边挂着 ESD 管； + 把 TP1204/TP1205 拉到下板再拉回来，等于在这个脚上挂一段长残桩。 + 开关就近放在 1.25mm 座旁边，穿排针的只剩 1 根控制线。 + +**跟着 Hub 一起上去的四样，少一样都白改**：U32 本体、U31（§9.5 要求就近供电）、 +U24~U28（VBUS 开关隔着连接器等于把 VBUS 绕远）、**J23 上游 USB-C** +（留在下板的话上游那对 D± 还是要穿排针）。改完之后**一根高速差分都不穿连接器**。 + +### 22.2 排针接口定义（2026-09-04 定稿，原理图 P5-BTB 已画完） + +**用两条 2×20（各 40 针，合计 80 针）**，分列板子两端。 +不是 §22.2 初稿说的「一条 2×32 或两条 2×16」—— +64 针按通道切怎么都不整齐（5 路 × 11 针 = 55，任何 32/32 的切法都会把某一路劈开）， +用两条 2×20 反而干净：**J24 = CH1 + CH2 + 全局，J25 = CH3 + CH4 + CH5**， +多出来的 16 针**全部接地**，正好给 4A 回流加粗。 + +**下板装公头**（`C55020601` AZ-PZ2.54-V11-2\*20P，塑高 2.5 / 配合针长 6，直插镀金）， +**载板装母座**（`C5307344` PC104-2×20，塑高 10.5，直插）。对插 = **13.0 mm**。 +选型全过程见 **§22.3f**（2026-09-05 定稿，此前那两个占位料号已作废）。 + +**编号约定**（2026-09-05 两颗符号都在 EDA 里实测过，逐脚读回坐标）： +**第 r 行 = 引脚 2r−1（左列）/ 2r（右列）**，第 1 行在符号中心上方 95 个单位。 +两列 x 偏移 ±30，行距 10。 + +#### ✅ 公母同一套编号（旧的「两套编号」陷阱已随换件消失） + +换件前是两套：下板公头 DIP 式（第 r 行 = r / 41−r）、载板母座 IDC 奇偶式 +（第 r 行 = 2r−1 / 2r），查线只能按行号对。**换成 `C55020601` + `C5307344` 之后 +两颗完全一致，都是 IDC 奇偶式**，`VO1_P` 在两块板上都是 1 / 3 / 5 脚。 + +原理图侧本来就不会错 —— `c1_conn.py` 直接 import `p5_btb.py` 里那两张按行组织的表 +来生成载板页，两边共用同一个事实来源，没有任何手工转写。 + +⚠️ **但 PCB 上那条风险还在**：符号编号一致 ≠ 第 r 行真的对上第 r 行。 +公头在下板顶层、母座在载板底层，**底层元件在顶视图里是镜像的**， +两个封装的焊盘编号 + 摆放镜像共同决定对位关系。 +以 `pcb2-header-pads.json` 导出的 80 个焊盘坐标为准，**布板时必须实打实核对一次**。 + +#### ⚠️ 2026-09-05 重排：按**载板几何**分配，不再按通道号切 + +原来是 `J24 = CH1+CH2+全局 / J25 = CH3+CH4+CH5`，那是 09-04 定的、**当时载板 PCB 还不存在**。 +载板画出来之后发现 09-04 那版有一条**硬冲突**：排母南排前 16 位全是 GND 焊盘， +Ø1.70 / 间距 2.54 ⇒ 相邻边距 0.84 mm，扣掉两边 0.2 净距，Inner1 上每个缝只剩 **0.44 mm 铜网**， +而 4 A 按 IPC-2221 内层 0.5 oz 要 **6.97 mm** —— **4 A 的电源面穿不过排母的地针行**。 +偏偏 09-04 那版把 `VO4_P` / `VO5_P` 放在 J32 的**北**排，它们的站却在排母**南**边。 + +**新规矩：北排喂北边的站，南排喂南边的站，一路都不许跨行。** 依据是载板几何： + +``` +J31 焊盘 x 37.87~ 86.13 正对 site1(x 5~72，北) 和 site4(x 41~108，南) +J32 焊盘 x 133.87~182.13 正对 site3(x 148~215，北) 和 site5(x 112~179，南) +site2 (x 76.5~143.5，北) 夹在两颗中间 → VO2_P 取 J31 北排最右三针(x 81~86)， + 正好顶着 site2 最左边的负载 C811(x 86.0) +``` + +重排后五路 `VOn_P` **全部同侧**，Inner1 上最远曼哈顿距离从 **~120 mm**（VO4 原来要绕排母端头、 +钻手机 2 底下再折回来）降到 **≤42 mm**。逐项见 **§25.10**。 + +两处随之改的针数（网络表一个都没变，只是落点变了）： + +| | 09-04 | 09-05 | 为什么 | +|---|---|---|---| +| `+5V` | 3 针（全在 J31 北排）| **10 针**，两颗排母 × 南北四处 | 不是为了电流（2.8 A/10 = 0.28 A/针），是为了**就近落地**，免得在 Inner1 上拉一条横贯全板的脊 | +| `GND` | 33 针 | **26 针** | 让位给 +5V；20 A 回流 = 0.77 A/针，仍宽裕 | +| 信号 | 47 | 54 | = 15 VO + 10 +5V + 25 站内 + 4 全局 | + +**唯一事实来源是 `.claude/p5_btb.py` 里的 `J24` / `J25` 两张表**， +`c1_conn.py` 直接 import 它生成载板页，下面两张表是从同一份数据生成的。 + +#### J24（对插载板 J31）—— site1(北) + site4(南) + site2 电源 + 全局 + +| 行 | 北排(奇) 脚 / x mm | 网络 | 南排(偶) 脚 / x mm | 网络 | +|---|---|---|---|---| +| 1 | 1 / 37.87 | **`VO1_P`** | 2 / 37.87 | `GND` | +| 2 | 3 / 40.41 | **`VO1_P`** | 4 / 40.41 | `GND` | +| 3 | 5 / 42.95 | **`VO1_P`** | 6 / 42.95 | `GND` | +| 4 | 7 / 45.49 | **`+5V`** | 8 / 45.49 | `GND` | +| 5 | 9 / 48.03 | **`+5V`** | 10 / 48.03 | `GND` | +| 6 | 11 / 50.57 | `POGO1_PWR` | 12 / 50.57 | `POGO4_PWR` | +| 7 | 13 / 53.11 | `POGO1_VUP` | 14 / 53.11 | `POGO4_VUP` | +| 8 | 15 / 55.65 | `POGO1_VDN` | 16 / 55.65 | `POGO4_VDN` | +| 9 | 17 / 58.19 | `EDL_EN1` | 18 / 58.19 | `EDL_EN4` | +| 10 | 19 / 60.73 | `VBUS_EN1` | 20 / 60.73 | `VBUS_EN4` | +| 11 | 21 / 63.27 | `SDA` | 22 / 63.27 | **`+5V`** | +| 12 | 23 / 65.81 | `SCL` | 24 / 65.81 | **`+5V`** | +| 13 | 25 / 68.35 | `GND` | 26 / 68.35 | `UP_VBUS_DET` | +| 14 | 27 / 70.89 | `GND` | 28 / 70.89 | `GND` | +| 15 | 29 / 73.43 | `GND` | 30 / 73.43 | **`VO4_P`** | +| 16 | 31 / 75.97 | `GND` | 32 / 75.97 | **`VO4_P`** | +| 17 | 33 / 78.51 | `GND` | 34 / 78.51 | **`VO4_P`** | +| 18 | 35 / 81.05 | **`VO2_P`** | 36 / 81.05 | `GND` | +| 19 | 37 / 83.59 | **`VO2_P`** | 38 / 83.59 | `GND` | +| 20 | 39 / 86.13 | **`VO2_P`** | 40 / 86.13 | `GND` | + +#### J25（对插载板 J32）—— site3(北) + site5(南) + site2 信号 + +| 行 | 北排(奇) 脚 / x mm | 网络 | 南排(偶) 脚 / x mm | 网络 | +|---|---|---|---|---| +| 1 | 1 / 133.87 | **`+5V`** | 2 / 133.87 | **`+5V`** | +| 2 | 3 / 136.41 | **`+5V`** | 4 / 136.41 | **`+5V`** | +| 3 | 5 / 138.95 | `POGO2_PWR` | 6 / 138.95 | `VBUS_EN5` | +| 4 | 7 / 141.49 | `POGO2_VUP` | 8 / 141.49 | `EDL_EN5` | +| 5 | 9 / 144.03 | `POGO2_VDN` | 10 / 144.03 | `GND` | +| 6 | 11 / 146.57 | `EDL_EN2` | 12 / 146.57 | `GND` | +| 7 | 13 / 149.11 | `VBUS_EN2` | 14 / 149.11 | `GND` | +| 8 | 15 / 151.65 | `HUB_RST` | 16 / 151.65 | `GND` | +| 9 | 17 / 154.19 | `GND` | 18 / 154.19 | **`VO5_P`** | +| 10 | 19 / 156.73 | `GND` | 20 / 156.73 | **`VO5_P`** | +| 11 | 21 / 159.27 | `GND` | 22 / 159.27 | **`VO5_P`** | +| 12 | 23 / 161.81 | `POGO3_PWR` | 24 / 161.81 | `POGO5_PWR` | +| 13 | 25 / 164.35 | `POGO3_VUP` | 26 / 164.35 | `POGO5_VUP` | +| 14 | 27 / 166.89 | `POGO3_VDN` | 28 / 166.89 | `POGO5_VDN` | +| 15 | 29 / 169.43 | **`VO3_P`** | 30 / 169.43 | `GND` | +| 16 | 31 / 171.97 | **`VO3_P`** | 32 / 171.97 | `GND` | +| 17 | 33 / 174.51 | **`VO3_P`** | 34 / 174.51 | `GND` | +| 18 | 35 / 177.05 | `EDL_EN3` | 36 / 177.05 | `GND` | +| 19 | 37 / 179.59 | `VBUS_EN3` | 38 / 179.59 | `GND` | +| 20 | 39 / 182.13 | **`+5V`** | 40 / 182.13 | **`+5V`** | + +**合计 54 个信号 + 26 个地。** 五路 `VOn_P` 仍是 3 针并联（4 A / 3 = 1.33 A 每针， +母座额定 2.5 A 每针），**正对面 3 针 GND** 做本路回流（§15.4 各路独立回地不变）—— +`p5_btb.py` 的 `plan()` 里有断言逐行核这一条。 + +#### 为什么侧键网络叫 `POGOn_*` 而不是 `KEYn_*` + +驱动管留在下板（§22.1），所以**同一路按键有两个节点**： +栅极侧（ESP32 / 74HC595 来的）已经叫 `Kn_PWR`，漏极侧（穿排针去顶针的）如果叫 +`KEYn_PWR`，两个名字只差一个字母 —— 这种命名迟早会接错。 +改叫 **`POGOn_PWR` / `POGOn_VUP` / `POGOn_VDN`**，同时也点明了载板那头是顶针。 + +**侧键的公共地不占排针**：J604 是三键公共地（§13.3），在载板上直接接本路的电源返回地即可。 +下板原来 J7~J11 上那三个专门的地针（每键一个）随连接器一起删掉了。 + +> **风扇不占排针**（2026-09-04 用户定：风扇装 3D 打印外壳上）。 +> 风扇的 12V、PWM、TACH 全部从**下板**直接出线（J26~J30，见 §22.6）—— +> 下板本来就有 12V 母线和 ESP32，绕到载板再绕回来毫无意义。 + +**电气复核**：三针并联的接触电阻约 5 mΩ，4 A 时压降 20 mV，可接受。 +回路电感从线束的约 300 nH 掉到 **30~50 nH** 量级 —— §6.1 / §6.2 的谐振频率与 +阻尼比要按这个重算，结论方向是**比原来更过阻尼**，C801 用普通铝电解做阻尼依然成立。 + +### 22.3 小米8 主板机械数据（从我们自己的 PDF 反推） + +⚠️ **纠正一条旧结论**：`小米8原理图/Xiaomi_Mi_8_Schematic.pdf` 的**第 1、2 页是正反面位号图** +（含完整板框轮廓 + 全部位号），不是原理图。PROGRESS 里「PDF 不含任何机械尺寸、 +必须实测」那条是错的，**头号阻塞项其实一直不存在**。 + +**比例尺标定方法**（可复现）：原理图页上每个器件都标了封装（0201 / 0402 / …）， +把「位号 → 封装」抽出来，再到位号图上量同名器件的矩形，反推 pt→mm： + +| 封装 | 样本数 | 长边 pt/mm | 短边 pt/mm | +|---|---|---|---| +| 0201 | 464 | 16.80 | 17.20 | +| 0402 | 35 | 18.96 | 20.16 | +| 0603 | 9 | 18.45 | 20.25 | + +取 **17.0 pt/mm**（0201 样本最多、长短边最一致；大封装偏大是因为画的是焊盘外框）。 + +**主板尺寸：卡尺实测 44.66 × 67.09 mm**（2026-09-04 用户实测，**以此为准**）。 +反推比例尺 x 17.15 / y 16.93 pt/mm —— 与上表从 0201 推出的 17.0 只差 0.7%，图纸确认无误。 + +### 22.3a 七个定位孔（2026-09-04 从实测照片提取） + +⚠️ **又一条旧结论被推翻**：先前从位号图上找同心圆，判定「主板没有定位孔、只能靠压板」， +**是错的**。实物照片上有 **7 个金属包边的定位孔**，沿板子周边分布。 +错因是我在矢量图元里找「同心圆组」，抓到的全是测试点和圆焊盘； +而位号图上的孔要么没画成圆、要么被元件挡住 —— **没有实物对照就不该下这种结论**。 + +坐标从用户标注的照片提取（板体最大连通块定包围盒，按实测长宽标定）， +**照片方向、板左下角为原点，单位 mm**： + +| 孔 | X | Y | 位置描述 | +|---|---|---|---| +| H1 | 54.2 | 42.3 | 上边偏右 | +| H2 | 2.6 | 38.2 | 左边缘上 | +| H3 | 61.9 | 33.7 | 右边缘上（与 H4 成对）| +| H4 | 62.1 | 29.2 | 右边缘下 | +| H5 | 2.6 | 27.0 | 左边缘中 | +| H6 | 4.0 | 10.8 | 左下 | +| H7 | 42.6 | 3.7 | 下边偏右 | + +**精度**：包围盒长宽比 1.533，实测 1.502，差 2%（拍摄轻微透视）→ 坐标误差约 **±0.5 mm**。 +载板上的孔按 **Ø2.5 mm 沉孔或长圆槽**做，足以吸收这个误差； +装配时以 H2/H5（左边缘那两个，间距 11.2 mm）做主基准，其余给余量。 + +### 22.3b 统一坐标系（**后续所有机械工作以这张表为准**） + +**顶视坐标系**：从上往下看装配体，板 **67.09 (X) × 44.66 (Y) mm**，左下角为原点。 +就是用户那张标红框照片的方向 —— 主板「朝上那面」朝着你。 + +**三个变换关系（都已验证）**： + +1. 照片朝向 = 位号图 page1 视图**逆时针转 90°**（用户 2026-09-04 目视确认）。 + 换算：`X = 67.09 − y_图`，`Y = x_图`。 +2. 位号图 page2（反面）= page1 **上下翻转**（轮廓匹配：边界差 0.0194， + 左右镜像是 0.057，差一倍多）。合成后 `x_view = 44.66 − x₂`，`y_view = y₂`。 +3. **验证**：按 ① 预测 J600 / J1401 / TP1204 / TP1205 应落在照片的 + (392,609) / (735,637) / (688,596) / (650,594) 像素处 —— 照片上那三处正好是 + 一个中等 BTB 座、底边那条长 BTB 座、以及紧挨着它的两个测试点。**三点独立吻合，映射成立。** + +| 特征 | X | Y | 在哪一面 | 精度 | +|---|---|---|---|---| +| H1 定位孔 | 54.2 | 42.3 | 通孔 | ±0.5 | +| H2 | 2.6 | 38.2 | 通孔 | ±0.5 | +| H3 | 61.9 | 33.7 | 通孔 | ±0.5 | +| H4 | 62.1 | 29.2 | 通孔 | ±0.5 | +| H5 | 2.6 | 27.0 | 通孔 | ±0.5 | +| H6 | 4.0 | 10.8 | 通孔 | ±0.5 | +| H7 | 42.6 | 3.7 | 通孔 | ±0.5 | +| **TP1204 (EDL)** | **45.41** | **4.99** | 朝上 | **±0.3**，本体 0.73×0.74 | +| **TP1205 (EDL)** | **42.64** | **4.99** | 朝上 | **±0.3**，本体 0.73×0.74 | +| **J1401 尾插座** | **53.58** | **2.86** | 朝上 | **±0.3**，本体 2.27×12.25 | +| J600 电池座 | 23.8 | 4.6 | 朝上 | ±2（**位号文字位置**，本体没匹配上）| +| **J601 侧键** | **2.70** | **4.60** | 朝下（已折算顶视投影）| **±0.3**，本体 2.23×1.21 | +| **J602** | **5.41** | **6.52** | 朝下 | **±0.3**，本体 2.22×1.20 | +| **J603** | **3.11** | **6.91** | 朝下 | **±0.3**，本体 1.21×2.21 | +| **J604** | **2.12** | **2.46** | 朝下 | **±0.3**，本体 0.69×1.10 | + +**触点坐标怎么来的**：先按位号文字位置估（±1~2 mm），后改成**匹配器件本体图元**， +到 ±0.3 mm。匹配规则：测试点找直径 0.75±0.25 mm 的圆、连接器找附近面积最大的矩形、 +侧键找 0.4~3.5 mm 的焊盘，并且**一个图元只能被一个位号认领**（不去重会让 +TP1204/TP1205 指向同一个圆）。 + +**三点自洽验证**：TP1204 与 TP1205 各自量出 **0.73 × 0.74 mm**（原理图标注 `TP0.75mm`）、 +**Y 坐标完全相同**、间距 2.77 mm —— 比例尺、图元匹配、坐标变换三样同时对上才可能这样。 + +⚠️ 仍要注意： +- 7 个孔 ±0.5 mm（实测照片），触点 ±0.3 mm（矢量图元），**J600 是 ±2 mm**（本体没匹配上，用的还是位号文字位置）。 +- **打样前顶针与 EDL 焊盘要拿实物复核**，或做成稍大的焊盘 / 可调顶针座。 + +机器可读版：`.claude/mi8_mech.json`（孔位与总体）、`.claude/mi8_contacts.json`（器件本体版触点）。 + +**关于「找精确机械图纸」**（2026-09-04 查过，结论：不用找了）： +小米8(dipper) 的免费 boardview 在 vinafix 等站上**只有 Mi 8 Lite 与 Mi 8X(Mi A3)**， +都是别的板子；付费站（laptop-schematics / mobilerdx）声称有 BRD 但要账号积分， +而且给的是同一份数据的另一种封装。手机厂商不公开 DXF/STEP。 +**我们手上这份位号图本来就是矢量的、精度等于原始 CAD**，卡尺又把比例尺锁到 0.7% —— +限制精度的从来不是图纸，是提取方法。 + +**关键触点**（看图方向，板左下角为原点）： + +| 触点 | 面 | 位置 mm | 用途 | +|---|---|---|---| +| J600 电池座 | 正面 | (4.7, 43.1) | BM3E 排线，接 `P+`/`P−`（§13.5：**必须保留原厂排线**）| +| J1401 尾插座 | 正面 | (2.5, 18.3) | 尾插小板 FPC → USB-C | +| **TP1204 / TP1205** | 正面 | (5.6, 21.6) / (5.8, 24.4) | EDL，间距 2.8 mm，**焊盘 0.75 mm** | +| J601~J604 侧键 | **反面** | 四个挤在约 2.7 × 2.6 mm 内 | 顶针 | + +**由此定死主板朝向：反面朝下贴着载板。**（用户 2026-09-04 确认「主板装在上板的上表面」， +与此一致：载板在下、主板反面贴上去、正面朝天。） + +- 侧键在反面 → 顶针顶得到 ✅（定位孔正好提供对位基准） +- J600 / J1401 在正面朝上 → 排线和尾插小板从上面插 ✅ +- **EDL 两个测试点也在正面朝上 → 顶针够不着**，只能焊两根线到载板上的 1.25mm 2P 座。 + 反正 §13.5 已经要求把排线焊到载板的 `P+`/`P−` 焊盘，焊接本来就在装配流程里。 + +### 22.3c 侧键坐标的实测校核 + 公差链（2026-09-04） + +⚠️ 这一节我连着读错两次：先把两个读数当成「主板厚度」，又把 **7.61** 读成 1.76 +（卡尺屏是旋转的，数字看反了）。以用户口述为准： + +| 实测 | 含义 | +|---|---| +| **7.61 mm** | 最上面那个侧键 → **下**边框 | +| **4.03 mm** | 最左边那个侧键 → **右**边框 | + +拿它校核 §22.3b 从矢量图元提的侧键坐标（顶视，板 67.09 × 44.66，左下原点）： + +| 实测 | 对应推算 | 差 | +|---|---|---| +| 7.61 | J603 中心 Y=6.91、本体高 2.21 → 远边 **8.01** | **0.40** | +| 4.03 | J602 中心 X=5.41、本体宽 2.22 → 近边 **4.30** | **0.27** | + +**两个独立测量都落在 0.3~0.4 mm 内**，而且差值正好是「实测量到触点边缘、 +推算给的是触点中心」的半宽差 —— **坐标提取方法得到验证**。 + +#### ⚠️ 顶针的公差链（设计必须吃掉这个误差） + +``` +顶针实际落点误差 = 坐标提取 ±0.3 + 定位孔 ±0.5 + 装配间隙 ≈ ±1 mm +``` + +而手机侧键弹片触点本体才 **1.2 ~ 2.2 mm** —— ±1 mm 有可能顶偏。 + +原来写的三条对策里，**前两条 2026-09-04 选型时都被否掉了**： + +| 原对策 | 结论 | +|---|---| +| ~~顶针选大冠径 Ø1.5~2~~ | ❌ **这个高度档没有大冠径的**。选定的 YTC1P-2510-01 柱塞只有 **Ø0.9 球头**（§22.3e） | +| ~~顶针孔做长圆槽装配后锁死~~ | ❌ 定的是 **SMD 贴片顶针**（Ø2.0 单焊盘），回流自对中，装完不能调 | +| **首件必验** | ✅ **现在是唯一的对策**，见下 | + +**所以唯一的办法是首件实测校正**：第一块载板先用一块真主板试压， +四个触点逐个测通断；打偏的把实测偏移量填回 `mi8_contacts.json` 再出第二版。 + +减小误差本身也有一条路：**±1 mm 里 ±0.5 来自定位孔坐标是从照片提的**。 +用卡尺把那 7 个定位孔重新量一遍，这一项能直接砍掉一半。 + +另外，四个触点的**风险不一样**： + +| 触点 | 本体尺寸 | 打偏的后果 | +|---|---|---| +| J601 音量+ | 2.23 × 1.21 | 该键失效 | +| J602 音量− | 2.22 × 1.20 | 该键失效（还连着 Fastboot 组合键）| +| J603 电源键 | 1.21 × 2.21 | **最关键**，断电重启全靠它 | +| J604 公共地 | 0.69 × 1.10（最小）| **无所谓** —— P− 已经把地送到手机了，它只是冗余 | + +### 22.3e 叠层高度与顶针选型（2026-09-04 实测） + +| 实测 | 值 | +|---|---| +| 裸板厚 | **0.8 mm** | +| 侧键面（**朝下**）最高件 = 屏蔽罩，高出该面 | **1.4 mm** | +| 同一个屏蔽罩量到另一板面 | 2.2 mm | + +**自洽校核**：0.8 + 1.4 = 2.2 ✔ —— 两个读数描述同一个屏蔽罩，数据可信。 + +#### 立柱与顶针（2026-09-04 选型定稿，**推翻了原来的 2.0 mm**） + +侧键触点就在板面上（高度 0），而同一面的屏蔽罩高 1.4 mm，所以立柱只有**下限** +（>1.4 mm），没有上限 —— 立柱越高，屏蔽罩净空越大、板下风道越通。 + +⚠️ **原来先定「立柱 2.0 mm」再去找「工作高 2.0 mm」的顶针，方向反了，而且买不到。** +把立创上唯一成系列的单针 POGO（怡远 YTC1P-XXYY-01，规格书 `C5221293.pdf`）整族列出来： + +| 型号 | 立创 | 自由高 A+B | 行程 D | **压到底 C** | 库存(2026-09-04) | +|---|---|---|---|---|---| +| YTC1P-1510-01 | — | 2.00 | 0.35 | 1.65 | | +| YTC1P-1807-01 | — | 2.50 | 0.55 | 1.95 | | +| YTC1P-2010-01 | C5221287 | 3.00 | 0.70 | 2.30 | 8570 | +| **YTC1P-2510-01** | **C5221288** | **3.50** | **0.80** | **2.70** | 3385 | +| YTC1P-3010-01 | C5221282 | 4.00 | 0.80 | 3.20 | 5355 | +| YTC1P-3015-01 | C5221293 | 4.50 | 1.00 | 3.50 | 330 | +| YTC1P-3515-01 | C5221292 | 5.00 | 1.30 | 3.70 | 3180 | +| YTC1P-4015-01 | C5221281 | 5.50 | 1.30 | 4.20 | 1720 | + +规格书里 A/B/C/D 的含义（图纸实测，别按名字猜）：**B = 露出的柱塞长度，A = 柱塞根部到 +法兰底面，C = 压到底的总高，D = 最大行程**，且恒有 `A+B = C+D = 全高`。 +型号里的 `XXYY`：`XX.X` ≈ A、`YY` = B×10（1510 那一行是规格书自己的笔误）。 + +**全族「压到底」都 ≥ 2.30 mm，所以 2.0 mm 的间隙一根都用不了** —— 顶到底就变成硬顶块， +20 根针 × 100 g ≈ 2 kg 会把主板从立柱上顶起来。正确顺序是**先选顶针，再由它定立柱高**。 + +> **定稿：立柱 3.0 mm + 顶针 YTC1P-2510-01（立创 C5221288，SMD Ø2.0 单焊盘）。** +> 自由高 3.5 → 压缩 **0.5 mm = 62% 行程**（约 62 g 接触力），压到底还差 0.3 mm； +> 屏蔽罩净空 3.0 − 1.4 = **1.6 mm**。额定 12 V / 1.5 A、接触电阻 ≤100 mΩ、寿命 1 万次。 + +⚠️ **立创参数页把 2510 的「工作高度」写成 2.3 mm，是错的**（那是 2010 那一行的值）； +同族其它型号的参数页都和规格书一致。**以规格书图纸为准**。 + +⚠️ **冠径只有 Ø0.9 球头**（柱塞 Ø0.9 / 外管 Ø1.5 / 法兰 Ø2.0）， +**这一族没有 §22.3c 想要的 Ø1.5~2 大冠径**。所以那 ±1 mm 公差链**不是靠针头吃掉的**， +只能靠首件实测校正（§22.3c 的对策 3）。四个触点里 J601/J602/J603 窄边约 1.2 mm， +是必须打准的；**J604 只是三键公共地，而 P− 已经把地送到手机了 —— J604 打偏不影响功能**， +它是冗余而不是关键路径。 + +#### 叠层累计（从载板顶面往上） + +``` +载板顶面 ─┬─ 3.0 立柱 ─┬─ 0.8 主板 ─┬─ h_up（正面元件高，**还没量**） + │ │ └─> 主板最高点 = 3.8 + h_up + └─ 顶针工作段 3.0（自由高 3.5，压缩 0.5） +``` + +🚧 **还缺 h_up**（正面 = 朝上那面最高元件高出板面多少）。 +它决定压板高度和整机层高，但**不影响立柱与顶针选型**，可以后补。 + +📌 **有压板把主板压在立柱上，所以 Z 向是确定的**（只剩立柱长度公差 + 顶针焊高， +约 ±0.15 mm），不需要按 Z 向公差留大余量 —— 选型按**接触压力**定即可。 + +### 22.3d ⚠️ 排针叠高与下板高元件冲突 + +下板上现在最高的两个件： + +| 器件 | 高度 | +|---|---| +| C2 / C3 470 µF 直插电解 | 约 **12 mm** | +| R9 泄放电阻（立式）| 约 9 mm | + +（J23 USB-C 3.2 mm 已经随 Hub 搬到载板，不再是约束。） + +→ **两板净空必须 ≥ 13 mm**，而**标准 2.54 排针 + 插座对插高度只有 8.5~11 mm，不够**。 + +三条出路，推荐第一条： + +1. **用加高排针**（11.0 / 13.0 / 15.0 mm 都有现成料）。改动最小，顺带改善散热。 + 代价：针变长、回路电感略增 —— 13 mm 针约 10 nH，三针并联约 3 nH， + 相对 §22.2 的 30~50 nH 预算可以忽略。 +2. 把 C2/C3 换成贴片电解 / 固态电容（矮，但容量密度低、要多几颗）。 +3. 在载板上对着 C2/C3 开孔让位（载板 200×150 完全盖住下板 160×125，所以要真的开孔）。 + +### 22.4 EDL（9008）控制口 + +原理图 Sheet 17（PDF 第 19 页）： + +``` +VREG_S4A_1P8 ──[R1204 1.8kΩ ±5% 0201]── TP1204 ← 0.75 mm 测试点 +FORCED_USB_BOOT ──┬── TP1205 ← 0.75 mm 测试点 + └── CR1209 PESD3V3V1BCSF ── GND +``` + +短接 TP1204 ↔ TP1205 = 把 `FORCED_USB_BOOT` 拉到 1.8 V → SoC 进 9008。 + +**串了 1.8 kΩ，短路电流只有 1.8V/1.8kΩ = 1 mA** —— 所以不需要继电器、也不需要光耦， +一颗模拟开关（TS5A3157 / NLAS4599 一类，3.3 V 供电，1.8 V 信号在导通范围内， +Ron ~1 Ω）就够。**每台一颗，放在 1.25mm 2P 座旁边。** + +⚠️ 别用普通 N-MOS 直接跨接两点：源极那侧导通后会被抬到 1.8 V， +3.3 V 栅压只剩 Vgs=1.5 V，落在阈值附近。要么用模拟开关，要么用 5 V 栅压驱动。 + +时序：**先短接、再插 USB**（等价于原厂短接法的「保持短接再连线」）。 +固件里的顺序是 `EDL_EN=1` → `VBUS_EN=1` → 等枚举 → `EDL_EN=0`。 + +#### `EDL_EN1~5` 从哪来：第三片 74HC595（U33，2026-09-04 新增） + +排针接口要 5 根 `EDL_EN`，但 §8.1 的 GPIO 已经排满，两片 74HC595 的 16 路输出 +也全被占掉了（15 路侧键 + `HUB_RST`），PCA9555 只剩 4 个空脚 —— **差一路**。 +所以在 U22 之后再级联一片 **74HC595（U33，位号见 P6-FAN-EDL 页）**： + +``` +U21 ──QH'(9)──> U22.SER(14) [SR_CAS] +U22 ──QH'(9)──> U33.SER(14) [SR_CAS2] ← 本轮新增，U22.9 原来是悬空的 +U33: QA=EDL_EN1 QB=EDL_EN2 QC=EDL_EN3 QD=EDL_EN4 QE=EDL_EN5 QF/QG/QH 备用 +``` + +`SRCLK` / `RCLK` / `OE#` 三根与前两片共用，不占新 GPIO。 +**移位链从 16 位变成 24 位，先移入的那个字节落在 U33 上** —— 固件要跟着改。 + +#### 载板侧已画（2026-09-04，C4-SITE1~5 各一套） + +| 位号 | 器件 | 接法 | +|---|---|---| +| `U41`~`U45` | **TS5A3157DBVR**（`C353034`，SOT-23-6） | `COM`(4) 与 `NO`(1) 分别接 1.25mm 座的两针；`NC`(3) 不接；`V+`(5) = `+3V3_HUB`；`IN`(6) = `EDL_ENn` | +| `J61`~`J65` | A1251WV-S-2P（`C225104`，1.25 mm 2P） | 两根线焊到主板正面的 TP1204 / TP1205；两个固定脚接地（与 C3-USB 上的 J17 一致）| +| `R741`~`R745` | 100 kΩ | `EDL_ENn` 下拉到地 | +| `C761`~`C765` | 100 nF | 开关去耦 | + +⚠ **`EDL_EN` 的 100 kΩ 下拉不在下板，在载板上**，紧挨着那颗模拟开关。 +理由和按键 MOS 栅极下拉一样（§8.1 复位安全三条）：下拉要靠近被驱动的器件， +否则排针一断开、载板那头就浮空。ESP32 复位期间 595 输出高阻， +下拉保证五台手机不会被误拉进 9008。 + +### 22.6 散热：强制风冷（2026-09-04 用户拍板） + +**先说被否掉的方案**：曾提议在侧键面屏蔽罩与载板之间那 0.6 mm 缝里塞导热垫， +把 SoC 的热导进载板铜箔。**用户否决，改用风扇。** + +#### 风道（用户定） + +``` + ┌──────── 顶部 1 个大风扇，向外排 ────────┐ + │ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ │ + →→ ┌─┴───────────────────────────────────┬─┐ ←← + 侧面 │ 载板：5 块主板 │ │ 侧面 + 2 个 │ ─────────── 13 mm 缝（天然风道）──── │ │ 2 个 + 吸入 │ 下板：五路功率级 │ │ 吸入 + →→ └─────────────────────────────────────┴─┘ ←← +``` + +**4 进 1 出 = 机箱正压** —— 灰尘从缝隙往外走而不是往里吸，长期运行更干净。 +两板之间那 13 mm 缝正好是侧面进风的天然风道，顺带吹到下板的功率级。 + +#### 热负荷与风量 + +| 来源 | 估算 | +|---|---| +| 5 × SDM845 满载 | 10 ~ 15 W | +| 下板五路 Buck（92%）+ eFuse + 分流 | ≈ 9 W | +| **合计** | **≈ 25 W** | + +`Q = P/(ρ·cp·ΔT)`，ρ·cp ≈ 1.2 kJ/m³K、ΔT = 15 K → +**Q = 1.4 L/s = 5 m³/h ≈ 2.9 CFM**。 +4 个 40 mm 风扇随便超过 —— **风量不是瓶颈，风道和正压才是设计要点。** + +#### 电气（全部在**下板**，不占排针） + +| 项 | 选择 | +|---|---| +| 风扇 | 侧面 4 × 小（40 mm 级）+ 顶部 1 × 大，均 **12V** | +| 电流 | 4×0.10 + 1×0.30 ≈ **0.70 A @12V = 8.4 W** | +| 供电 | 下板 12V 母线，**风扇接插件放下板边缘** | +| 驱动 | **低边 N-MOS + PWM**，一路驱动全部 5 个风扇 | +| ⚠️ | 风扇是**感性负载**，MOS 漏极必须并**续流二极管** | +| PWM | **ESP32 IO47**（LEDC 硬件 PWM）—— §8.1 原标「备用」 | +| TACH | **ESP32 IO48** | + +**TACH 的接法（一个脚监 5 个风扇）**：风扇 TACH 多为集电极开路， +**5 个并到同一个脚做线或**。全转时脉冲率约为单扇的 5 倍， +停一个频率就掉约 1/5 —— **能检出「有风扇停了」，虽然分不出是哪一个**。 +要分辨到具体哪个，就得把进风与排风分成两组独立控制，得再找一组 PWM/TACH 脚。 +（RXD0 已经在 2026-09-04 划给 `UP_VBUS_DET` 了，只剩 TXD0 一根，不够。）**当前不做。** + +#### ⚠️ TACH 必须分压，直连 IO48 会打穿 ESP32（2026-09-04 画图时才想明白） + +这一条初稿漏了，但它是**低边调速 + TACH 组合的必然后果**： + +低边 MOS 关断时，风扇的「地」被抬到接近 **12 V**；而 TACH 是**以风扇自己的地为参考**的 +集电极开路输出，于是 TACH 线也跟着浮到 12 V。直接接 3.3 V 的 IO48 就是往 GPIO 上灌 12 V。 + +**实际画法**（P6-FAN-EDL 页）： + +``` ++12V ──[R730 10k]──┬── TACH_RAW ── J26~J30 的 pin3（5 个并联） + └──[R731 10k]──┬── FAN_TACH → IO48 + └──[R732 3.3k]── GND +``` + +- IO48 上的最高电压 = 12 × 3.3 / 13.3 = **2.98 V**，在 3.3 V 以内，不需要钳位管。 +- **代价：PWM 关断期间读到的是稳定高电平，测不到转速**；只有导通期间才有脉冲。 + 这是低边调速的固有限制，不是接线错 —— 固件要么在占空比 100% 的时候采转速， + 要么按导通窗口去数脉冲。 +- 想彻底解决就得换 **4 线 PWM 风扇**（风扇常供电、PWM 是独立输入脚， + TACH 直接以板地为参考）。风扇型号还没定，**如果最终选了 4 线风扇， + 这一段的 MOS + 续流管 + 分压全都可以删掉**，改成 PWM 脚直驱 + TACH 上拉到 3V3。 + +#### 已画元件（P6-FAN-EDL 页，2026-09-04） + +| 位号 | 器件 | 作用 | +|---|---|---| +| Q6 | AO3400A | 低边开关，切 5 个风扇的回流 | +| D2 | SS34 | 续流二极管，K 接 +12V、A 接风扇回流 | +| R733 / R734 | 1 kΩ / 100 kΩ | 栅极串阻 / 栅极下拉（复位期间风扇不转） | +| R730 / R731 / R732 | 10 k / 10 k / 3.3 k | TACH 上拉 + 分压 | +| C738 | 22 µF/25 V 1206 | 风扇 12 V 本地储能 | +| J26 ~ J30 | KF2510-3A（2.54 mm 3P） | 每个风扇一个：pin1 = +12V，pin2 = 风扇回流，pin3 = TACH | + +#### 对 12V 输入预算的影响 + +原预算：五路 4A × 4.2V ÷ 0.92 ÷ 12V ≈ **7.6 A**； +加风扇 **+0.70 A** → 约 8.3 A，**10 A 适配器仍有余量**（§1 规格不用改）。 + +#### 测温仍然放载板 + +风扇是给**手机**降温的。板上已有的两路 NTC（IO1 电感区 / IO2 MOS 区）测的是 +**下板功率级**，拿它做反馈等于测错地方。而 ESP32-S3 的 ADC1 只有 GPIO1~10， +IO4~IO10 已被 `EFUSE_EN`/`VBUS_EN` 占满，**没有多余 ADC 脚**。 +所以把 **I²C 引到载板**（排针 +2 针），放一颗数字温度芯片。 +现有 I²C 已挂 9 个器件，再加 1~2 个没压力。 + +#### 待定 + +- 风扇具体型号、外壳风道尺寸（等 3D 外壳方案） +- 顶部排风扇的风量要 ≥ 4 个进风扇之和的多少，才不会把机箱压得过头（一般不用管， + 正压是有意为之；但外壳要留泄压缝） + +### 22.5 推翻 / 需要重算的地方 + +| 位置 | 怎么改 | 状态 | +|---|---|---| +| §6.1 / §6.2 | 线缆电感 300 nH → 板对板 30~50 nH，压降与 Q 重算 | ⬜ 还没算 | +| §6.3 / §6.4 | 电容组从「装在排线端」改成「装在载板 `P+`/`P−` 焊盘旁」，条件自动满足 | ⬜ 电容组还没画到载板上 | +| §13.3 | 侧键从飞线改成**顶针** | ✅ 下板侧已改（`POGOn_*`）| +| §15.1 / §15.2 | Hub 与 VBUS 开关移到上板；**`J17~J21` 不是取消，是跟着搬到载板**（见下） | ✅ | +| §15.4 | 线束表作废，改成 §22.2 的排针接口表 | ✅ | +| §10 PCB 布局 | 下板接口区重排（连接器分边决策作废）；上板是**第二块 PCB** | ⬜ 没动 | +| 原理图 P4 / P4B | Hub 页整页搬到上板工程 | ✅ 已复制到 Board2 并从下板删除 | +| 原理图 P5-HARNESS | 从线束页改成板对板接口页 | ✅ 已改名 P5-BTB 并重画 | +| 设计文档 **§8.1** | IO47 = `FAN_PWM`、IO48 = `FAN_TACH`，从「备用」改成已分配 | ✅ 另加 IO44 = `UP_VBUS_DET` | +| 设计文档 **§8.2** | I²C 设备表加载板上的温度芯片 | ⬜ 芯片型号还没选 | + +⚠️ **修正初稿的一句话**：上面原来写「`J17~J21` 取消」。实际上 J17~J21 是 +**A1251WV-S-4P（1.25 mm 4P）出线座**，不是 USB-A 母座（USB-A 母座是更早的 J12~J16， +Hub 改造那一轮就已经删了）。它们**从下板整体搬到载板**，位号和接法都不变 —— +变的只是插上去的东西（§13.5：从「USB-A 转 C 短线」换成「J1401 转接小板」）。 + +--- + +### 22.7 原理图落地结果（2026-09-04，两板拆分已完成） + +EasyEDA 工程 `Zy1993/五路手机直供电源板` 里现在是**两个 Board**： + +| Board | 原理图 | PCB | 内容 | +|---|---|---|---| +| **Board1** `phonerail-5ch-psu` | 11 页 | `PCB1`（160×125，已布线） | 下板：电源 + 控制 | +| **Board2** `phonerail-carrier` | 3 页 | `PCB2-CARRIER`（空） | 上板：载板 | + +#### 下板 11 页（页序已排好） + +| # | 页 | 本轮变化 | +|---|---|---| +| 1 | P1-INPUT | 无 | +| 2 | P1B-5V | **摘掉 U31 + C736 + C737**（Hub 专用 3V3 LDO 跟 Hub 一起上载板），现在是纯 12V→5V | +| 3~7 | P2-CHANNEL / P2B~P2E | **每页删 2 个连接器**：`J2~J6`（Micro-Fit 出线）+ `J7~J11`（6P 侧键出线）；三路侧键漏极改挂 `POGOn_PWR/VUP/VDN` 端口 | +| 8 | P3-CONTROL | 新增 `FAN_PWM`(IO47) / `FAN_TACH`(IO48) / `UP_VBUS_DET`(IO44=RXD0) | +| 9 | P3B-EXPAND | U22 的 `QH'`(pin9) 原来悬空，现在引出 `SR_CAS2` 去级联 U33 | +| 10 | **P5-BTB**（原 P5-HARNESS） | 整页作废重画：J24 / J25 两条 2×20 排针，47 信号 + 33 地 | +| 11 | **P6-FAN-EDL**（新建） | 【A】U33 第三片 595 → `EDL_EN1~5`；【B】风扇低边驱动 + TACH 分压 + J26~J30 | + +**从下板整页删掉的**：`P4-USB`、`P4B-HUB`（已先复制到 Board2 再删）。 + +#### 载板 11 页（2026-09-04 全部画完，方案 D 改造后） + +> 2026-09-04 深夜方案 D 改造：**C3-USB 删掉 J17~J21 五个 1.25mm 出线座**， +> 新增 **C5-J1401A / C5-J1401B**（五颗 BM24-50DS 座）和 **C5-AUX** +> （每路的 ESD + CC 上拉 + 口温电阻）。USB 链路变成： +> `C2-HUB 的 U32 → C5-AUX 的 U5n → C5-J1401 的 J7n → 原厂尾插排线 → 手机 J1401`。 +> D± 不再经过 C3-USB，那一页现在只负责切 VBUS。 +> 生成脚本：`.claude/c5_j1401.py` / `.claude/c5_aux.py` / `.claude/c3_usb.py`。 + +| 新增位号 | 器件 | 在哪 | +|---|---|---| +| J71 ~ J75 | BM24-50DS/2-0.35V(51)（`C424561`）| C5-J1401A/B | +| U51 ~ U55 | USBLC6-2SC6（`C2687116`）D± ESD | C5-AUX | +| R761 ~ R765 | 56 kΩ（`C25796`）CC1 → VBUS 的 Rp | C5-AUX | +| R771 ~ R775 | **100 kΩ**（`C25741`）口温 → GND（阻值从主板 BIAS-20k-TSKIN 分压反推，见 §13.5）| C5-AUX | + +已删：**J17 ~ J21**（A1251WV-S-4P 出线座）。 + +#### 载板原来的 8 页 + +| # | 页 | 内容 | +|---|---|---| +| 1 | **C1-CONN** | 排母 J31 / J32（对插 J24 / J25）+ **U31 AMS1117-3.3**（5V→3.3V，载板唯一 3.3V 源）+ **U34 LM75BD** 温度芯片（0x48）| +| 2 | C2-HUB | 从下板搬来的 Hub 页（U32 + Y1 + 全部 strap + J23），**新增 R721/R722 上游 VBUS 检测分压** | +| 3 | C3-USB | 从下板搬来的 VBUS 开关页（U24~U28 + J17~J21），一行没改 | +| 4~8 | **C4-SITE1~5** | 每台手机一页：`P+`/`P−` 焊盘 + §6.3 电容组 + 4 根侧键顶针 + EDL（1.25mm 座 + 模拟开关 + 下拉 + 去耦）| + +**为什么手机位一台一页**：一套 16 个元件，五套 80 个塞一页会挤成一团 —— +和下板「一路一页」（P2 / P2B~P2E）保持同一个结构，而且五页由 +`.claude/c4_site.py` 同一段代码生成，改一处五页一起变。 + +#### 载板位号分配 + +| 位号 | 器件 | 在哪 | +|---|---|---| +| J31 / J32 | 2×20 排母（`C5307344` PC104-2×20，直插，塑高 10.5）| C1-CONN | +| U31 / C736 / C737 | AMS1117-3.3 + 10µF + 22µF | C1-CONN | +| U34 / C760 | LM75BD + 100nF | C1-CONN | +| R721 / R722 | 10k / 20k，上游 VBUS 分压 | C2-HUB | +| TP801/802, TP811/812 … TP841/842 | `P+`(红) / `P−`(黑) 焊盘（`C9900007423` / `C9900007426`）| C4-SITE1~5 | +| C801~C806, C811~C816 … C841~C846 | §6.3 电容组（每套 6 颗）| C4-SITE1~5 | +| J41 ~ J60 | 侧键顶针，每台 4 根（PWR / VUP / VDN / J604 公共地）| C4-SITE1~5 | +| J61 ~ J65 | EDL 1.25mm 2P 座 | C4-SITE1~5 | +| U41 ~ U45 | TS5A3157DBVR 模拟开关 | C4-SITE1~5 | +| R741 ~ R745 / C761 ~ C765 | 100k 下拉 / 100nF 去耦 | C4-SITE1~5 | + +#### 载板上的占位型号（打样前必须换） + +1. ~~顶针 `C9900001338`~~ → ✅ **已换成 `C5221288` YTC1P-2510-01**（2026-09-04，见 §22.3e）。 + `c4_site.py` 里 `P['POGO']` 已改，C4-SITE1~5 五页重生成并复验通过。 +2. ~~排母 `C9900025309`~~ → ✅ **已换成 `C5307344` PC104-2×20**（2026-09-05，见 §22.3f）。 + 塑高 10.5 + 公头塑高 2.5 = **对插 13.0 mm**，是库里唯一够得到的一族； + 同时从贴片变成**直插**，80 个通孔脚自带过孔。 + `c1_conn.py` / `p5_btb.py` 已改并重生成两页，编号体系换件后公母统一（§22.2）。 + +#### 载板位号表 J41~J60（侧键顶针）的最新型号 + +| | | +|---|---| +| 型号 | YIYUAN YTC1P-2510-01 | +| 立创 | C5221288（Extended Part） | +| 封装 | `SMD-1_BD2.0-H3.6`，**单焊盘 Ø2.0 贴片** | +| 符号 | 只有 1 个引脚（引脚在符号中心左侧 15 单位；老那颗是 20，所以坐标必须读回不能推） | +| 图上名字 | 改短成 `POGO`（默认名 13 字会和相邻顶针叠字）；`supplierId` 未动，BOM 照旧 | + +#### 上游 VBUS 检测（C2-HUB 新增） + +`UP_VBUS_DET` 在 §22.2 里占了一根排针，但载板上原来没有源头。 +J23 的 VBUS 是 5 V，而排针那头是 ESP32 的 IO44（3.3 V 域），所以要分压： + +``` +VBUS_UP(5V) ──[R721 10k]──┬──[R722 20k]── GND + └── UP_VBUS_DET → 排针 → IO44 +``` + +5×20/30 = **3.33 V**；USB 上限 5.25 V 时 3.5 V，仍在 ESP32 绝对最大值 3.6 V 以内， +且远高于 VIH(≈2.48 V)。主机没插时 VBUS = 0，读到 0 —— 这正是要的判据。 + +#### 本轮新增的位号 + +| 位号 | 器件 | 在哪 | +|---|---|---| +| J24 / J25 | 2×20 排针（`C55020601` AZ-PZ2.54-V11-2×20P，直插，塑高 2.5）| P5-BTB | +| U33 | 74HC595D（`C5947`） | P6-FAN-EDL | +| C739 | 100 nF | P6-FAN-EDL | +| Q6 | AO3400A | P6-FAN-EDL | +| D2 | SS34（`C8678`） | P6-FAN-EDL | +| C738 | 22 µF/25 V 1206 | P6-FAN-EDL | +| R730 / R731 | 10 kΩ | P6-FAN-EDL | +| R732 | 3.3 kΩ（`C25890`，新料） | P6-FAN-EDL | +| R733 | 1 kΩ | P6-FAN-EDL | +| R734 | 100 kΩ | P6-FAN-EDL | +| J26 ~ J30 | KF2510-3A 2.54 mm 3P（`C2940511`，新料） | P6-FAN-EDL | + +R735~R739（`EDL_EN` 的 100 kΩ 下拉）**故意不在下板**，见 §22.4 末尾。 + +#### 验证结果 + +| | 下板 Board1 | 载板 Board2 | +|---|---|---| +| 页数 | 11 | 8 | +| 六项几何验证 | ✅ 全过 | ✅ 全过 | +| 跨页对账 | ✅ 0 漏接 / 0 待补 | ✅ 0 漏接（62 个网络）| +| `port_audit.py` | ✅ 513 个，可疑 0 | ✅ 260 个，可疑 0 | +| 存盘后重开复验 | ✅ | ✅ | + +`port_audit.py` 现在带 `--board Board2` 就扫载板（页表在 `.claude/eda-parts.json` +的 `schematic_boards` 里）。 + +#### 画图时踩到的三条新坑（都已写回 skill） + +1. **`create()` 的 rotation 参数和 `setState_Rotation()` 差 180°。** + 同样传 270：`create` 得到 SS34 的 pin1(K) 在**下**，`setState_Rotation` 得到 pin1(K) 在**上**。 + 所以 §6 那张「rotation 90/270 → pin1 在哪」的表**只对 create 成立**。 + +2. **同样是 `create(270)`，不同型号的极性元件方向还不一样。** + P5 上 2200µF 电解（C49256788）`create(270)` 得到 pin1 在上； + C4-SITE 上同一颗料同样 `create(270)` 却得到 pin1 在**下**。 + 结论只有一条：**极性元件一律读回 `getAllPins()` 再断言**，不要相信任何一张方向表。 + `c4_site.py` 里就断言「电解 pin1 必须比 pin2 的 y 大」，不过就直接终止。 + +3. **引脚跨距连同族都不统一。** 红色测试点的引脚在 `cx−20`，黑色测试点在 `cx−10`； + 0402 是 ±20 而 1206 是 ±15。按名义值算线会画出斜线，而 `sch_PrimitiveWire.create()` + 对斜线直接抛 `create failed!`（这次就是这么被拦下的）。 + `c4_site.py` 现在统一「读回坐标 → 断言横平竖直且非零长度 → 才下发」。 + +三条合起来是同一件事：**这个 API 里任何几何量都必须读回来，不能推。** + + +--- + +## 23. ~~Board3：J1401 尾插转接小板~~（2026-09-04 画完，当晚作废） + +**这块板已经从工程里删掉了**（Board3 / `phonerail-usbtap` / `PCB3-USBTAP` 全部删除， +生成脚本挪到 `.claude/obsolete/t1_usbtap.py`）。原因见 §13.5：改回方案 A， +装原厂尾插小板 + 一根改端子的 USB-A 转 C 线，本板要解决的问题全部消失。 + +留下这一节，是因为画它的过程中挖出来的**四条结论在别处仍然有效**。 + +### 23.1 ⚠️ 立创的 BM24 封装焊盘编号是错的（仍然有效，见 §13.4 末尾） + +小米8 的 J1401 是**奇偶行**编号（1,3,5…49 一排 / 2,4,6…50 另一排）， +而立创的 `CONN-SMD_BM24-50DP-2-0.35V51` 和 `BM24-50DS` 封装都是**DIP 绕圈**式。 +**这一条同时也是 §13.4 那张引脚表的独立佐证** —— 三条证据（符号画法、 +44/46/48/50 = GND/D+/D−/GND 的差分对包地、奇数排全音频偶数排全数字）互相印证， +说明 §13.4 的表是对的。将来若有人再想自制转接板，先读 §13.4 末尾。 + +### 23.2 BM24 只有 10 次插拔寿命 + +Hirose 规格书 Durability 一栏写的是 **10 mating cycles**。 +**方案 A 下同样成立** —— 原厂尾插排线插上 J1401 之后就别反复拔， +调试期要拔的话记着次数，备件按每台手机 2 根排线备。 + +### 23.3 Rp / Rd 分压核算（解释了为什么 A 转 C 线就够） + +手机侧 PMI8998 在 CC 上挂 **Rd = 5.1 kΩ ±20%**，A 转 C 线的 C 头里是 **Rp = 56 kΩ**： + +``` +V_CC = VBUS x Rd / (Rp + Rd) +标称：5.00 x 5.1/(56+5.1) = 0.417 V +最低：4.75 x 4.08/(56.56+4.08) = 0.320 V +最高：5.25 x 6.12/(55.44+6.12) = 0.522 V +``` + +UFP 侧 **vRd-USB = 0.25 ~ 0.61 V**（Default USB 档），三个角点全在窗口内， +离两端都有 ≥70 mV 余量。往上 0.70~1.16 V 是 1.5 A 档、1.31~2.04 V 是 3.0 A 档 —— +**所以买到阻值给错的线（22 k / 10 k）会让手机以为能取 1.5~3 A，而 TPS22918 给不了。 +到手务必用万用表量一下 CC 对 VBUS 是不是 56 kΩ。** + +### 23.4 为什么「把转接板直接做进载板」做不到（当时的分析，结论仍然成立） + +两条各自独立的硬阻碍： + +1. **面朝向**：§22.3b 定死「主板反面朝下贴着载板」（侧键在反面，顶针要往上顶）， + 而 J1401 在正面朝天，焊在载板上的 BM24 够不着。翻过来装也不行 —— + BM24 对插高度只有 0.8 mm，主板正面的屏蔽罩超过 0.8 mm，贴不下去。 +2. **自对准范围只有 ±0.3 mm**（Hirose：*alignment range of 0.3 mm*）， + 而 §22.3c 的公差链是 **±1 mm**，差 3 倍。**BM24 必须装在能自由浮动、 + 由人手对准后插进去的东西上** —— 原厂尾插排线正好就是这个东西。 + +### 23.5 画图时的两条 API 经验（已写回 skill §8b / §8c） + +1. **EasyEDA 的 `create()` 会在元件引脚处把导线截断**。想画一条穿过芯片本体的直通线做不到 —— + 中间那段直接消失。所以 USBLC6 这种「1/6 内部短接」的直通器件， + D± 在网表里天然是两段，只能各起一个名字。 +2. **`xpage.py` 对单页板会误报**：只出现一次的 netport 在多页工程里意味着漏接， + 在单页板上只是「给这段线起个名字」。 + +--- + +## 24. BM24-50DS 自建封装（2026-09-04 定稿） + +器件已建在**个人库**：`BM24-50DS/2-0.35V(51) HRS-PIN` +（device `771dbf002b714bb79cde47cf86aa0fb1`，lib `543725e8f0454017a5691e7e570aeef6`， +封装 `BM24-50DS_HIROSE-PIN` = `940f093c1578426aa81e91ebf0bfbd76`，符号是立创原符号的副本）。 +`c5_j1401.py` 已改用它，C5-J1401A/B 重生成，三道验证全绿。 +**BOM 仍指向立创 C424561**（`Supplier Part` / `Convert to PCB` / `Add into BOM` 都改回 yes 了 —— +`lib_Device.create()` 的 `property` 参数会被吞掉，必须紧跟一次 `lib_Device.modify()` 补，见 §24.5）。 + +生成脚本：`.claude/fp_bm24.py`（`--push` 重画，`--verify` 只读回校验）。 + +### 24.1 几何从哪来 —— 不是外推，是从官方样本的矢量图里反算的 + +来源：**Hirose BM24 系列官方样本** D47680_en（2021.12③ / Aug.1.2026）， +"Receptacle → Recommended PCB layout"。样本只给了一张通用图 + 一张 A/B/C 尺寸表， +**图上标的尺寸不足以直接建封装**，剩下的是从 PDF 里把矢量段坐标提出来量的： + +- 标定：图上 `P=0.35 mm` 占 6.706 pt、`B=3.15 mm` 占 60.355 pt → **19.1603 pt/mm**，两处自洽。 +- 顺带确认那张图画的是 **20 芯**那一款（C=7.3 / B=3.15 都能对上表）。 + +| 量 | 值（50 芯） | 怎么得到的 | +|---|---|---| +| 信号焊盘 | **0.18 × 0.48 mm** | 宽 0.18 是标注的；**长 0.48 样本没标**，由外缘 2.6 与内缘 1.64 相减除 2 得出 | +| 同排间距 | **0.35 mm** | `P` | +| 每排 25 个，跨距 | **8.40 mm** | `B` = 24 × 0.35，**中心到中心** | +| 两排 y | **±1.06 mm** | (2.6+1.64)/2 = 2.12 的一半；和 Header 图上标的 1.06 对得上 | +| 电源焊盘 | **0.49 × 0.76 mm** | 0.49 是标注的（**它标的是电源焊盘的宽，不是信号焊盘的长** —— 尺寸线量的是 95.44→104.83 那一段，别看错）；0.76 是标注的 | +| 电源焊盘中心 x | **±6.03 mm** | `C` = 12.55 是**两个电源焊盘的外缘到外缘** → (12.55−0.49)/2 | +| 禁布区 | **±5.785 × ±0.82 mm** | 两电源焊盘内缘之间 × 两排焊盘内缘之间（样本画成阴影，注 *pattern prohibited area*）| +| 本体 | **A = 12.25 × 2.3 mm**，高 0.8 | 装配层用 | + +样本上那个 `0.14MAX` 是**中线上允许穿过禁布区的一条细缝**。 +**我们不用它** —— G1 是地、G2 是 VBUS，这两个电源触点绝不能连起来。 + +封装里画了：52 个焊盘（顶层）、丝印外框 13.2 × 2.9（在所有焊盘之外，不压焊盘）+ 1 脚标记、 +装配层本体框 12.25 × 2.3、**文档层的禁布区框**（布板时铺铜别灌进去）。 + +> **锡膏**：Hirose 推荐钢网 0.1 mm 厚、DS 侧开口率 80%（信号开口 0.39 × 0.18，比焊盘短）。 +> 封装里用的是默认「锡膏 = 焊盘」，**打样时如果自己出钢网文件要按上面缩**；走嘉立创贴片则不用管。 + +### 24.2 焊盘编号约定（`fp_bm24.py` 的 `ODD_ROW_TOP`） + +``` +奇数脚 1,3,5 … 49 → +Y 那一排 1 脚在 −X 端（x = −4.20） +偶数脚 2,4,6 … 50 → −Y 那一排 49/50 在 +X 端 +pin 51 = 1/2 脚那一端的电源触点 (x = −6.03) +pin 52 = 49/50 脚那一端的电源触点 (x = +6.03) +``` + +和 `c5_j1401.py` 里的 `PWR = {'GND': 52, 'VBUS': 51}` 是配套的。 + +### 24.3 ⚠️⚠️ 唯一没有实证的一位：**哪一排是奇数排**（镜像位） + +> ⚠️ **2026-09-06 载板 v2 把 J7n 翻到了底层**（rot 0 时奇数排在南，§25.16）。下面的推理是按顶层装法写的， +> 实测时以底层装法为准 —— 层翻一次手性翻一次。 + +BM24 的 DS 座**完全对称**（样本注 2 原文 *This connector has no polarity*； +本体图两端一模一样、上下两排也一模一样，没有任何 1 脚标记）， +所以「奇数脚在哪一排」不是这颗座子本身的属性，而是**小米8 那块板子的布局事实**， +图纸查不到 —— 我们只有原理图，没有小米8 的 PCB。 + +把编号往位置上贴，一共有 **4 种**候选： + +| | 1 脚在 −X 端 | 1 脚在 +X 端 | +|---|---|---| +| **奇数在 +Y 排** | A（现在选的）| C | +| **奇数在 −Y 排** | B | D | + +- **A ↔ D、B ↔ C** 差一个 **180° 旋转** —— 贴片时转个方向就能换，**不用重打板**。 +- **A ↔ B、C ↔ D** 差一个**镜像** —— 相当于每个奇数脚和它的偶数搭档对调 + （D+ 会落到 45 脚 `SPKR_OUT_P` 上）。**旋转换不掉，错了要重打载板。** + +原来 §13.5 写的「两种候选差一个 180° 旋转」只覆盖了前一半，**已在上面更正**。 + +#### 打样前必做的那一次实测（两个探点，零成本、零风险） + +拿手机主板（不通电）+ 万用表通断档，在 J1401 上量： + +1. **先认哪一端是 1/2 脚端**：两个电源触点（焊盘大，0.49 × 0.76 mm，好戳）分别对主板地量电阻。 + ~0 Ω 的那个是 **G1**，G1 就在 **1/2 脚那一端**（§13.4）。 +2. **再认哪一排是奇数排**：从 G1 那一端数，两排各自的**第 2 个信号触点**分别对地量。 + - **奇数排的第 2 个 = pin 3 = GND** ✔ + - 偶数排的第 2 个 = pin 4 = `VREG_L19A_3P0`，**不是地** + 通的那一排就是奇数排。 + +这两点选得刻意：都紧挨着 G1 那一端，不用在 0.35 mm 间距里数到中间去； +而且判据是「通/不通」不是读数，探针滑一格也不会读错 +（滑到 pin 1 = `MIC_BIAS1`、pin 5 = `CDC_MICIN`，都不是地）。 + +量完对照下表，落到哪个候选就把 `fp_bm24.py` 的 `ODD_ROW_TOP` 改一下重跑 +（`--push` 一遍，1 秒的事）；1 脚在哪一端那一位则留给贴片方向，封装不用动。 + +| 实测结果 | 要做的事 | +|---|---| +| 奇数排 = 载板上朝 +Y 的那一排 | 什么都不用改（当前就是 A）| +| 奇数排 = 朝 −Y 的那一排 | `ODD_ROW_TOP = False`，重跑 `fp_bm24.py --push` | + +#### ✅✅ 2026-09-05 已实测：**A，什么都不用改** + +用户拿主板 + 万用表量的，两条结论： + +| 实测 | | +|---|---| +| **右端那个大触点是 G1**（对地导通）| ⇒ J1401 的 1/2 脚端在**右端**（顶视、接口边朝下）| +| **下面那一排（靠板边那一排）是奇数排** | ⇒ 镜像位定了 | + +第二张照片确认了唯一那个几何前提：**排线从 J1401 直接朝板下边缘出去** +（软板一路下到尾插小板，板上印着 `MAIN` + 指向主板的箭头）。 +所以「靠板边那一排」= **排线侧 = 内侧排**。 + +推导链（每一环都是已实测的事实，不是推测）： + +``` +J1401 靠板边那一排（= 内侧排） ← 实测：奇数排 + ↕ 公头A 内侧排 + ↕ 排线 1:1 直通，内侧↔内侧 ← §13.5 用户实测 + ↕ 公头B 内侧排 +载板 J7n 朝手机那一排（+Y） ⇒ 奇数排 +``` + +载板这一侧为什么是「朝手机那一排」：排线出 J1401 → 越过手机板边 → **台阶式下折** +（折线平行于连接器长轴）→ 回头插进 v = −3.0 的 J7n，所以在 J7n 处**软板本体朝 +v 伸出**。 +而 `to_board()` 对五个位都保证「封装本地 +Y = 朝手机主板」（CH1~3 rot 0、CH4/5 整位 180°）。 + +⇒ **`ODD_ROW_TOP = True` 就是对的，封装、原理图、摆位一个都不用动。** + +**第二位（贴片方向）同时也自洽了**：折叠不翻长轴方向，所以 J1401 的左端（G2 = `USB_VBUS`） +对应载板座子的左端；我们的封装是 `pin51`(VBUS) 在 −X、`pin52`(GND) 在 +X、J7n 摆 rot 0， +⇒ VBUS 端落在 −X = 手机左端 ✔，和 §13.5 推出的「52 = GND、51 = VBUS」对上。 + +> ⚠️ 首件仍要按 §24.4 量一次 `VBUSn` 对 GND 的电阻 —— 那是**验证**，不是**决定**。 + +#### 可选的零成本复核（还没做，做了这一位就彻底钉死） + +不需要地参考，两根表笔点相邻触点：奇数排上从 G1 端数， +**位置 17-18-19 互相导通**（`SPKR_OUT_N` 33/35/37）、**22-23-24 互相导通**（`SPKR_OUT_P` 43/45/47）； +偶数排同样位置是 `VREG_BOB` / GND / 口温，不导通。 + +> ~~这一步必须在下单载板 PCB 之前做完~~ —— **2026-09-05 已做完，见上。** +> （当时写的退路：把 50 个焊盘全引到板边测试点、首件焊好再跳线 —— 用不上了。） + +### 24.4 还有一个老的待实测项（§13.5 已记，这里只做交叉引用） + +**G1/G2 落在我们这颗座子的哪一端**（即 51/52 谁是地）。 +它属于上面表里「1 脚在哪一端」那一位，**贴片时转 180° 就能纠**，所以不致命。 +首件上电前量一次 `VBUSn` 对 GND 的电阻即可（负载开关默认关断，零风险）。 + +### 24.5 建库时踩的两条 API 坑 + +1. **`lib_Footprint.copy()` 对系统库的封装静默失败**（返回 `undefined`，不抛错）， + 系统库封装也 `openInEditor()` 不了（返回 `false`）。 + 所以「复制立创封装再改编号」这条路走不通 —— 只能 `lib_Footprint.create()` 建空封装、 + 自己把 52 个焊盘画出来。反过来说这也是好事：几何直接按官方样本落，不继承立创的错。 +2. **`lib_Device.create()` 的 `property` 参数会被吞掉**：建出来的器件 + `Add into BOM` / `Convert to PCB` 都是 **no**（意味着**根本不会转到 PCB**）， + 供应商编号也全丢。必须紧跟一次 `lib_Device.modify(uuid, lib, u,u,u,u, {...})` 补上， + 而且 `property` 要用 `{name, addIntoBom, addIntoPcb, otherProperty:{...}}` 这个嵌套结构。 + +--- + +## 25. 载板 PCB（PCB2-CARRIER，2026-09-04 从零布起） + +生成脚本 `.claude/pcb2_place.py`（`--outline` 板框 / `--mech` 机械要素 / `--push` 摆件）。 +截图 `PCB2-carrier-v1.png`、`PCB2-site1.png`、`PCB2-j23.png`。 + +### 25.1 板框与排布（用户拍板） + +**220 × 135 mm，四角 R5**，五块主板 **3+2 双排面对面，第二排居中**： + +| | X | Y | 旋转 | +|---|---|---|---| +| CH1 | 5.0 | 85.5 | 0（接口边朝下）| +| CH2 | 76.5 | 85.5 | 0 | +| CH3 | 148.0 | 85.5 | 0 | +| CH4 | 40.75 | 5.0 | **180**（接口边朝上）| +| CH5 | 112.25 | 5.0 | **180** | + +（坐标是主板本体左下角，主板 67.09 × 44.66。） + +**为什么能这么省地方**：小米8 主板的接口**全部**挤在同一条边上 —— +侧键 x 2~5.5 / J600 x≈23.8 / EDL x 42.6,45.4 / J1401 x 47.5~59.7，**y 全部 < 8 mm**。 +所以每台手机只要一条 **18 mm 的服务带**贴着那条边，两排面对面就能共用中央通道： + +``` +y 130.16 ┬ CH1 CH2 CH3 （主板，正面朝天） +y 85.5 ┼ ─────── 接口边 ─────── + │ 服务带 A：C8n1 / TP8n1,2 / C8n2~6 / J6n / U4n / J7n / U5n / U2n +y 67.5 ┼ ── 底层：J31 (62,67.5) · Hub (110,67) · J32 (158,67.5) ── + │ 服务带 B（同上，上下镜像） +y 49.66 ┼ ─────── 接口边 ─────── +y 5.0 ┴ CH4 CH5 左右各空出 35.75 × 44.66 的口袋 +``` + +左口袋放 J23 上游 USB-C + U31（3V3 LDO）+ U34（测温）+ R721/R722；右口袋暂空。 + +### 25.2 三条硬决定 + +1. **J31 / J32 排母在底层（layer 2）。** 下板公头朝上，载板母座必须朝下。 + ⚠️ 「第 r 行对第 r 行」不能靠脑补两边的引脚表 —— 底层元件在顶视图里是镜像的。 + `pcb2_place.py --push` 会把载板侧 80 个焊盘的绝对坐标导出到 + **`.claude/pcb2-header-pads.json`**；下板放 J24/J25 时按同一装配坐标系 + 把 pin k 摆到同一个 (x, y) 即可，**数值对上就一定插得上，不用推理**。 + 装配坐标系取载板坐标系，下板 160×125 居中 → 下板原点 = 载板 (30, 5)， + 所以下板侧目标坐标 = 导出值 − (30, 5)。 +2. **USB Hub（U32 + Y1 + strap + 去耦，共 26 件）也在底层，压在通道正中 (110, 67)。** + 顶层通道被两条服务带占满；而 Hub 若放进左右口袋，到最远那台的 D± 要走 200+ mm， + **超过 USB2517I 手册要求的 6 inch(152 mm)**。放中间后最长约 92 mm。 + 底层本来就要贴 J31/J32，不增加工序。 + ⚠️ 底层元件落在两板之间那 13 mm 缝里 —— **布下板时别让 C2/C3（12 mm 电解）撞上**。 +3. **35 个手机定位孔做 NPTH（Φ2.5，不金属化），立柱必须用尼龙。** + 主板那 7 个孔是金属化的、连着手机地。做成金属化孔 + 金属立柱 = + 五台手机的地在载板上并成一根，4 A 回流会从专用的 `P−` 针里跑掉一部分， + 直接违反 §6.4「每路独立回流」。 + +### 25.3 ⚠️ 顶针封装：立创的焊盘会让侧键短路（本轮抓到的真错误） + +立创给 `C5221288`（YTC1P-2510-01）的封装 `SMD-1_BD2.0-H3.6` **焊盘是 Ø2.5**， +而顶针法兰只有 **Ø2.0**。单看没问题，按实测坐标密排就致命： + +| 触点对 | 间距 mm | +|---|---| +| J603–J601 | 2.346 | +| J603–J602 | 2.333 | +| **J601–J604** | **2.217** ← 最近 | + +`2.217 − 2.5 = −0.28 mm` → **两个焊盘直接叠在一起**，音量+ 会被永久按住。 +**原理图侧完全看不出来**（网表是对的），只有 PCB 摆位的几何检查能抓到。 + +已自建封装 **`POGO-SMD1P_D1.9`**（个人库，器件 `YTC1P-2510-01 D1.9` = +`1c8e0ea1e66142a8860d6812b1dbe356`）：单焊盘 **Ø1.9**，净间距 **0.317 mm**， +过 0.2 mm 规则；法兰 Ø2.0 只比焊盘大 0.05 mm/边，回流照样自对中。 +`c4_site.py` 已改用它，C4-SITE1~5 重生成、三道验证全绿、PCB 已重新导入。 + +> 教训写进 skill §9f：**用实测坐标钉死位置的器件，摆位前先把焊盘直径和 +> 实测最小间距对一遍**，别等 DRC。判据 = `最小间距 − 焊盘直径 ≥ 设计规则净间距`。 + +### 25.4 服务带的内容与排法（本体坐标，v<0 = 接口边外侧） + +| 行 | v | 内容 | +|---|---|---| +| 1 | −3.2 | `TP8n1`(u21) `C8n6`(23.5) `TP8n2`(26) `C8n2`(31) `C8n3`(36.5) `J6n`(44) `J7n`(57.5) | +| 2 | −8.0 | `C8n4`(31) `C8n5`(36.5) `R74n`(41) `U4n`(45) `C76n`(49.5) `U5n`(57.5) `R76n`(61.5) `R77n`(64) | +| 3 | −11~−13 | `C8n1`(12, −11) `C70n`(39.5) `U2n`(45) `C71n`(49.5) `C72n`(52.5) `R70n`(55.5) | + +排法的三条理由：① 要接排线 / 焊飞线的（P+P− 焊盘、EDL 座、BM24 座）全在行 1， +贴着手机边，飞线最短；② `J7n` 摆在 u≈57.5，正对主板 J1401（u 47.5~59.7）； +③ `C8n1` 那颗 Ø10 电解摆到最左（u=12），那一段只有它，不跟任何东西抢地方。 + +`pcb2_place.py` 的本地检查有四项：位号齐全、不越框、**分层**重叠、 +顶层元件不许压进主板投影。直插件（`C8n1` / `TP8n1,2`）**两层都算**， +且顶层按罐体 Ø12.5 留、底层只按引脚焊盘留 —— 用同一个框会把 J31 误判成撞上 C811。 + +### 25.5 这一版还欠什么 + +| # | 待办 | 说明 | +|---|---|---| +| 1 | ✅ **J23 方向定稿，位置已改**（见 §25.6）| 方向判据两条，都不是算出来的：① 这个封装的 12 个信号焊盘在**连接器背面**、4 个屏蔽固定孔靠近口，所以口朝板内是错的；② 前端面比最外侧铜还往外 2 mm，焊盘框算不出来，是从渲染图量的（板框紫线 + 信号焊盘列左沿两点标定），得出「中心离前端面 5.134 mm」。**位置 2026-09-04 深夜从左口袋改到右口袋**：`rot=90`、中心 `x=214.866`，前端面仍与板边齐平 | +| 2 | ✅ **Hub 26 件已逐脚对位手排** | 见 §25.6。原来是 3 mm 网格粗排 | +| 3 | ⬜ 设计规则 / 铺铜 / 布线 | 一根都还没布。⚠️ 载板已切 4 层（§25.6），`pcb_rules.py` 的差分几何可以照抄，但**规则配置还挂在两层板能力集上，要先换掉** | +| 4 | ✅ 右口袋已用掉 | J23 挪过去了（§25.6）。左口袋现在只剩 U34/C760 | +| 5 | ⬜ **主板 7 个定位孔的孔径没量** | 载板现在开 Φ2.5。立柱销径要配主板孔径，卡尺量一下就定了 | +| 6 | ⬜ C801 高 16 mm，是载板最高件 | 外壳内高按它留（§24 那次已拍板照装）| + +### 25.6 布线前的四处返工（2026-09-04 深夜，用户拍板） + +这一轮不是加东西，是**把上一版摆位里四个会咬人的地方修掉**。 +四处全是「原理图侧完全看不出来、几何包围盒检查也过」的那一类。 + +#### ① 载板切到 4 层（2 层做不了） + +转板过来默认两层。三条硬理由： + +- **11 对 USB HS 差分要 90 Ω。** §10.1 的 W0.28 / S0.18 是按嘉立创四层 1.6 mm + 叠层（L1-L2 介质 h=0.2104）算的。两层板的介质是整个 1.5 mm， + 同样阻抗线宽要 2 mm 以上 —— 排不下，也没有参考面。 +- **五路 4 A（合计 20 A）** 没有内层电源面就只能靠外层大面积铜， + 而顶底两面都摆满了元件。 +- **两面都是元件面**，地回流会被割得很碎。 + +叠层沿用下板，但**层的角色是镜像的**： + +| | EasyEDA id | 下板（§10.1）| **载板** | 为什么不一样 | +|---|---|---|---|---| +| L1 | 1 | 信号（D± 走这层）| 信号：服务带、P+/P− 焊盘、U5n、U31 | | +| L2 | 15 | **完整地平面** | **电源面**（分割灌铜）| | +| L3 | 16 | 电源面 | **完整地平面** | | +| L4 | 2 | 控制信号 | 信号：J31/J32、**整个 Hub** | | + +**为什么载板要把地平面放到 Inner2 而不是 Inner1**：载板的 `U32` 在**底层**， +所有长距离 D±（5 对下游 + 1 对上游）都从底层出发。底层的参考面是 Inner2 —— +Inner2 必须是完整地。反过来（Inner1 = 地）的话底层 D± 就以**分割的电源面**为参考， +直接违反 §10.1 那条「以完整地平面做参考」。 +嘉立创四层 1.6 mm 标准叠层上下对称（L1-L2 与 L3-L4 都是 0.2104 mm 介质）， +所以 **W0.28 / S0.18 这组几何照搬即可**，不用重算。 + +#### ② J23 从左口袋挪到右口袋 —— 上游 D± 原来只剩 8% 余量 + +§25.2 选「Hub 压在通道正中」时**只核了下游**（最远 92 mm），没核上游。 +J23 在左口袋 x=5、Hub 在 x=110，上游曼哈顿 **140 mm**， +而 USB2517I 手册的上限是 **152 mm**。 + +挪到右口袋之后（实测读回的焊盘坐标）： + +| | 直线 | 曼哈顿 | +|---|---|---| +| **UP（J23 → U32）** | 103.6 | **104.4** | +| USB1 → U51 | 44.7 | 57.0 | +| USB2 → U52 | 32.5 | 43.3 | +| **USB3 → U53（最远下游）** | 101.7 | **113.3** | +| USB4 → U54 | 57.2 | 66.9 | +| USB5 → U55 | 19.6 | 27.6 | + +两头都进到 115 mm 以内。用户对上游口从哪一边出没有偏好，按走线最优定。 + +几何：`rot=270 → 90`（口朝 +X），中心 `x = 220 − 5.134 = 214.866`， +`y = 62.0`（让信号焊盘列 x≈212.4 正对 Hub 的上游脚行 y≈62.55）。 +壳体前端面仍与板边齐平 —— 这是把 §25.5 #1 那条标定几何镜像过去，不是重新量的。 + +顺带：`R717/R718`（CC1/CC2 的 5.1k 下拉）原来被 Hub 的网格排法捞走了， +摆在**底层**、离 J23 105 mm。CC 脚挂这么长的残桩没有意义。 +现在贴着 A5/B5 焊盘、和 J23 同在顶层，实测 1.59 mm。 + +`R721/R722`（上游 VBUS 分压）原来在左口袋陪着老 J23 —— **方向是反的**。 +分压要跟着**高阻端**走：`UP_VBUS_DET` 是高阻节点，要短；`VBUS_UP` 是低阻， +长跑无所谓。现在移到 J31 pin36 边上（底层，实测 3.27 mm）。 + +#### ③ U31 就近 Hub —— §22.7 写了但没落实 + +§22.7 白纸黑字：「§9.5 要求的『就近 Hub 供电』是 **PCB 摆位约束**，与分页无关」。 +上一版 U31 在左口袋 (25, 42)，离 Hub 90 mm。 +现在 `U31 (105, 71)` / `C736 (98, 71)` / `C737 (112.5, 68.8)`， +顶层 y 67.5~72.5 那条横带原本是空的（J31/J32 在底层，服务带 A 从 y 72.5 起）。 +实测 U31 的 3V3 输出脚到 U32.pin64 = **8.62 mm**。 + +#### ④ Hub 26 件从网格粗排改成逐脚对位手排 + +U32 是 QFN-64，脚距 0.5 mm，而 0402 件本体 0.54 mm 宽 —— +**一个脚一个件地排是排不下的**。所以每条边分两圈（A 圈 6.3 mm、B 圈 8.0 mm）， +件按 1.2 mm 间距错开。手排相对网格排法真正多做的事是**让出三条通道**： + +| 通道 | 位置（相对 Hub 中心）| 给谁 | +|---|---|---| +| 西侧扇出 | x < −4.45，y −3.8~+1.8 | 五对下游 D±（10 根），整条左边不放件 | +| 南侧竖井 | x −2.4~−0.2，y < −4.45 | XTAL1/2 下到 Y1 + UP_DP/DM 南下再西行 | +| 晶振窝 | (−4.2, −9.2) 一带 | Y1 + C740 / C741 | + +A 圈 y=−6.3 上 `C743`(x−2.65) 与 `C745`(x+0.05) 之间那 **2.16 mm** 就是南侧竖井， +四根线（XTAL 用 0.2、UP 用 0.28）刚好过得去。 + +实测的对位距离（读回焊盘坐标算的，不是脚本里的意图值）： + +| 件 | 对哪个脚 | mm | | +|---|---|---|---| +| `R708` | 63 RBIAS | **1.43** | 精密偏置，全簇最近 | +| `C743` | 62 VDD18PLL | 1.43 | | +| `C742` | 25 VDD18 | 1.51 | | +| `C744/745/746/749/750` | 64/57/52/24/46 +3V3 | 1.46~2.30 | | +| `C747/C748` | 5/10 +3V3 | 3.55 / 3.10 | 夹在 D± 中间，只能放到扇出区之外 | +| `R712/R715/R714/R719/R709` | 42/56/54/40/44 | 1.42~1.86 | | +| `R711/R716/R720` | 41/43/45 | 3.1 | B 圈，纯配置下拉/上拉，够 | +| `Y1` | 61/60 XTAL | 4.95 / 5.76 | 见下 | +| `C740/C741` | Y1 的两个端子 | 1.48 / 1.83 | | + +**晶振离芯片 5~5.8 mm 是通道的代价，不是疏忽。** `UP_DP/DM` 必须从南边出去再西行， +Y1（3.6 × 2.9）放不进它们的竖井，只能退到西南。24 MHz 下这个距离有充分余量， +真正要紧的「负载电容贴着晶振端子 + 地回路短」已经做到（1.5~1.8 mm）。 + +`C747/C748` 那 3.1~3.5 mm 同理：pin5 / pin10 夹在十根 D± 中间， +件放进去就堵死扇出。这两颗靠 **Inner2 的 +3V3 灌铜就近打孔**补偿，不靠这段走线。 + +#### ⑤ 载板自己的 M3 孔压在手机上（`pcb2_clear.py` 抓到的真错误） + +四个 M3 孔 `(8,8)/(212,8)/(8,127)/(212,127)` 是在五个手机位拍板**之前**放的， +之后没复核。上面两个落在 **CH1 / CH3 的手机本体投影里**， +其中 `(8,127)` 的 Ø6 焊盘和 CH1 的定位孔 `P1H2` 直接重叠 **0.93 mm**。 + +这个错误 `pcb2_place.py` 的包围盒检查抓不到 —— 定位孔和 M3 孔都是**自由焊盘**， +不属于任何元件，根本不在它的检查范围里。 +新写的 **`.claude/pcb2_clear.py`** 按焊盘真实形状两两算净间距，才把它翻出来。 + +板顶那条 `y 130.16~135` 的 4.84 mm 缝里塞不下 Ø6 焊盘， +三个手机横排也已经把 x 方向占满（5+67.09+4.41+67.09+4.5+67.09+4.91 = 220.09）， +所以上面两个孔只能退进中央通道 / 右口袋： + + MH = [(8, 8), (212, 8), (7, 60), (213, 45)] + +`pcb2_place.py` 已加断言：M3 孔不许落进任何手机本体投影， +也不许离 35 个定位孔中的任何一个近于 `Ø6/2 + Ø2.5/2 + 0.2 = 4.45 mm`。 + +> ⚠️ **副作用，是外壳设计要回答的问题**：CH1~CH3 那一排（板子上半部分） +> 最近的安装点在 45 mm 之外，220 mm 跨距上没有支撑。 +> 三条出路：外壳做侧边导轨托住上沿 / 在中央通道 `(127, 67)` 加一个中跨孔 +> （实测那一块顶底两层都是空的）/ 缩板。**目前没做决定。** + +#### 新写的检查脚本：`.claude/pcb2_clear.py` + + /c/Python314/python .claude/pcb2_clear.py [--min 0.2] [--top 40] + +按焊盘**真实形状**（RECT/OVAL 按轴对齐矩形、真圆按圆心距、POLYGON 按点表包围盒） +两两算净间距，分「同一封装内」（只报负间距）与「跨元件」（判据 0.2 mm）两类。 + +为什么不用 EasyEDA 自己的 DRC：没布线时它会刷出 1200+ 条「连接性错误」， +真正的间距错误埋在里面看不见（成因见 `drc_read.py` 的注释）。 + +写这个脚本踩到的**两个 API 陷阱**（已写进 skill §9g / §9h）： + +1. **焊盘归属哪个元件，只能靠 primitiveId 前缀。** + `pcb_PrimitivePad.getAll()` 回来的对象上**没有** `getState_ParentComponentPrimitiveId` + （TypeError: not a function）；用 try/catch 包起来的话它会**静默地把所有焊盘 + 都当成自由焊盘**，看不出错。真正的判据是 + 「焊盘的 primitiveId 以父元件的 primitiveId 为前缀」—— + 元件 C701 = `356da09e850d14fa`，它 1 脚 = `356da09e850d14fae16`。 + （坐标匹配也不行：有浮点尾巴，且 POLYGON 焊盘的 x/y 根本不是形心。） +2. ⚠️ **焊盘的 rotation 是弧度，元件的 rotation 是角度。** + `pcb_PrimitivePad.getState_Rotation()` 回来 `1.5707963267948963`（= π/2）， + `pcb_PrimitiveComponent.getState_Rotation()` 回来 `90`。 + 按角度判 `rot % 180 == 90` 的话，**所有旋转过的矩形焊盘长短边都会被认反**。 + 实测后果：J23 那 12 个 0.30 × 1.30 的信号焊盘被误判成两两重叠 0.30 mm + （真实净间距 +0.20 mm），13 条假报。 + 这类错误最阴的地方是**只错一半** —— 不旋转的焊盘全对， + 所以看上去像「某个封装有问题」，而不像「换算错了」。 + +#### 这一轮的验证结果 + +| 检查 | 结果 | +|---|---| +| `pcb2_place.py` 本地四项（位号齐全 / 不越框 / 分层重叠 / 顶层不压主板投影）| ✔ 161 个元件，顶层 133 / 底层 28 | +| M3 孔断言（不压手机投影 / 离定位孔 ≥ 4.45 mm）| ✔ | +| `pcb2_clear.py` 跨元件焊盘净间距 ≥ 0.2 mm | ✔ 814 个焊盘全过 | +| `pcb2_clear.py` 同封装内负间距 | ✔ 0 对 | +| 铜层数 | ✔ 2 → 4（id 1 / 15 / 16 / 2 启用） | + +截图 `PCB2-carrier-v2.png`（全板）。 + +--- + +### 25.7 布线前置：设计规则、地平面、两个中跨孔（2026-09-05） + +这一轮做的是「布线之前必须先有的东西」，**一根走线都还没画**（原因见末尾）。 + +#### ① 载板设计规则整套下发（`.claude/pcb2_rules.py`） + +转板过来一直挂在 `JLCPCB Capability(Two Layers Board)` 上，而板子早就是四层了。 +做法完全照抄下板的 `pcb_rules.py`（那边的文件头是唯一说明书，两个 config 形状的坑 +和「别去 GUI 换配置下拉框」那条都适用），只有三处不同： + +| | 下板 PCB1 | 载板 PCB2 | +|---|---|---| +| 差分对 | 7 对 | **11 对** | +| 功率线宽档 | 2 档（PWR4A / PWR12V）| **3 档**（PWR4A / PWR5V / PWR1A）| +| 线宽指派 | 12 个网络 | 12 个网络 | + +**为什么是 11 对**：载板上每一路 D± 被 ESD 器件 `U5n` 切成两段 —— +`USBn_DP/DM`（U32 → U5n，长段，走底层）和 `USBn_DPJ/DMJ`（U5n → J7n，约 5 mm，走顶层）。 +**两段都要建对**，否则短段会按普通信号布、在 ESD 器件那头留一截不受控阻抗。 +5 长 + 5 短 + `UPSTREAM` = 11。载板没有 `DEBUG` 那一对（ESP32 在下板）。 + +**几何 W0.28 / S0.18 直接照搬不重算**：嘉立创四层 1.6 mm 标准叠层上下对称 +（L1-L2 与 L3-L4 都是 0.2104 mm 介质），载板虽然层角色是镜像的， +底层 D± 以 Inner2（完整地）为参考，介质厚度与下板顶层 D± 以 Inner1（地）为参考完全相同。 + +⚠️ **顶层那 5 段 `*J` 的参考面是 Inner1，也就是分割的电源面**，不是完整地。 +段长只有约 5 mm、又紧挨 ESD 器件，可以接受；但要保证每个 `U5n`↔`J7n` +下方的 Inner1 是**同一块铜**，别让分割缝横穿这 5 mm。 + +✅ **2026-09-05 Inner1 铺完后已实测**（`.claude/inner1_diffref.py`，把两根线的包围盒 +外扩 1 mm 当窗口，逐窗口栅格化 Inner1 上所有铜面）：五段窗口里**都只有 `GND-INNER1` +一块铜、一个连通域、覆盖 100%**（连反焊盘的洞都没有）。五块 `VOn_P` 岛离得最近的 +是 VO4（右沿 x=100）对 CH1 的窗口（x 57.65~64.45），差着一整个服务带。 +⇒ 这条约束是**满足的**，不是「可以接受」而已。改岛的边界或挪 `U5n`/`J7n` 之后要重跑这个脚本。 + +**三档功率线宽的依据**（IPC-2221 外层 1 oz，ΔT≈20 °C）： + +| 规则 | 默认 / 最小 | 挂哪些网络 | 依据 | +|---|---|---|---| +| `PWR4A` | 1.5 / 0.3 mm | `VO1_P`~`VO5_P` | 每路 4 A | +| `PWR5V` | 1.2 / 0.3 mm | `+5V` | §9.4 最坏 2.8 A（1.2 mm 可载 3.6 A）| +| `PWR1A` | 0.6 / 0.25 mm | `VBUS1`~`5`、`+3V3_HUB` | 下行每口 0.5 A；Hub 3V3 最坏 0.42 A | + +最小值一律留到 0.25~0.3 mm，理由同 §10.1：规则是**按网络**生效的， +`+5V` / `VBUS` 上挂着 0402 去耦（焊盘才 0.57 mm 宽），卡大线宽会让几十个焊盘 +扇不出去、刷出一屏假 DRC。**载流靠灌铜保证，不靠 DRC。** + +`--check` 审计十一项全过：铜层数 4 / 四层板能力集（最小线宽 0.102、过孔 0.30-0.20、 +含 0.5 oz 内层条目）/ 三条线宽规则存在 / 差分几何 W0.280 S0.180 / +非差分间距下限 0.2000 / 对内 `USBPAIR` 0.15 / 11 对差分 / 12 个线宽指派 / 11 条对内间距规则。 + +#### ② Inner2 整板地平面已铺好 + +一块 `GND-INNER2`，板框内缩 0.5 mm 的 R5 圆角矩形，`preserveSilos=false`， +重建后 **81 块填充**，已存盘。脚本是 `.claude/pcb2_pour.py`（`--push` 一气跑完： +清旧 → 建边框 → 重建 → 确认 → 存盘，中途不能停，理由见下面第 3 条）。这是载板上唯一**不依赖任何未决事项**的铜面 —— +Inner1 的分割电源面当时要等排母定了才能划 —— 排母 2026-09-05 定稿并落到 PCB 上（§22.3f / §25.9）， +**Inner1 已于同日铺完，见 §25.11。** + +#### ③ 两个中跨 M3 孔（用户拍板，§25.6 ⑤ 那条待办到此关闭） + +孔位不是拍脑袋定的，是拿**真实焊盘 + 五个 Ø12.5 电解罐体**做网格搜索找出来的 +（判据：孔中心到任何铜/罐体的净间距，NPTH Ø3.2 算）： + +| 候选窗口 | 位置 | 净间距 | | +|---|---|---|---| +| CH1\|CH2 缝下 | **(76.6, 80.1)** | **5.28 mm** | ← 选它 | +| CH2\|CH3 缝下 | **(148.1, 80.1)** | **5.28 mm** | ← 选它 | +| 走廊正中 | (127.9, 67.5) | 2.90 mm | 窄一半，且离要支撑的地方远 18 mm | + +**选 y≈80 而不是走廊正中的两条理由**： + +1. 要支撑的是 y 85.5~130 那一排手机，80.1 离它只有 5 mm，67.5 差了 18 mm。 + 插 BM24 原厂排线时的按压力正好作用在这个无支撑的上半部分。 +2. 走廊正中被 `C811` / `C831` 两个 Ø12.5 电解罐夹着 + （罐体分别占 y 68.25~80.75 和 y 54.41~66.91），只剩一条 6.9 mm 高的缝； + 而三台手机之间那 4.41 mm 的 x 向空档一路通到 y 84，宽敞得多。 + +⚠️ y 再往上就被**顶针** `J48` / `J52`（y 87.96，CH2/CH3 的侧键触点）逼住： +y=83 时净间距掉到 2.41，y=84 只剩 1.41。**80.1 是这个窗口的最宽处。** + +规格与原有四个一致：Ø3.2 孔 + Ø6 焊盘 + 接 GND（金属化，锁到外壳等于把载板地 +接到机壳 —— 这和 §25.2 决定 3「手机定位孔必须 NPTH」不冲突，那一条防的是 +**五台手机的地在载板上并成一根**，载板自己的地本来就是一个网络）。 + +`pcb2_clear.py` 重跑：**816 个焊盘**（原 814 + 2），跨元件净间距全过。 +截图 `PCB2-carrier-v3.png`（全板）/ `PCB2-midspan-mh.png`（MH5 附近）。 + +#### ④ 查清一个必须记住的事实：**J31/J32 的占位封装是 SMD，排距 4.80 mm** + +实测回读 J31 的 40 个焊盘：**20 列 × 2.54 mm 列距，2 行 × 4.80 mm 排距， +全部在 layer 2（底层）** —— 不是 layer 12，也就是说它是**贴片**焊盘，不是插装。 + +对照两边的封装名： + +| | 器件 | 封装 | +|---|---|---| +| 下板公头 J24/J25 | `C9900001574` 2.54 双塑双排针 2\*20P L17MM | `HDR-**TH**_40P-P2.54-V-R2-C20-**S2.54**-1` | +| 载板母座 J31/J32 | `C9900025309` 双排**插装**排母 2\*20 40PIN 2.54 间距 | `HDR-**SMD**_40P-P2.54-V-F-R2-C20-**LS6.7**` | + +> **本节写于换件之前，两颗都已作废**（2026-09-05 → `C55020601` + `C5307344`，见 §22.3f）。 +> 下面这两条结论仍然有效，而且**正是换插装件的直接理由**，所以整节保留。 + +**4.80 mm 排距本身不是错**：贴片排母的触点在壳体内仍是 2.54 间距， +焊脚是鸥翼状往外掰的，`LS6.7` 就是两排焊脚外沿的跨距（4.80 + 焊盘长 ≈ 6.7）。 +所以它和 2.54 的公头**能对插**。 + +**真正的问题有两个**： + +1. **器件名写着「插装」，封装却是 SMD。** 立创的封装数据在这个工程里已经错过一次 + （§23.1 的 BM24 焊盘编号）。选型时**以封装名和实际焊盘为准，别信器件名**。 +2. **贴片排母承 5 路 × 4 A = 20 A、还要反复插拔**，焊脚的机械保持力和接触电阻 + 都不如插装件。§22.2 里「三针并联接触电阻约 5 mΩ」的估算是按插装件写的。 + **换真件时优先选插装（TH）排母。** + +⚠️ 换件之后 **80 个焊盘会整体移位**（排距从 4.80 变成插装件的 2.54， +壳体宽度和定位柱也会变），而它们正压在要铺电源面的走廊正中。 +这就是这一轮**没有继续铺 Inner1、也没有开始布线**的原因（用户 2026-09-05 拍板： +先停下，等排母选定再动布线）。**2026-09-05 排母已定稿并实施完毕，见 §25.9。** + +#### 这一轮暴露出来的四条 EasyEDA 坑（已写进 skill §9j~§9l） + +1. **铺铜优先级是「数字小的先铺、占地盘」**，而不是反过来 —— + 下板 `pcb_pour.py` 里 GND=1 / 电源岛=5 的写法是反的（那边铜面从不重叠所以没出事）。 +2. **`create()` 的 `pourPriority` 参数不生效** —— 优先级是**按层、按创建顺序**从 1 编的。 + ⚠️ 别拿 `modify(id, {pourPriority})` 去补设：不生效，还会把客户端弄卡死（见下条）。 + ✅ **正确做法是靠创建顺序：电源岛先建（拿小数字、赢），GND 底填最后建。** + 2026-09-05 在本板 Inner1 上做了对照实验：先建的 12×12 岛完整活着， + 后建的 30×30 底填多出一个环（洞），几何相同但后建的那块被吃得一点不剩。 + `pcb2_pour.py` 的 `plan()` 顺序就是优先级，`--push` 会回读断言。 +3. **「重建所有」点了没反应 = 客户端卡在后台任务上**（窗口底部一条 0% 进度条； + 健康时那个 DOM 扫描返回空数组，判据很干净）。`location.reload()` 之后一次就通； + ⚠️ **重载会丢掉重载前建的铺铜边框，即使 save 过**，所以 `--push` 必须一气跑完。 + ⚠️ **而 `location.reload()` 会被「文档有未保存改动」静默挡掉** —— 调用返回成功、 + 标签栏和 `windowId` 都不变。可靠顺序是：关对话框 → 删掉刚建的边框 → `save()` → + `window.onbeforeunload = null` → `location.reload(true)` → **轮询 `windowId` 直到它变掉**。 +4. **每个下发脚本必须自己 `openDocument`** —— 这一轮就因为上一条命令开了 PCB1， + 把**下板**的 14 块铜面重铺并存了盘（无损失，但两边返回值都看着正常， + 只有铜面名字能看出打错了对象）。 + +另外记一条不是坑的正常行为：`preserveSilos=false` 时，铺铜区域里没有本网络的 +焊盘/过孔，整块会被当孤岛删光 —— 边框还在、`getAll()` 数得到，但填充是 0。 +**所以扇出必须排在铺铜之前。** + +--- + +### 25.8 载板 GND 扇出（2026-09-05）—— 顺带查出 BM24 的一个硬约束 + +Inner2 整板地平面铺好之后，**它其实只靠 20 个直插焊盘吊着** +（五路的 `C8n1` 负极 + `TP8n2`、`J23` 的四个屏蔽脚、6 个 M3）， +另外 222 个贴片 GND 焊盘根本没连到平面上。所以铺完铜必须接着做扇出。 + +脚本 `.claude/pcb2_fanout.py` —— 复用下板 `pcb_fanout.py` 的规划器，只换板子常量。 + +#### 结果 + +| | | +|---|---| +| GND 贴片焊盘 | 222 个 | +| ~~**故意不扇**：J31/J32 的 GND 脚~~ | −33（当时排母未定）→ **2026-09-05 换成直插件后不再需要扇出**，通孔脚自己就是过孔（§25.9）| +| 实际目标 | **189 个** | +| 大焊盘走盘内过孔阵列 | 11 个焊盘 / **85 个过孔**（`U32` 的 4.8×4.8 散热盘一个就占 25 个）| +| 普通焊盘旁打过孔 | **125 个**（+125 条出线，中位 0.63 / 最长 1.77 mm）| +| **落盘合计** | **210 个过孔，全部 net=GND，Ø0.610 / 孔 Ø0.305** | +| ⬜ 打不下的 | **53 个**，见下 | + +出线分布 **105 条顶层 + 21 条底层** —— 底层那 21 条是 Hub 簇和 `J31/J32` 之外的底层件。 + +> ⚠️ 这里改了 `pcb_fanout.py` 两处**只在载板上才会暴露**的写死前提（下板行为不变）： +> ① `todo` 原来只收 `layer == L_TOP` 的焊盘 —— 下板 391 个元件全在顶层所以没事， +> 载板**两面都是元件面**，改成模块常量 `FANOUT_LAYERS`（载板覆盖成 `(1, 2)`）； +> ② 下发 JS 里出线的层写死成 `1` —— 载板底层焊盘的出线会被画到顶层去、**悬空且看不出来**。 +> 改成按焊盘自己的 `layer` 走。 + +#### ⚠️ 打不下的 53 个：51 个是五颗 BM24 的 GND 脚，这是几何上不可能，不是脚本的毛病 + +每颗 `J71`~`J75` 有 **13 个 GND 脚**，五颗共 65 个，只有 14 个（最外侧那些）打得下过孔。 + +算一下就知道为什么： + +``` +BM24 信号焊盘 0.1803 x 0.4801 mm，间距 0.35 mm（§24 自建封装，实测回读） +相邻焊盘边缘净距 = 0.35 − 0.18 = 0.17 mm +Ø0.6 过孔要离别的焊盘边缘 = 0.3 + 0.2(安全间距) = 0.50 mm ⇒ 塞不进去 +``` + +**两排之间的中间通道倒是够**（两排 y = ±1.06，焊盘高 0.48 ⇒ 内边缘 ±0.82， +通道净高 1.64 mm > 2 × 0.5），但通道里过孔彼此要 0.6 + 0.2 = 0.8 mm 中心距， +而脚距只有 0.35 —— 三个脚才放得下一个过孔，且引线还要横穿别的脚。 + +**所以 0.35 mm 间距的连接器不能靠「旁边打过孔」扇出，只能逃逸布线**： +前排（y 81.44）一律往南出、后排（y 83.56）一律往北出 +（同一排相邻焊盘之间只有 0.17 mm，连 0.102 的最小线宽都塞不下， +**横向穿不过去，每个脚只能直着离开连接器**），出了焊盘阵列再打过孔。 + +这属于布线阶段的活，等排母定了连同 D± 一起做。**打样前必须确认这 65 个 GND 脚 +真的都接到地平面上了** —— USB 的回流路径全靠它们。 + +#### 顺带记一条工作顺序 + +`pcb_fanout.py` 文件头那条「**布局一动就要 `--clean` → 重新 dump → `--push``**， +三步不能省也不能并」对载板同样成立。换排母 = 布局变动（2026-09-05 已按这个顺序重来过一遍，§25.9）， +这 210 个过孔届时要全部清掉重来 —— **脚本才是这一轮的产出，过孔是副产品。** + +#### 扇出之后的 DRC 基线（2026-09-05，**下一轮照着这个数比对**） + +`pcb_Drc.check()` 跑完，DRC 面板： + +``` +全部 (551) + 同封装内间距错误 (115) 贴片焊盘 到 贴片焊盘 (115) ← 封装自带，永远修不掉，见下 + 连接性错误 (436) GND(107) +5V(15) VBUS1~5(各6) +3V3_HUB(33) ... + 间距错误 —— **0 条** ← 210 个过孔 + 126 条出线一条没违规 +``` + +**「间距错误」是 0**，说明这一轮落的铜是干净的。另外两支都是预期之内： + +- **连接性错误 436 条 = 还没布线**。GND 那 107 条里，51 条是 BM24 的 GND 脚、 + 33 条是故意没扇的 J31/J32，剩下的是平面被分成的几个孤立块。 +- **同封装内间距错误 115 条 = 封装自带的引脚间距，不是设计错误**，成因逐个核过： + + | 位号 | 焊盘对 | 最小净间距 | 成因 | + |---|---|---|---| + | `J71`~`J75`（BM24-50DS）| 228 | **0.170 mm** | 0.35 间距 − 0.18 焊盘宽，见 §24 | + | `U32`（USB2517I QFN-64）| 4 | 0.125 mm | 0.5 mm 脚距 | + | `J23`（USB-C）| 3 | 0.200 mm | 正好卡在判据边界（浮点） | + + 安全间距规则全表抬到了 0.2 mm（§25.7 ①），比这几颗连接器**自己的脚距**还严， + 所以必然报。三个数都在嘉立创四层工艺下限（0.1 mm）之上，可以打。 + + ⚠️ **别去调低全局安全间距来「修」它们** —— 那等于把全板的保护一起放掉。 + EasyEDA 已经把这一支单列成「同封装内间距错误」，和跨元件的「间距错误」是分开的。 + **看 DRC 只看「间距错误」那一支；「同封装内」那一支确认成因之后就忽略。** + +--- + +### 22.3f 板对板连接器定稿（2026-09-05，取代 §22.2 / §22.3d 里的两个占位） + +用户 2026-09-05 授权「你来定选型」。**结论如下，§22.2 与 §22.3d 里凡是写 `C9900001574` / +`C9900025309` 的地方一律以本节为准。** + +| | 型号 | 立创 | 关键参数 | +|---|---|---|---| +| **下板 J24/J25 公头** | **AZ-PZ2.54-V11-2\*20P**（宝讯 BXCONN）| **C55020601** | 2×20 / 2.54 / 直插；**塑高 2.5**、配合针长 6、端接针长 3；**3 A/针、触头镀金**；−40~+105 °C | +| **载板 J31/J32 母座** | **PC104-2\*20**（洲日 ZHOURI）| **C5307344** | 2×20 / 2.54 / **直插**；**塑高 10.5**；2.5 A/针；行距 **2.54**；−40~+105 °C | + +**对插高度 = 2.5 + 10.5 = 13.0 mm**，由塑料对塑料定位。 +配合针长 6 mm 插进 10.5 mm 的腔体，PC/104 母座是通孔式（针可以一路穿过去）， +所以针不会先顶死、高度确实由塑料决定。 + +#### 为什么是这一对 + +1. **高度是唯一的硬约束，而这是库里唯一够的组合。** 把 EasyEDA 的立创库里 + 「间距 2.54、标了塑高」的排母全扫了一遍（`lib_Device.search`，十几个关键词）： + + | 塑高 | 料号 | | + |---|---|---| + | **10.5 mm** | `C5307344` PC104-2\*20 | ← 选它 | + | 10.5 mm | `C5307345` PC104-2\*40 | 尺寸不对（§22.2 已定两条 2×20）| + | 8.5 mm | `C55020541` / `C5124634` / `C9900025309`(贴片) | 对插只有 11 mm，**够不到** | + | 8.3 mm | `C35165` 2.54-2\*20P母长PC104 | 同上 | + + 8.5 mm 那一档配 2.5 mm 塑高的公头只有 11 mm，差 2 mm。没有「加高排针」能补 —— + 库里 2.54 的双排排针塑高全是 2.5。 + +2. **从贴片改成插装**，这是比高度更重要的一处改善。三个好处： + - 20 A 总电流 + 反复插拔，靠的是插装脚的保持力；§22.2 里「三针并联接触电阻约 5 mΩ」 + 本来就是按插装件估的。 + - **80 个通孔脚本身就是过孔**，直接把 `VOn_P` / `+5V` / 33 个 `GND` 连到 Inner1/Inner2。 + §25.8 里被迫跳过的「J31/J32 那 33 个 GND 脚扇不出去」问题**自动消失**。 + - 行距从占位件的 **4.80 mm**（贴片鸥翼脚外掰）回到规范的 **2.54 mm**。 + +3. **电流**：取两者较小值 **2.5 A/针**。 + `VOn_P` 每路 3 针并 4 A = **1.33 A/针**（余量 47%）； + `+5V` 3 针 2.8 A = 0.93 A/针；`GND` 33 针。都很宽裕。 + +4. **PC/104 本来就是板间堆叠总线连接器**，机械设计目标就是「两块板叠起来还要能反复拆装」， + 和本项目的用法完全一致。 + +#### 这个决定带出来的三条硬约束 + +1. ⚠️ **`C2/C3` 的罐高必须 ≤ 11.5 mm**（13.0 − 1.5 mm 余量）。 + 现在的 `C22383480` 是立创的通用「470uF 25V」，**商城页面一个参数都没标， + §22.3d 那个「约 12 mm」是估的、不是查来的**。反正它要挪（见下），重选时把高度定死。 + Ø8 × 11.5 是 470 µF/25 V 的标准罐，好买。 + ⚠️ **别顺手换成聚合物电容**（库里 `C48970541` Ø8×11 / ESR 20 mΩ 看着更好）—— + 输入体电容的 ESR 正是阻尼输入侧电缆 LC 的东西，和 §6.2 输出侧同一个道理， + 换成低 ESR 会让输入滤波欠阻尼。§3.4 要的是「低 ESR **铝电解**」，不是聚合物。 + +2. ⚠️ **`C2`/`C3`/`C4`/`C5`/`C6` 必须挪 —— 它们压在 J24 要占的位置上。** + 载板 J31 中心 (62, 67.5)，下板坐标 = 载板 − (30, 5) ⇒ **J24 中心 (32, 62.5)**， + 本体 53.34 × 5.08 mm ⇒ 占 x 5.33~59.96 / y 58.67~65.04。实测重叠： + + | | 重叠 | + |---|---| + | `C2` (17, 63) Ø8 | **8.00 × 5.08 mm** | + | `C3` (26, 63) Ø8 | **8.00 × 5.08 mm** | + | `C4/C5/C6` (33, 60/63/65.5) | 3.20 × 1.29 / 2.50 / 0.79 mm | + + J25 中心 (128, 62.5) 那一侧没有冲突。 + +3. ⚠️ **两板之间没有可用的立柱位。** 载板 6 个 M3 里只有两个中跨孔映射进下板内 + （下板 (46.6, 75.1) / (118.1, 75.1)），而实测那两处在下板上是占着的 + （前者甚至和焊盘重叠 0.27、和过孔重叠 1.03 mm）。 + **所以两板间距只能由连接器的塑料对塑料保证，没有机械兜底。** + 下板重排接口区时若能顺手让出这两个位置，就能加两根 13 mm 立柱把间距定死 —— 值得做。 + +#### 到货必须核的两件事 + +1. **触头镀层**：`C5307344` 商城没标镀层（只写了「触头材质:黄铜」）。 + PC/104 一般是镀金的，但没写就得实物确认 —— 20 A、反复插拔，镀锡会随插拔次数劣化。 +2. **母座腔体深度 / 配合针长**：确认 6 mm 的针插到底时**两个塑料真的贴合** + （而不是针先顶到腔体底）。量一次对插后的板间距，应为 13.0 mm。 + +#### 换件要改的地方（实施清单） + +| 文件 | 改什么 | +|---|---| +| `.claude/eda-parts.json` | ✅ 已加 `C55020601` / `C5307344`，旧两颗标了「已作废」 | +| `.claude/p5_btb.py` | ✅ 公头器件换 `C55020601`；引脚公式 `r / 41−r` → `2r−1 / 2r`；**`ROW0` 100 → 95** | +| `.claude/c1_conn.py` | ✅ 母座器件换 `C5307344`；引脚公式与 `ROW0`（95）都不用动 | +| P5-BTB / C1-CONN 两页 | ✅ 已重新生成：`verify_sch` 两页 PASS（C1-CONN 带 `--nc c1-nets-nc.json`）、`xpage` 0 漏接、`port_audit` 下板 513 / 载板 330 全部可疑 0 | +| §22.2 逐针表 | ✅ 已按新编号重写（1/3/5 而不是 1/2/3），两块板共用一张表 | +| `.claude/pcb2_place.py` | ⬜ `HDR` 摆位不变（中心 (62,67.5)/(158,67.5)），但焊盘从**贴片 4.80 行距**变成**通孔 2.54 行距** | +| 载板 PCB | ✅ 已走完：`clean2()` 清过孔 → `pcb2_place.py --push` → `pcb2_parts_dump.py` + `dump_pads.py` → `pcb2_fanout.py --push`（`SKIP_HDR=False`）→ `pcb2_pour.py --push`。逐项见 **§25.9** | + +#### 实测到的符号几何（2026-09-05，两颗一起量的） + +``` +公头 C55020601 / 母座 C5307344 —— 两颗完全一样 + 20 行，行距 10，左列 x = cx−30，右列 x = cx+30 + 第 1 行 y = cy + 95（不是公头原来那颗的 +100 ⇒ p5_btb.py 的 ROW0 要改） + 第 r 行 = 引脚 2r−1（左）/ 2r（右） +``` + +量法：在 C1-CONN 上临时各放一颗、`getAllPins()` 读回 40 个引脚号与相对坐标， +**同一次调用的 `finally` 里删掉**（前后元件总数都是 69，无残留）。 + +#### ✅ 编号体系已实测：**§22.2 那个编号陷阱换件之后消失了** + +两个新符号各在 C1-CONN 上临时放了一次、把引脚号与坐标读回来（读完同一次调用里删掉， +`verify_sch` + `xpage` 复核过页面无残留）。结果**两颗完全一致**： + +``` +20 行 x 左右两列，列 x 偏移 ±30，行距 10 +第 1 行: 引脚 1(左) / 2(右) 第 2 行: 3 / 4 ... 第 20 行: 39 / 40 +``` + +即**两颗都是 IDC 奇偶式：第 r 行 = 引脚 2r−1（左）/ 2r（右）**。 + +而旧的一对是**两套不同的编号**（下板 DIP 式 第 r 行 = r / 41−r， +载板 IDC 奇偶式 第 r 行 = 2r−1 / 2r），§22.2 专门为此写了一节警告 +「只能按行对，不能按引脚号对」。**换件之后两块板从此同一套编号，这条陷阱自动消失。** + +⇒ `p5_btb.py` 的引脚公式要从 `r / 41−r` **改成 `2r−1 / 2r`**； + `c1_conn.py` 的公式**不用动**（本来就是 `2r−1 / 2r`）。 + 两边仍然共用 `p5_btb.py` 那张按行组织的表，事实来源不变。 + +⚠️ **但 PCB 上那一条还在**：符号编号一致 ≠ 第 r 行真的对上第 r 行。 +公头在下板顶层、母座在载板底层，**底层元件在顶视图里是镜像的** —— +`pcb2_place.py --push` 导出的 `pcb2-header-pads.json` 仍然是唯一靠得住的对位依据， +下板照那 80 个坐标摆，布板时实打实核一次。 + + +--- + +### 25.9 换件落到载板 PCB 上（2026-09-05 夜） + +§22.3f 定的 `C55020601` + `C5307344` 在这一轮走完了从原理图到 PCB 的整条流程。 +**结论：能换，而且换完 DRC 和换件前的基线一模一样**（间距错误那一支 115 条， +全是 `J71~J75`/`U32`/`J23` 封装自带的引脚间距，见 §25.8 末尾）。 + +#### 导入变更只有 14 条 + +C1-CONN 整页是脚本重画的，7 个元件的 UUID 全新 ⇒ 每个一条「移除元件 + 增加元件」。 +**没有网络层面的变更**，说明两页的网表在换件前后完全等价（这正是想要的： +换的是封装和引脚编号，不是电路）。 + +⚠️ 对话框里的 **「包含设计规则」必须保持不勾** —— 勾上会拿原理图侧的规则覆盖 +`pcb2_rules.py` 下发的那 11 条。这次核过了是不勾的。 + +#### 换成通孔件逼出来的连锁改动：五个 Ø10 电解整体上移 2.5 mm + +这是**换件真正的代价**，而且原理图侧完全看不出来： + +> 贴片排母只占底层，所以 J31/J32 从来没和顶层的东西打过架。 +> 换成直插之后**顶层也占位**（40 个通孔脚的焊盘区 50 × 4.24 mm）， +> 而中央走廊在那两条带上正好被两排电解夹住： +> 上排三站的罐底 y = 68.25、下排两站的罐顶 y = 66.95，**中间只剩 1.30 mm**。 + +三条出路里只有一条走得通： + +| 方案 | 结论 | +|---|---| +| J31/J32 往下挪 | ✗ 下面 3 mm 处是下排各站的行 3（`U27`/`C704` 等，y ≤ 63.91），窗口 0.7 mm 不够 | +| J31/J32 往左右挪躲开罐子 | ✗ J31 可以（左移 5 mm 就避开 `C811`），**J32 不行** —— 左移会撞底层的 Hub 簇，右移出板 | +| **把五个罐子往手机那侧收** | ✅ 罐体在服务带里 `u 5.75~18.25` 这一段是独占的（行 1/2/3 的件都从 u=21 起），v 可以一直收到「不进手机投影」为止（v ≤ −6.25）| + +`BAND['c1']` 的 v 从 **−11.0 改成 −8.0**（和行 2 齐平）： + +| | | +|---|---| +| 罐体边 → 手机板边 | **3.00 mm**（keep-out 边 1.75 mm）| +| keep-out 边 → J31/J32 焊盘 | **1.63**（上排）/ **1.43**（下排）mm | +| 实测可行区间 | v ∈ [−9.0, −6.75] 本地四项检查全过 | + +顺带的好处：罐子离手机的 `P+/P−` 焊盘（v = −3.2）更近了 2.5 mm， +§6.3 那一组电容的回路更短。 + +#### 通孔脚自己就是过孔，§25.8 的一条待办直接消失 + +`pcb_fanout.one_net()` 的 `todo` 本来就写着 `not p['hole']` —— 通孔焊盘一律不进扇出清单。 +所以 J31/J32 那 33 个 GND 脚**不需要**扇出，`SKIP_HDR` 关掉即可， +§25.8 里「排母的 33 个 GND 脚扇不出去」这条待办随换件一起关闭。 +换件后重跑的结果和换件前**完全一致**：210 个过孔、失败 53 个（BM24 那 51 个 + `C749` + 1）。 + +#### Inner2 地平面：81 段 → 213 段 + +重铺之后填充段数从 81 涨到 213，包围盒仍是整板 (0.6, 0.6)~(219.4, 134.4)。 +涨的原因是那 80 个 2.54 间距的通孔在内层开了两条反焊盘带 +（Ø1.7 焊盘 + 0.2 净距 ⇒ 相邻反焊盘之间只剩 **0.44 mm** 的铜网）。 +**平面没有被切断**（网还在），但**Inner1 的电源岛不要指望从排母底下横穿**， +颈宽要绕着这两条带走。 + +#### 这一轮踩到的三个坑 + +1. **`pcb2-parts.json` 不能在元件摆好之后随便重抓** —— 焊盘的 `x/y` 跟着元件转， + 但 `pad` 数组里的 **w/h 不转**（方向记在 `pad.rotation` 上）。摆好之后直接抓， + 得到的是「位置转了、尺寸没转」的四不像包围盒，`pcb2_place.box()` 再按 rot 翻一次 + ⇒ 凭空报出 **12 条**假问题（手排的 0402 互相重叠、J23 越框）。 + 新脚本 `.claude/pcb2_parts_dump.py` 把焊盘位置**反转回元件本地系**再存， + 和「刚导入、全是 rot=0」时抓的那份等价。 +2. **`pcb_fanout.clean()` 在载板上是破坏性的** —— 它删「layer !== 11 的所有导线」。 + 下板除板框外没有别的线所以没事；载板上有 **丝印 50 + 装配 100 + 文档 20 = 170 条** + 会被一起删光，DRC 和几何检查一条都不报。 + ⇒ `pcb2_fanout.py` 里另写了 `clean2()`，只删过孔和信号层 (1/2/15/16) 的导线， + 并回读断言 3/9/13 三层还在。 +3. ⚠️ **板框是 layer 11 上的 `pcb_PrimitivePolyline`，不是 `Line`。** + 「剩余导线里还有没有 layer 11」不能当板框还在的证据 —— 第一版断言就是这么写错的， + 清理明明是对的却报「板框被清光了」。要查板框得查 `pcb_PrimitivePolyline`。 + +#### 本轮验证结果（全过） + + verify_sch.py P5-BTB ✔ PASS + verify_sch.py C1-CONN --nc c1-nets-nc.json ✔ PASS（U34.3 OS 有意悬空） + xpage.py 全工程 ✔ 真正漏接 0 + port_audit.py 下板 513 / 载板 330 ✔ 可疑 0 + pcb2_place.py 本地四项 + M3 断言 ✔ 161 元件（顶 133 / 底 28） + pcb2_clear.py 跨元件净间距 >= 0.2 mm ✔ 816 个焊盘 + DRC 511 = 同封装内 115 + 连接性 396 + 其它 0（与基线一致） + +截图 `PCB2-carrier-v4.png` / `P5-BTB.png` / `C1-CONN.png`。 + + +--- + +### 25.10 排母逐针分配按几何重排（2026-09-05 夜，取代 §22.2 的 09-04 版） + +铺 Inner1 之前先摸底，摸出 §22.2 那张「定稿」表和载板几何对不上。**这是布线开始前 +最后一次能免费改接口的机会**（下板 PCB 还没布），所以先改表再铺铜。 + +#### 硬冲突：4 A 的电源面穿不过排母的地针行 + +排母南排（y = 66.23）在两颗的前 16 位全是 GND 焊盘。焊盘 **Ø1.6993**、间距 **2.54** +⇒ 相邻焊盘边距 0.84 mm，扣掉两边各 0.2 mm 净距，Inner1 上每个缝只剩 **0.44 mm 铜网**。 + +`VOn_P` 是 4 A，按 IPC-2221 内层 0.5 oz、ΔT 20 °C 要 **6.97 mm** —— 把一路三针周围 +所有的缝加起来也只有约 1.8 mm。**结论是硬的：跨行走不通，不是难看的问题。** + +#### 09-04 那版为什么会跨行 + +它是按**通道号**切的（J24 = CH1+CH2+全局 / J25 = CH3+CH4+CH5），当时载板 PCB 还不存在。 +载板画出来之后，五路的落点是： + +| 网络 | 09-04 排母引脚 | 本站负载 | 负载在排母哪一侧 | +|---|---|---|---| +| `VO1_P` | J31 北 x 37.9~43.0 | x 14.5~43.1 | 北 ✔ | +| `VO2_P` | J31 北 x 45.5~50.6 | x 86.0~114.6 | 北（但要东行 55 mm）| +| `VO3_P` | J32 北 x 133.9~139.0 | x 157.5~186.1 | 北（东行 35 mm）| +| **`VO4_P`** | **J32 北 x 141.5~146.6** | x 69.8~98.3 | **南 ✘ 跨行** | +| **`VO5_P`** | **J32 北 x 149.1~154.2** | x 141.3~169.8 | **南 ✘ 跨行** | +| `+5V` | J31 北 ×3 | x 45.5~194.4，**南北都有** | 两侧，要横贯全板 | + +跨行的唯一出路是绕排母端头（三个通道：x<132.8 / 87.2~132.8 / >183.2）。 +`VO4_P` 会变成一条约 120 mm 的蛇形岛（西行 → 钻手机 2 底下 → 南下 → 再西行 50 mm）， +`VO5_P` 的站就在 J32 正下方却要绕 40 mm 再折回来。 + +#### 新规矩：北排喂北边的站，南排喂南边的站 + +依据是载板几何 —— **每颗排母正上方一个站、正下方一个站**： + +``` +J31 焊盘 x 37.87~ 86.13 正对 site1(x 5~72，北) 和 site4(x 41~108，南) +J32 焊盘 x 133.87~182.13 正对 site3(x 148~215，北) 和 site5(x 112~179，南) +site2 (x 76.5~143.5，北) 夹在两颗中间 → 取 J31 北排最右三针(x 81.05~86.13)， + 正好顶着 site2 最左的负载 C811(x 86.0) +``` + +重排后（逐针表见 §22.2，事实来源是 `.claude/p5_btb.py` 的 `J24`/`J25`）： + +| 网络 | 引脚 x / 行 | 最远负载曼哈顿 | 同侧 | +|---|---|---|---| +| `VO1_P` | 37.9 / 40.4 / 42.9 北 | 32.1 mm | ✔ | +| `VO2_P` | 81.0 / 83.6 / 86.1 北 | 42.0 mm | ✔ | +| `VO3_P` | 169.4 / 172.0 / 174.5 北 | 25.1 mm | ✔ | +| `VO4_P` | 73.4 / 76.0 / 78.5 **南** | 28.4 mm | ✔ | +| `VO5_P` | 154.2 / 156.7 / 159.3 **南** | 26.3 mm | ✔ | +| `+5V` | 10 针，两颗 × 南北四处 | 37.1 mm（到 Hub 的 C736）| —— | + +**最远行程从 ~120 mm 降到 ≤42 mm，五路全部同侧、一路都不跨行。** + +#### 顺带把 +5V 的「横贯全板脊」也消掉了 + +09-04 版 `+5V` 只有 3 针、全在 J31 北排，而它的 12 个负载散在 x 45.5~194.4、 +南北都有 ⇒ Inner1 上必须拉一条 150 mm 长、≥4.3 mm 宽的脊，横穿五路 `VOn_P` 的地盘。 + +改成 **10 针分散取电**（J31 北 4~5 / J31 南 11~12 / J32 南北 1~2 / J32 南北 20）之后， +每个入口只喂本站的 `U2n` + `C70n`，段电流 ≤0.6 A ⇒ **顶层 0.5~0.8 mm 走线就够， +Inner1 上不用给 +5V 留任何东西**。同理 `+3V3_HUB`（420 mA，局部）也不做岛。 + +⇒ **Inner1 的最终规划简化成：5 块 `VOn_P` 岛 + GND 底填**（原来是 5 + `+5V` + `+3V3_HUB` + 底填）。 + +#### 针数变化（网络表一个都没变，只是落点变了） + +| | 09-04 | 09-05 | +|---|---|---| +| 信号 | 47 | **54** = 15 `VOn_P` + 10 `+5V` + 25 站内 + 4 全局 | +| GND | 33 | **26**（20 A 回流 = 0.77 A/针）| + +五路 `VOn_P` 的「正对面 3 针 GND」（§15.4 各路独立回地）**一条不少**， +`p5_btb.py` 的 `plan()` 里逐行断言。 + +#### 原理图画法跟着改了一处：GND 也走 netport + +重排之后 GND 不再是「右列从第 1 行起的连续块」，而是散在两列的若干段 +（J24 北 13~17 / 南 1~5,14,18~20；J25 北 9~11,20 / 南 5~8,15~19）。 +给每一段配母线 + 地旗的话，**旗会掉进相邻行的端口里**（行距只有 10，而旗高 15~20，skill §7）。 +所以两页统一改成**每个引脚一个 netport（含 GND）**。 +实测 `verify_sch --nets` 回读到 `GND 26 个引脚`，netport 命名的 GND 与地旗合并到同一个网络， +40 个端口叠在 10 的行距上渲染也没打架（截图确认过）。 + +#### 本轮验证结果（全过） + + verify_sch.py P5-BTB ✔ PASS（导线 80 / 端口 80） + verify_sch.py C1-CONN --nc c1-nets-nc.json ✔ PASS + xpage.py 全工程 ✔ 真正漏接 0 + port_audit.py 下板 544 / 载板 361 ✔ 可疑 0 + 载板 PCB 导入变更 ✔ 65 条，全部是 J31/J32 的「修改网络」，无元件增删 + PCB 上 80 个焊盘的网络 vs 逐针表 ✔ 全部一致（脚本逐行比对） + pcb2_place.py / pcb2_clear.py ✔ 161 元件 / 816 焊盘 + 重扇 210 孔 + Inner2 重铺 185 段 ✔ + DRC ✔ 518 = 同封装内 115（与基线一致）+ 连接性 403 + 其它 0 + +截图 `P5-BTB.png` / `C1-CONN.png`。 + + +--- + +### 25.11 载板 Inner1 分割电源面（2026-09-05 夜）—— 五块 `VOn_P` 岛 + GND 底填 + +**事实来源 `.claude/pcb2_pour.py` 的 `ISLANDS`**，改铜面改那里再 `--push`。 +两个校核脚本都必须过（见本节末）。 + +#### 落地的形状 + +Inner1 只有两类铜：五块 `VOn_P` 岛（优先级在前，先占地盘）+ GND 底填（优先级最后）。 +`+5V` / `+3V3_HUB` 不开岛 —— §25.10 把 `+5V` 重排成 10 针分散取电之后， +每个入口只喂本站的 `U2n` + `C70n`、段电流 ≤0.6 A，顶层 0.5~0.8 mm 走线就够。 + +| 岛 | 网络 | 主体矩形（mm）| 颈（x0~x1 → y）| 面积 | +|---|---|---|---|---| +| VO1 | `VO1_P` | 12.5, 67.6 ~ 44.3, 84.0 | 不用开颈 | 491 mm² | +| VO2 | `VO2_P` | 80.0, 67.6 ~ 116.0, 84.0 | 不用开颈 | 541 mm² | +| VO3 | `VO3_P` | 152.0, 70.5 ~ 188.0, 84.0 | 168.5~175.9 → 67.6（朝下）| 475 mm² | +| VO4 | `VO4_P` | 68.0, 50.8 ~ 100.0, 63.5 | 71.5~79.9 → 67.4（朝上）| 406 mm² | +| VO5 | `VO5_P` | 139.5, 50.8 ~ 172.0, 63.5 | 152.8~160.6 → 67.4（朝上）| 411 mm² | + +**上排的 VO1 / VO2 不用单独开颈**：它们左右都没有别的排母针挡路， +整块矩形直接压到 y=67.6（南排针 y=66.23 的反焊盘上沿 67.28 之上 0.32 mm）。 +VO3 不行 —— 它左边就是 J32 的 POGO3 三针，只能从针缝里开一条 7.4 mm 的颈下去。 + +#### 每一条边界都是被具体的焊盘顶住的 + +排母针 Ø1.699 + 0.2 安全间距 ⇒ 反焊盘半径 **1.05 mm**。逐条： + +| 边界 | 顶住它的焊盘 | 反焊盘沿 | +|---|---|---| +| VO1 右 44.30 | `J31.7` `+5V` (45.489) | 44.439 | +| VO2 左 80.00 | `J31.33` GND (78.509) → 79.559；兼顾 `MH5` Ø6 (76.6, 80.1) → 79.6 | 79.6 | +| VO3 主体左 152.00 | `MH6` Ø6 GND (148.1, 80.1) | 151.30 | +| VO3 颈左 168.50 | `J32.27` `POGO3_VDN` (166.889) | 167.939 | +| **VO3 颈右 175.90** | `J32.35` `EDL_EN3` (177.049) | 175.999 ← **全板最窄的颈 7.40 mm** | +| VO4 颈左 71.50 | `J31.28` GND (70.889) | 71.939（吃掉 0.44，实测仍够）| +| VO4 颈右 79.90 | `J31.36` GND (81.049) | 80.199 | +| VO5 颈左 152.80 | `J32.16` GND (151.649) | 152.699 | +| VO5 颈右 160.60 | `J32.24` `POGO5_PWR` (161.809) | 160.759 | + +颈宽下限 **7.0 mm** 的来历（IPC-2221 **内层** 0.5 oz，不是外层）： +`A = (I/(0.024·ΔT^0.44))^(1/0.725)`，ΔT=20 °C ⇒ 4 A 需 188 mil² / 0.685 mil = **6.97 mm**。 + +#### ⚠️ 一条本轮才踩到的坑：铺铜的焊盘连接方式 + +默认规则 `copperRegion` 是**十字花**（`connectMode: 0`，辐条 0.254 mm）。 +十字花下铜面多边形**把自己的焊盘也挖空**，只留 4 条描边辐条 —— +于是几何校核量到的最窄断面是 **0.3 mm**，看着像断路，其实是**度量假象**。 +但假象和真断路在数据上分不出来，所以给五路 `VOn_P` 单独挂了 `PLANE-DIRECT` +（`.claude/pcb2_rules.py` 的 `PLANE_RULE`，`connectMode: 1` = 全连接）， +铜面就是一整块，怎么量都不含糊。**GND 留默认十字花** —— 它有 ~200 个通孔焊盘 +（光两颗排母就 160 针）要手焊，而回流被 26 根排母针分掉。 + +📐 **「0.254 mm 辐条扛不住 4 A」是个看着对但错的直觉**：IPC 的线宽表是给长导体的， +辐条只有 0.254 mm 长、两端都焊在大铜面上。单条 R ≈ 0.99 mΩ，4 条并联 0.25 mΩ， +4 A 上压降 1 mV / 发热 16 mW，ΔT ≈ PL/(8kA) ≈ **0.02 K**。 +所以改全连接是为了**几何可验证**，不是因为十字花会烧。 + +#### 两个必须都过的校核（**都不看 EDA 报的「段数」**） + +`getState_PourFills()` 把一块铜面吐成十几个 fill，那多半是切块不是断开（相邻块共边）， +**段数分辨不出「碎成孤岛」和「切块」**。唯一靠得住的判据是把所有环画进同一张栅格再做连通域。 + + /c/Python314/python .claude/inner1_check.py # 下发前：按 ISLANDS 多边形 + 反焊盘预测 + /c/Python314/python .claude/inner1_verify.py # 下发后：按 EDA 实际吐出来的铜实测 + /c/Python314/python .claude/inner1_diffref.py # §10.1：顶层 5 段 *J 差分下方是不是一整块 + +实测（2026-09-05，栅格 0.05 mm）： + +| 岛 | 连通域 | 本网通孔焊盘 | 最窄横断面 | 最窄纵断面 | +|---|---|---|---|---| +| VO1 | 1 | 5/5 在主域 | 25.20 @ y=82.63 | 12.90 @ x=30.68 | +| VO2 | 1 | 5/5 | 29.20 @ y=69.08 | 11.70 @ x=107.73 | +| VO3 | 1 | 5/5 | **7.20** @ y=67.73 | 10.60 @ x=187.88 | +| VO4 | 1 | 5/5 | **7.70** @ y=66.03 | 8.40 @ x=80.38 | +| VO5 | 1 | 5/5 | **7.60** @ y=63.48 | 9.25 @ x=152.83 | + +VO4 那条 8.40 mm 的纵断面在 x=80.38 —— 挡路的是 `TP832`（P− 的 Ø2.7 焊盘， +反焊盘半径 1.55）加三个 GND 扇出过孔，是预期之内的。 + +DRC：**499 = 同封装内间距 115（与基线一模一样）+ 连接性 384 + 间距错误 0**。 +连接性从铺岛前的 396 掉到 384，正是五块岛接上的那 12 处。 + +截图 `PCB2-inner1.png`（整板）/ `PCB2-inner1-left.png` / `PCB2-inner1-right.png`（走廊两半）。 +截图脚本 `.claude/shot_pcb_layers.py 15,12 [x0 y0 x1 y1]` —— +只显示指定铜层，截完自动恢复图层可见性。 + + +--- + +### 25.12 差分对布线（2026-09-06）—— 连接器侧 5 对已完成，长距离 6 对待做 + +**事实来源 `.claude/pcb2_route_dp.py` 的 `SITE_J` / `PATHS`**，配套本地校核在同一个文件里。 + +#### ⚠️ 先纠一个摆位错误：U5n 装反了（已改） + +`USBLC6-2SC6` 是**直通**器件：pin1/6 = I/O1、pin3/4 = I/O2，一排朝连接器、一排朝主机。 +`BAND['u5']` 的 rot 从来没设过（默认 0），结果**朝连接器那一排背对着 J7n**， +两条网络都得绕过封装走。已改成 **rot 180**。 + +SOT-23-6 是对称封装，转 180° 之后 **6 个焊盘落在完全相同的 6 个位置**，只是引脚编号对调 +⇒ 没有任何新的间距冲突（`pcb2_clear.py` 816 焊盘复核过），但必须跑完整的 +「重摆 → GND 扇出 clean/dump/push → 重铺铜 → 重验」流程（扇出 210 孔、 +Inner1 五块岛最窄颈 7.20 mm、`inner1_diffref` 五段全过，全部与改之前一致）。 + +**顺带的收益**：`VBUS1`(pin5) 也跟着换到朝 U2n 那一侧；长差分对的换层点从 +「U5n 与 BM24 焊盘之间那条 2.0 mm 窄缝」挪到了开阔走廊。 + +#### 自动布线器在载板上不可用（结论，别再试） + +按下板那一轮的做法配好并跑过（`pcb2_route_diff.py` 里 `--snap/--config/--run/--watch/--finish/--rollback` +一整套都留着，配置项逐条回读断言）：**22 个网络里只画出 J23 自己那两条 A6↔B6 / A7↔B7 的 +短接线，全板 0 个过孔**，30 秒内就"跑完"，console 只有一句 +`ProgressManager: can not remove progressGroup[win_progress_0] not exist`。 +板框是合规的单条闭合多段线、四层、规则齐全、22 个网络也确实选中了（46 个焊盘）—— +它就是没在找路。**改成手工逐段算坐标 + 本地校核。** + +#### ✅ 已完成：5 对 `USBn_DPJ/DMJ`（U5n ↔ J7n） + +五个服务带同构，所以只写一遍**站内坐标 (u, v)**，`to_board()` 映射到五个位置。 + +- `DPJ` 全程顶层：出 J7n.6 → 外移到 v=-5.20 → 东行 → 进 U5n.3。**5.05 mm** +- `DMJ` 两端 u 次序与 DP 相反（J7n 上偏西、U5n 上偏东）⇒ **必须交叉**， + 用两个过孔沉到底层从 DP 底下穿过去再上来。**9.19 mm**，偏斜 **4.14 mm**（容差 5）。 + 底层那一段的参考面是 Inner2 整板地，比顶层还干净。 + +**出线宽度是算出来的，不是拍的**：BM24 焊盘 0.1803 宽 / 间距 0.35 ⇒ +`0.35 − 0.09015(焊盘半宽) − 0.20(安全间距) = 0.05985` 半宽 ⇒ 线宽上限 **0.1197 mm**。 +取 **0.11**（净距 0.205）；0.12 会差 0.00015 mm 卡在判据线上，实测报错。 +出了焊盘阵列、两根线还只隔 0.35 时用 **0.20**（0.35−0.10−0.10 = 0.15 = 对内间距）， +分开之后才放宽到 0.28。 +⇒ `pcb2_rules.py` 的 `DIFF['strokeWidthMin']` 随之从 0.20 降到 **0.10** +（同 §10.1 里 PWR4A 把最小值降到 0.3 的道理：规则按网络生效， +一个网络上既有 0.28 的主干也有进细间距焊盘的颈）。 + +验证：本地净距校核（线-焊盘 / 线-过孔 / 线-线 / 过孔-×4，一般 0.20、对内 0.15）**全过**； +下发 60 段导线 + 10 个过孔；**重铺铜之后** DRC 回到 +**479 = 同封装内 115（与基线一致）+ 连接性 364 + 间距错误 0**。 + +> ⚠️ **加完线和过孔一定要重铺铜再看 DRC。** 不重铺时刷出 **40 条间距错误** +> （「到过孔」20 +「到钻孔」20）—— 那是铺铜还不知道新过孔的存在、没让开它们。 +> 重铺之后 GND-INNER1 的环数 217→227、INNER2 330→340，正好是 10 个新过孔的反焊盘。 + +#### ✅ 已完成：6 对长差分（`USBn_DP/DM` ×5 + `UPSTREAM`）—— 详见 §25.13 + +（下面这段走廊表是当时的踏勘结果，留作背景；实际怎么走看 §25.13。） + +#### 当时的踏勘：底层走廊 + +**底层走廊已经扫出来了**（`pcb2_route_dp.py --corridors` 可复现），照着走别再猜： + +| 用途 | 纬线 | 底层通的区间 | +|---|---|---| +| 南高速 | **y = 56.0** | x 40~215 **整段通** | +| 南高速（西行）| **y = 60.5 / 61.0** | x 40~104 整段通 | +| 北高速 | **y = 75.0 / 76.0** | x 40~112、115~215（112~115 被 Hub 北侧卫星挡）| +| 北高速（绕开 Hub）| **y = 84.0** | 58.7~129.1、130.2~200.6、201.7~215 | +| 竖向（Hub 西侧）| **x = 100.0 / 101.0** | y 55~78 整段通 | + +⚠️ **每一对都至少要换一次层**，两条独立的原因： + +1. **U32 的引脚次序和目的地次序对不上**：西边缘从南到北是 port1..5， + 而 port1/2/3 去北排三站、port4/5 去南排两站 —— 正好反过来。 + 十根线在一层上无论怎么绕都要交叉 6 处。 +2. **奇偶性**：一根线"西行→北行→西行"（右转再左转）之后左右关系**回到原样**， + 所以就算次序对得上，到 U5n 那一端 DP/DM 谁在东谁在西也未必对。 + +**交叉要挑 Inner1 是 GND 的窗口做**：`x 100~139 / y 50~67.5` 是一大片 GND +（VO4 岛止于 x=100、VO2 岛止于 y=67.6、VO5 岛从 x=139.5 起），Hub 西侧的换层就放这里。 +换完层之后 `inner1_diffref.py` 要扩展成"沿实际走线逐段查参考面"再跑一遍。 + + +### 25.13 六对长差分布线（2026-09-06 第三轮）—— 载板差分对全部布完 + +事实来源是 **`.claude/pcb2_dp_long.py`**（坐标 + 每一条的理由）， +校核 / 下发仍走 `.claude/pcb2_route_dp.py`。 + + /c/Python314/python .claude/pcb2_route_dp.py --dump # 改了布局/铜就重抓障碍表 + /c/Python314/python .claude/pcb2_route_dp.py # 只算 + 本地净距校核 + /c/Python314/python .claude/pcb2_route_dp.py --push # 下发（先删本网 1/2 层旧线） + /c/Python314/python .claude/pcb2_net_conn.py # 按实际铜算 22 个网络的连通域 + /c/Python314/python .claude/inner1_diffref.py --routes # §10.1：沿实际走线查参考面 + +#### 决定全局走法的那道隘口：x 112~116 + +Hub 北边的 `C751`（10 µF 1206，**底层**，(113.0, 74.0)）加上 `C815` 的 GND 扇出孔 +(113.047, 77.5)，把北高速在 x=113 处掐成两个窗口（线心可用范围）： + +| 窗口 | 线心 | 能塞几对 | +|---|---|---| +| 底层·低窗 | 76.185 ~ 76.72（0.535 mm）| **1 对** | +| 底层·高窗 | 78.28 ~ 81.52 | 够，但东边 (117.067, 78.392) 那个孔把 x=117 的天花板压到 77.75，出隘口必须马上降下来 | +| **顶层**同一段 | 75.58 ~ 76.16 | **1 对**（`C751` 在底层，顶层是通的）| + +南边过不去：Hub 南侧 A 圈那排 0402 占了 y 60.28~61.12、x 105~114， +上下都只剩 0.05 mm，**只有 y≈56 一条缝**，塞不下三对。 +所以三对东行的（pair2/3/5）只能一对一个窗口，**南北次序被 U32 的引脚次序锁死**： +爬升后由西到东是 1,2,3,5，转东后由北到南就是 2,3,5 —— +正好对上「pair2 在 x=133 北拐、pair3 继续东行、pair5 在 x=121 南下」的需求，不用额外交叉。 + +#### 六对各自怎么走 + +| 对 | 走法 | 长度 | +|---|---|---| +| 1 | 底层西行 → x 98.3/98.8 爬升 → 西行 74.70/75.55 → site1 | 54.5 / 55.9 | +| 2 | 底层西行 → 爬升 → **高窗** 78.29/78.83 → 降到 77.16/77.70 → 缓降到 75.05/75.70 → site2 | 56.8 / 53.6 | +| 3 | 底层西行 → 爬升 → **低窗** 76.20/76.63 → 降到 73.85/74.35 → 抬回 75.00/75.70 → site3 | 123.1 / 119.9 | +| 4 | **一出焊盘就上顶层**南下（全板唯一要横穿其它对的一对）→ 底层西行 60.30/61.00 → site4 | 63.9 / 62.6 | +| 5 | 底层爬升 → 顶层过隘口 75.68/76.14 → 底层南下 → site5 | 47.4 / 46.1 | +| UP | U32 南边一出焊盘上顶层（竖井底层被扇出孔堵死）→ 顶层东行 61.10/61.70 → x=128 沉底层 → 60.00/60.75 → J23 | 108.0 / 106.0 | + +最长的 pair3 是 **123 mm**，加上 `*J` 那 9 mm 一共 132 mm， +在 USB2517I 手册的 152 mm（6 inch）以内。对内偏斜最大 3.3 mm（容差 5）。 + +#### 这一轮改的两件事（不是布线本身） + +1. **`VO2_P` 岛东边界 116 → 119**（`pcb2_pour.py` 的 `ISLANDS`）。 + pair5 过隘口那一段在顶层，参考面就是这块岛；边界停在 116 的话， + 下沉的两个过孔（x=118）会落到 GND 底填上，那一小段要跨分割缝（违反 §10.1）。 + 放到 119 之后 `inner1_check` / `inner1_verify` 仍全过（VO2 一个连通域、 + 最窄横断面 29.30 / 纵断面 9.80，下限 7.0）。 +2. **J23 的 `A6↔B6` / `A7↔B7` 短接线要自己画**。原来那两条是自动布线器留下的， + 被 `--push` 的「先删本网所有 1/2 层导线」连坐删掉了 —— 少了它们， + USB-C 反插方向就没有 D±。四个焊盘在同一列上（B7 61.25 / A6 61.75 / A7 62.25 / B6 62.75）， + 两两要短接的中间都隔着对方的脚，只能**绕到连接器东侧 x>213.5 沉底层**跨过去。 + 为此给 `pcb2_route_dp.py` 加了 `NET#2` 这种「同网络第二条支路」的 key（`netof()`）。 + +#### ⚠️ 三个这一轮才踩到的坑 + +1. **`drc_read.py` 不加 `--pcb2` 跑的是下板**（默认 UUID 是下板的）。 + 第一次读到 649 条、里面全是 `KEY_OE#` / `SDA` 这些下板网络，白查了半天。 +2. **DRC 的「连接性」结果在程序化建线之后是陈旧的，要 `location.reload()` 才刷新。** + 刚下发完跑出来是 403（我的网络每个还报 2~7 条「与其他相同网络的对象断开了连接」）， + 而 `pcb2_net_conn.py` 按实际铜算是 22/22 全连通、`pcb_Net.getNetLength()` 也等于算出来的长度。 + 重载客户端之后立刻变成 **338**（比布线前的 364 少 26 = 12 个网络 ×2 + J23 的 B6/B7）。 + ⇒ **别信刚下发后的连接性数字**；间距错误那一支倒是即时更新的。 +3. **45° 切角的半径会把线甩进旁边焊盘的净距圈**。`chamfer()` 默认 r 从 0.6 降到 **0.35**， + 而且在焊盘阵列附近还要**多插一个共线点**把切角压到 0.15~0.2 —— + `USB1_DM` 的让位拐角、J23 那四条出线都是这么救回来的（差 0.04~0.18 mm）。 + +#### 收工时的数字 + +| 项 | 值 | +|---|---| +| 导线 / 过孔 | 270 段 / 38 个（含 `*J` 那 5 对） | +| 本地净距校核 | 全过（一般 0.20 / 对内 0.15） | +| `pcb2_net_conn.py` | 22 / 22 个差分网络各 1 个连通域 | +| `inner1_diffref.py --routes` | 每条顶层走线只压在一块铜上（pair5 那段是 `VO2_P`，其余 GND）| +| `inner1_check` / `inner1_verify` | 五块岛全过 | +| **DRC（载板）** | **453 = 同封装内 115（与基线一致）+ 连接性 338 + 间距错误 0** | + +--- + +### 25.14 载板电源与杂散信号布线（2026-09-06 第四轮）—— 栅格迷宫布线器 + +差分对收工之后还剩 **77 个网络、三百多个端点**：五路的 `VBUSn`、`+5V` / `+3V3_HUB`、 +十五根 `POGO*`、`EDL_ENn` / `VBUS_ENn`、`CC1_n` / `THERM_n`、Hub 的十几根配置线、 +`SCL/SDA`，外加 §25.8 欠着的 **BM24 那 65 个 GND 脚的逃逸布线**。 + +这一批和差分对是两类活：差分对要管耦合 / 参考面 / 偏斜 / 换层窗口，是几何设计， +所以写死坐标才说得清理由；这一批绝大多数是「从 A 走到 B、别撞上东西」。 +所以新写了 **`.claude/pcb2_route_sig.py`**：一个栅格迷宫布线器， +**产出照样过 `pcb2_route_dp.check()`**（和差分对同一份净距判据），路径怎么来的不重要。 + + /c/Python314/python .claude/pcb2_route_sig.py # 算 + 本地校核，不下发 + /c/Python314/python .claude/pcb2_route_sig.py --push # 下发（没布通的网络要加 --force） + +#### 收工时的数字 + +| 项 | 值 | +|---|---| +| 网络 / 路径 / 导线 / 过孔 | 77 / 431 / **991 段** / **160 个** | +| 净距校核（`check()`，一般 0.20）| **全部通过** | +| `pcb2_net_conn.py`（按实际回读的铜算连通域）| 72 / 75 通 | +| `inner1_verify` / `inner1_diffref --routes` | 五块岛仍各 1 个连通域、最窄颈 7.20 mm；顶层差分下方仍只压一块铜 | +| **DRC（载板）** | **166 = 同封装内 115（与 §25.8 基线一模一样）+ 连接性 51 + 间距错误 0 + 物理错误 0** | + +连接性 51 的构成（**全部是已知的、还没做的活**，不是错误）： +`VO1~VO5_P` 各 6~7 条 = **31**（五路的贴片电容还没打孔接到 Inner1 岛，见下面「下一步」）、 +`+3V3_HUB` 4 + `VBUS_UP` 2 + `SCL` 2 + `POGO5_VDN` 2 = **10**（四个网络各差一两段，见下）、 +`GND` **10**（J23 的两个屏蔽脚 + Hub 簇 4 个 0402 的地脚 + 1 个过孔，§25.8 遗留）。 + +对比布线前：**499 → 166**，连接性 384 → 51。 + +#### 布线器的三条判据（都不是"看着差不多"，是算出来的） + +1. **栅格 0.1 mm，障碍先胀 `QERR = g·√2/2` 再栅格化。** + 只标"格心落在铜里"的格时，铜边界到最近的被标记格心可以差到将近一整格 + （实测一个 Ø0.61 过孔的边在 x=52.781、最近格心在 52.7，差 **0.081** > 0.0708）， + 于是距离场会**高估** 0.08 mm，净距校核在下发前一刻才炸。 + 先胀再栅格化之后 `真实净距 >= edt − QERR` 才严格成立。 +2. **窗口先小后大、栅格先粗后细（0.1 → 0.05 → 0.025）。** + 排母 2.54 间距 / Ø1.699 焊盘 ⇒ 缝宽 0.841 mm，0.25 的线要 0.65，明明过得去， + 但 0.1 mm 栅格上离缝心最近的格心可能偏 0.04，加上 QERR 就差那么一点点 —— + 于是"从排母针缝里穿过去"在粗栅格上**整片不可达**。 +3. **线宽阶梯**：正常宽度过不去就收窄再试（信号到 0.15，功率按 `TRACK_RULES` 的 min）。 + Hub 卫星圈是 1.2 mm 网格上的 0402，缝只有 **0.659 mm**， + 0.25 的线要 0.65 —— 量化余量一进去就过不去，0.20 才通。 + ⇒ `W_SIG` 定 **0.20**（不是 0.25）。 + +#### ⚠️⚠️ 这一轮抓到的最阴的一个 bug：`expand()` 会静默丢掉**路径末端的过孔** + +`pcb2_route_dp.expand()` 的语义是「第 i 点的层 = 从这一点走到下一点那一段的层」， +换层的过孔打在第 i+1 点上 —— **但它显式跳过最后一个点**（`i + 1 < n - 1`）， +最后一点的层被当成占位符。于是「走到目标焊盘正上方再换层落下去」这种路径， +**过孔被静默丢掉**：两层的铜各画各的，中间断开。 + +三道校核**全都抓不到**： +净距校核只看撞没撞（断开当然不撞）、`inner1_verify` 只看铜面、 +DRC 的连接性又要 `location.reload()` 才刷新。 + +踩到两次，第二次更贵： +- 布线器自己的路径：`$25N40` / `SDA` / `VBUS_DET` / `XTAL2` / `VBUS_EN3` 五个网络断开； +- **手写的 `bm24_pre()`**：五个站 **50 个 GND 过孔全部丢掉**， + 两条梳子 + pin52 的连线整个悬空，DRC 报出 J7n 的 pin 1/2/8/12/47/52 断开（GND 55 条）。 + 补上之后 GND 从 55 掉到 **10**。 + +⇒ `pcb2_route_sig._end_via()`：末点上有换层就补一个重复点。**所有**路径（含手写的）都要过这一道。 + +#### BM24 周围的车道分配（§25.8 那条待办的落地方案） + +§25.8 判定"51 个 GND 脚旁边打不下过孔、只能逃逸布线"是对的， +但它写的"前排一律往南、后排一律往北"**没用上两排之间的中央通道**。实际只有三块地方能走线： + +``` + ┌ 后排北侧 v > -1.70，到手机投影边 v=0 ── 后排 7 个 GND 脚的梳子（v=-1.10，5 个过孔） + │ 中央通道 v ∈ [-3.82, -1.70]，净高 1.64 ── THERM / CC1 两条东行车道 + pin2/pin8 的过孔 + └ 前排南侧 v ∈ [-4.30, -5.06]，净高 0.76 ── 前排 pin 12/16/24 的梳子（v=-4.68，宽 0.20） +``` + +三条算式（每一条都卡在 0.2 mm 上，改动前先重算）： + +| | 算式 | 结果 | +|---|---|---| +| 前排梳子 v=-4.68 | 到焊盘南沿 0.38 − 0.10；到 `*_DPJ` 东行段上沿 0.38 − 0.10 | 两边都 **0.28** ✔ | +| pin 2 / pin 8 上不了这条梳子 | `*_DPJ` 过了 v=-4.65 放宽到 0.20，u=54.35 处只剩 0.35 − 0.055 − 0.10 | **0.195**（差 5 µm）✘ | +| 中央通道里 GND 与 THERM/CC1 不能共存 | 前排的脚往北出必须**竖着穿过通道**，会切断任何东行车道；想换层绕过去，通道里过孔离相邻竖线只有 0.35 − 0.305 − 0.055 | **< 0** ✘ | + +所以：通道判给 THERM/CC1（它们没有别的出路，`R76n`/`R77n` 在东南）， +pin 2 / pin 8 在通道最西端就地打孔，其余前排 GND 走南缝。 +南梳子上打不下过孔（南北各只有 0.38，要 0.505），所以**往东伸到 u=60.5** 再打两个。 + +⚠️ **`pin 52` 的扇出在 site1~3 朝东(u=64.48)、site4/5 朝西(u=62.58)** —— +西边那两个正好堵在 THERM/CC1 的车道出口上。本脚本把五个站统一成朝东， +删除框放到 `u <= 65.2` 把旧的收进去。 + +#### 顺带修掉的两个方向错误（原理图看不出来、几何检查也过的那一类） + +1. **`R76n` 装反**（`pcb2_place.BAND['r76']` rot 0 → **180**）： + pin1=CC1 要朝**东**（CC1 从中央通道的车道出口 u=62.3 过来）、pin2=VBUS 要朝**西** + （VBUS 从 U5n 的 u=57.5 过来）。rot 0 时两根线各自绕过整颗电阻、当场交叉， + **五个站的 `VBUSn` 全部布不通**。这和 §25.3 的顶针、§25.12 的 U5n 是同一类错误。 +2. **`+5V` 从 0.80 收到 0.60**：§25.10 重排逐针分配之后它是 10 针分散取电、 + 段电流 ≤0.6 A，0.60 mm 外层 1 oz 可载 ~2 A。0.80 在排母到服务带那条 + 已经站满 EN/POGO 线的走廊里挤不过去（实测五处布不通）。 + +#### 布线器上必须记住的四条工程约定 + +1. **先给所有网络的所有焊盘留好出线段，再开始布线**（escape routing 先行）。 + 不这么做的话先布的网络会把后布的网络**出焊盘的那 0.6 mm** 占掉： + 实测 `VBUS2` 斜穿 U25 东侧让 `+5V` 出 U25.1 只剩 −0.02 mm， + `+3V3_HUB` 竖着切进 U42.5 让隔壁 0.95 mm 外的 `EDL_EN2` 出不来。 +2. **出线段的方向 = 焊盘长轴（长短边 ≥1.3 时）背离元件形心**；接近方的焊盘（0402、晶振） + 才按"背离形心的那根轴"。只用后者会把 `J23.A5` 判成往南出、**正好压在 B8 焊盘上**。 +3. **生成树用 Prim，不是最近邻链**。`+3V3_HUB` 有 33 个焊盘， + 最近邻链会串成一条长蛇，好几段被逼着绕过整个 Hub 卫星圈。 +4. **障碍表要摘掉"下发时会被删掉的铜"**：本脚本负责的网络（整网重画）+ + 五个 BM24 框里的旧 GND 扇出。不摘的话第二次跑会把自己上一轮的线当障碍， + 既不幂等，还会刷出「和马上要删掉的那条线撞了」的假冲突。 + +#### ⚠️ 铺铜必须重来一遍，而且客户端要**真的**重载 + +布完线之后 DRC 是 **696**，其中 445 条是「铺铜区域(填充) 到 过孔 / 钻孔」—— +新打的一百多个过孔在旧的铜面里没有反焊盘。**布线之后必跑 `pcb2_pour.py --push`。** + +跑的时候踩到一个坑：`location.reload()` 会弹出浏览器的「离开该页面 / 留在该页面」确认框 +（文档有未保存改动），点了「留在该页面」**页面根本没重载**， +客户端仍卡在后台任务上 —— 表现就是 `工具 → 铺铜管理器…` 点了没反应、 +`重建所有` 按钮找不到，`getState_PourFills()` 一直是 0 段。 +⇒ **重载前先 `eda.pcb_Document.save()`**，否则等于没重载。 + +#### 还剩的四个网络（都差一两段，成因已定位） + +| 网络 | 差的那一段 | 成因 | +|---|---|---| +| `+3V3_HUB` | U32.46 / R716.2 各一段 | Hub 卫星圈 A 圈(6.3 mm)+B 圈(8.0 mm) 把 QFN 围死，缝只有 0.659 mm，几根线抢同一条缝 | +| `VBUS_UP` | 到 `R709.1` | 同上：R709 在 A 圈东侧，出口被 B 圈的 R716/R720 夹住 | +| `SCL` | J31.23 → U34.2（~70 mm）| 和 `SDA` 抢同一条通道；`SDA` 先布，占掉了唯一那条 | +| `POGO5_VDN` | J32 → J59 | 走廊被十五根 POGO 线切碎之后没缝了 | + +**这四个不是布线器的毛病，是 Hub 卫星圈的摆位太挤 + 左下角只有一条通道。** +真要收干净，两个方向（都要用户拍板，因为会动已经验过的东西）： +① 把 Hub 的 B 圈（R711/R716/R720，纯配置电阻）从半径 8.0 挪到 9.5， + A/B 圈之间就从 0.7 mm 变成 2.2 mm —— 代价是这三颗的 GND 扇出过孔要重做； +② `SCL/SDA` 改成从 J31 的**东**端绕，或者把 `U34`(测温) 从左口袋挪到离 J31 近的地方。 + +#### 45° 走线（2026-09-06 用户拍板：**全板不许有直角走线**） + +在 `pcb2_route_dp.py` 里加了三个工具，两个脚本共用： + +| 函数 | 干什么 | +|---|---| +| `sharp_corners()` | 列出所有转向角 > 45° 的拐点（**换层点不算** —— 那是过孔，不是拐角）| +| `chamfer45()` | 逐个拐点把 45° 斜切的半径**试出来**：`0.50 → 0.06` 依次退让，取第一个过净距的 | +| `smooth_micro()` | 先抹掉微台阶（偏离前后连线 < 0.15 mm 的中间点），再切 | + +结果：**差分对 10 → 0，信号线 72 → 0，全板一个直角拐点都没有**， +净距校核、`pcb2_net_conn`、`inner1_verify`、`inner1_diffref` 全部保持通过， +**DRC 仍是 166**（和 45° 化之前一模一样）。 + +四条实现上的判据（每一条都是踩出来的）： + +1. **只切转向角 > 45° 的拐点。** 已经是「正 + 斜」的 45° 拐是标准形态， + 再切一刀会变成两个 22.5°，反而更糟。 +2. **切完只校核斜切段本身。** 被缩短的那两段是原来那两段的子集，净距只增不减。 +3. **净距余量必须按 `need()` 算，不能只算净距再拿 `CLR` 比。** + 对内间距是 0.15，`*_DPJ`/`*_DMJ` 就是贴着这个数并排走的 —— + 一律按 0.20 判的话，这五对的拐角全都"切不动"（第一版就是这么卡住的，10 → 5）。 +4. **`smooth_micro` 只给布线器的产出用，差分对不抹。** + 而且**绝不能删线宽换挡点** —— BM24 出线靠 0.11 / 0.20 / 0.28 三档才合法， + 把换挡点当"共线冗余点"删掉，整条就按最宽的那一档画，当场违规（实测 275 → 211 段，两处炸）。 + 顺带：抹平**不是**保守操作（斜切才是），所以校核里必须连**本轮新打的过孔**一起查 —— + 只查线的话会把线挪进别人的孔里（实测 `USB5_DM` 撞 `USB3_DP` 的孔）。 + +⚠️ **T 形接头不算拐角，保持直角。** BM24 那两条 GND 梳子上， +中间几根出线段是「梳子 + 支线」的 T 形接头 —— 线本身没有拐弯，只是两条线相交。 +最西那一根已经和梳子写成同一条路径，所以它那个 90° 切成了 45°； +其余的按 T 形保留。前排梳子所在的通道只有 0.76 mm， +就算全部改成 45° 分支，斜切半径也只能到 **0.10 mm**（算式：0.3093 − r ≥ 0.20），肉眼看不出区别。 + +### 25.15 载板收尾：五路 `VOn_P` 电容打孔 + §25.8 遗留的悬空 GND（2026-09-06 第五轮） + +**DRC 从 166 掉到 125 = 同封装内间距 115（基线）+ 连接性 10 + 间距错误 0 + 物理错误 0。** +连接性剩下的 10 条全是 §25.14 末尾那四个网络（`+3V3_HUB` 4 / `VBUS_UP` 2 / `SCL` 2 / +`POGO5_VDN` 2），要用户拍板才能动。**这一轮之后，载板上不需要拍板的活全部做完。** + +| 脚本 | 干什么 | 产出 | +|---|---|---| +| `.claude/pcb2_vo_vias.py` | 25 个贴片电容焊盘各打一个过孔下到 Inner1 的岛上 | 25 线 / 25 孔 | +| `.claude/pcb2_gnd_patch.py` | 自己找出悬空的 GND 连通域再补孔 | 5 个域 → 6 线 / 5 孔 | +| `.claude/pcb2_npth.py` | 从铺铜反焊盘里**反解封装自带的非金属化孔** | 见下 | + +#### 一、五路 `VOn_P` 的电容（连接性 51 里的 31 条） + +每个 `VOn_P` 网络 10 个焊盘：**5 个通孔**（`C8n1.1` 电解正极 / `TP8n1` / 排母 3 针） +本来就落在 Inner1 的岛上；剩下 **5 个贴片焊盘**（`C8n2/3` 100µF、`C8n4/5` 22µF、 +`C8n6` 100nF）只有顶层铜，和岛之间没有任何通路。⇒ 每个旁边打一个过孔。 + +选点判据（`pcb2_vo_vias.place()`，`pcb2_gnd_patch` 共用同一套）： + +| | | +|---|---| +| 方向 | 只取 8 个方向（0/45/90…）；一段直线不行才拐**一个 45°**，不许直角 | +| 起步距离 | 过孔铜边到本焊盘 ≥ 0.15（同网，不是 DRC 约束，是不想做 via-in-pad）| +| 净距 | 借 `pcb2_route_dp.check()` 同一份判据，异网 ≥ 0.20 | +| 岛内余量 | 过孔中心离岛边界 ≥ 0.61/2 + 0.30 = 0.605 | +| 线宽 | `PWR4A` 最小 0.30；从 1.00 起往下退让，25 个里 20 个用到 1.00、5 个 0402 用 0.60 | + +25 个全部一段直线搞定。铺完铜 `inner1_verify` 五块岛仍各 1 个连通域、 +**5 焊盘 + 5 过孔全在主域**、最窄断面 7.20/9.10/10.15/7.35/7.60 mm（下限 7.0）。 + +> `inner1_verify.py` 这一轮加了**过孔**的校核。原来只查本网通孔焊盘 —— +> 贴片电容全靠这一个孔接岛，孔要是掉进边角碎片里，原来那版一个字都不会说。 + +#### 二、§25.8 遗留的悬空 GND（连接性 51 里的 10 条） + +`pcb2_gnd_patch.py` **不抄 DRC，自己算**：把 GND 的焊盘/过孔/导线当图， +一个连通域里只要有一个过孔或一个通孔焊盘就算落到平面上， +**一个都没有的域就是悬空的**。算出来 5 个： +`C749.2` / `R710.2` / `U32.19` / `J23.A1B12` / `J23.B1A12`。补完再跑，0 个。 + +⚠️ **下发不能用 `pcb2_route_dp.push()`** —— 它整网重画，对 GND 就是把 210 个扇出孔 +连同 BM24 的梳子一起删光。改成只动自己那几个对象，靠 `_pcb2_gnd_patch.json` +记账（上一轮画在哪），下次 `--push` 先按坐标删掉再重画。 +**不记账实测踩过**：改完选点逻辑直接再推，板上多出一对旧坐标的过孔（425 而不是 423）， +而且新画的细线被 EasyEDA 并进了旧的粗线里 —— 现象是"改了没生效"。 + +#### ⚠️⚠️ 这一轮最值得记住的：**封装自带的孔，API 一个都读不出来** + +J23（USB-C 母座）的封装里有**两个 Ø0.60 的非金属化定位孔**， +在 `A1B12` / `B1A12` 两个 GND 焊盘的外侧角上：**(213.660, 59.100)** 和 **(213.660, 64.900)**。 + +它们不在 `pcb_PrimitivePad.getAll()` 里；`pcb_PrimitiveRegion` / `pcb_PrimitiveFill` 是空的； +`pcb_Primitive.getPrimitiveByPrimitiveId('e55')` 返回空； +`pcb_Document.getPrimitiveAtPoint()` 只回最上面那条线。 +**能看见它们的只有两处：DRC（「挖槽区域 到 导线」）和内层铺铜给它们让出来的反焊盘。** + +⇒ `pcb2_npth.py`：把 Inner1/Inner2 的铺铜环读回来，拟合出里面所有的**圆弧**， +用「已知过孔的反焊盘半径 − 过孔半径」标定铺铜净距（实测 **0.3583 mm**，234 个样本， +离散度 0.005），再反推每个圆的真实孔径；圆心对不上任何焊盘/过孔的就是封装自带的孔。 +全板扫出 423 段弧，滤掉铺铜自己的圆角（孔径 ≈ 0）和板框 R5（≈ Ø8.08），**只剩这两个**。 + + /c/Python314/python .claude/pcb2_npth.py --write # 写 _pcb2_npth.json，布线脚本读它 + +**两类孔的待遇完全不同**（一条条用 DRC 试出来的，写在 `pcb2_vo_vias.holes()` 里）： + +| | 线能不能压上去 | 过孔能不能靠近 | +|---|---|---| +| 焊盘自己的孔（`SLOT` / `ROUND`，金属化）| **能** —— 它就是焊盘的一部分 | 不能，钻孔间距 ≥ 0.30 | +| 封装自带的非金属化孔 | **不能**，DRC 报「挖槽区域 到 导线 距离 0mil」| 不能 | + +一开始把两类混在一起判，结果是「谁都连不上 J23 的屏蔽脚」—— +`J23.1`/`J23.4` 是 `SLOT 0.80×1.50` 的槽孔焊盘，**焊盘上任何一点离自己的槽都不足 0.80 mm**， +按那个判据连焊盘本身都碰不得。 + +#### 这一轮踩到的另外两条 + +1. **净距校核只看铜，钻孔是另一条规则。** 第一版给 `J23.A1B12` 打的孔正落在 + `J23_4` 的**焊盘里**（同网，铜的判据直接跳过）—— 校核全过，DRC 报 + 「钻孔 到 钻孔 距离 0mil，应该 >= 11.8mil」。⇒ `fits()` 里同网的**通孔**焊盘 + 和同网的**过孔**都要按 `DRILL = 0.33` 再判一遍（规则要求 0.2997，留 30 µm 余量）。 +2. **线的起点默认在焊盘中心，但要能往外退。** `place()` 的 `starts()` 沿出线方向 + 从中心一路退到焊盘边内 0.02 mm，取第一个过的 —— 焊盘正中有孔时（J23 那两个） + 只有退到边上才过得去。25 个电容一个都没用上这一条（全部从中心起步）。 + +#### 追加（2026-09-06 第五轮后半）：`U34` 挪到 J31 旁边，四个网络收掉两个 + +用户拍板「直接把 U34 挪到 J31 附近」。之前按「只动布线」试了一轮（见下）， +`SCL` / `POGO5_VDN` 其实已经布通了，但 SCL/SDA 仍是 70 mm 的长跑；挪件之后 **~4 mm**。 + +| | 原来 | 现在 | +|---|---|---| +| `U34`（LM75BD）/ `C760` | 左口袋 (36, 12) / (36, 6.5)，**顶层**，贴着 CH4 量进风侧空气 | **(68.0, 72.1, rot 90) / (72.6, 72.1, rot 90)，底层**，J31 北排 pin 21/23 正上方 | +| `SCL` / `SDA` | J31.21/23 → 左下角，~70 mm，两根抢左下角唯一那条通道 | ~4 mm，底层直连 | +| DRC | 125 | **121** = 同封装内 115 + 连接性 6（`+3V3_HUB` 4 / `VBUS_UP` 2）| + +⚠️ **它量的东西变了**：原来是进风侧空气温度，现在是两排手机之间**排母走廊**的温度。 +风扇闭环（§22.6）的阈值要按新位置重新定 —— 这是挪件的代价，不是 bug。 + +位置是被三样东西夹出来的（`pcb2_place.BOT_GLOBAL` 里有注释）： +顶层塞不下（J31 焊盘顶 69.62 到 U24 底 71.25 只有 1.6 mm）；底层这条带子上沿是 +`USB1_DM` 那对长差分（手写几何，y≈74.7，不能动），竖放时北排焊盘压在上面（实测 −0.14）； +横放后 4.38 mm 高的焊盘只能落在 y 72.01~72.17 之间，再往左 `U34.4` 撞 +`USB1_DM` 在 (63.45, 74.70) 的换层过孔。旧位置的 5 个 GND 扇出孔按框删掉。 + +**只动布线那一轮的结论**（`pcb2_route_sig.py` 里两处改动，都保留了）： + +1. **出线方向要有备选**。`entry_stub()` 现在返回全部合法方向，`route_net()` 在首选方向 + 布不通时换一个再试。`R709.1`（VBUS_UP）原来「背离形心」= 朝东扎进 A/B 圈之间 0.268 mm 的 + 死胡同，`U34.2` 原来朝南顶着板边 —— 两个都是**只布这一个网络、整板空着也布不通**， + 不是拥挤，是方向选错。换方向之后 `SCL` 通了。 +2. **POGO 按两端直线距离从短到长排**。site4/5 的 `VDN` 源在最东、靶在最西， + 后布就被另外两根夹死；提前之后 `POGO5_VDN` 通了。 +3. **试过把 `+3V3_HUB` 提到卫星圈配置线之前，更糟**：它 33 个焊盘先铺满 Hub 周围， + `XTAL1`/`CFGSEL0`/`PRTDIS6`/`PRTDIS7`/`HUB_RST` 五根全布不通（4 → 7）。已回退。 + 大网络必须排在点对点的小网络之后。 + +⇒ 剩下 `+3V3_HUB`（`U32.46` / `R716.2`）和 `VBUS_UP`（`R709.1`）三段， +全在 Hub 卫星圈 A/B 两圈之间，只动布线穷尽了：**要收干净只剩方案 ①（B 圈半径 8.0 → 9.5）**。 + +顺带一条 `pcb2_vo_vias.fits()` 的 bug：本轮新打的**同网**过孔之间没判钻孔间距， +U34 相邻三个 GND 脚的孔排成一列、中心只隔 0.23 mm。已按 `DRILL` 补上。 + +### 25.16 载板 v2：元件全部到底层，排线穿槽（2026-09-06 用户拍板） + +**用户两条指令**：① 把载板正面的器件全部放到背面，在背面重新布局；② 排线通过板内开的细长槽 +穿过去接到载板。补充：**器件可以放到主板投影下方（底层），方便布线。** + +脚本 `.claude/pcb2_place.py`（v2，文件头有完整说明）；v1 存档 `obsolete/pcb2_place_topside_2026-09-06.py`， +v1 的全部铜/元件状态在 `.claude/_pcb2_snap_topside.json`（`pcb2_snapshot.py` 抓的，1586 线 / 416 孔 / 7 铺铜）。 +截图 `PCB2-v2-all.png` / `PCB2-v2-bottom.png` / `PCB2-v2-ch1.png`。 + +#### 落地结果 + +| | v1 | **v2** | +|---|---|---| +| 顶层元件 | 131（服务带 105 + 顶针 20 + J23/U31 组 6）| **20（只有顶针）** | +| 底层元件 | 30 | **141** | +| 穿线槽 | 无 | **10 条**（每站 2 条，3.0 mm 宽，跑道形，layer 12 挖槽区域）| +| C8n1 Ø10×16 电解 | 顶层立装（载板最高件 16 mm）| **底层卧倒**（占高 10 mm）| +| Hub 簇中心 | (110, 67) | **(100, 68)** | +| 铜 | 全部布完 | **全部清空**（1416 线 + 16 条漏网的 + 416 孔 + 7 铺铜），要重来 | + +本地检查（无重叠 / 无越框 / 无人压槽 / 顶层只有顶针 / 底层件离螺钉头 ≥ 2.8/3.5） +与 `pcb2_clear.py` 焊盘级净距（跨元件 ≥ 0.20）全过；`--verify` 回读焊盘坐标核了镜像语义 +（J23 口朝 +X、R717/R718 对上 A5/B5、J71/U51/U24 都在 layer 2）。 + +#### 槽的几何（本体坐标，v<0 = 接口边外侧） + +| 槽 | u | v | 尺寸 | 给谁 | +|---|---|---|---|---| +| 电池槽 | 5 ~ 43 | −4.2 ~ −1.2 | 38 × 3.0 | BM3E 排线 + 保护板整体穿过（J600 在 u≈23.8）| +| 尾插槽 | 47 ~ 64 | −4.2 ~ −1.2 | 17 × 3.0 | 尾插排线 + BM24 插头（J1401 在 u 47.5~59.7）| + +两槽之间 4 mm 筋；槽东端到本体边 3.09 mm，再到邻站 4.41 mm。EDL 两根飞线（TP1204/1205，u 42.6/45.4） +走电池槽东端或尾插槽西端。**排线从主板正面（z = 3.8）越过接口边、向下穿槽、在底面继续往 −v 走**， +不用折返，所以 TP8n1/2 与 J7n 都排在槽外侧（走廊）的行 A。 + +⚠️ **槽长按经验估，打样前必须拿实物量**：BM3E 保护板长度（决定电池槽 38 够不够）、 +尾插排线 / BM24 插头宽度（决定尾插槽 17 够不够）。改 `SLOTS` 一行重跑 `--outline` 即可。 + +#### 底层排法（本体坐标） + + v −1.2~−4.2 ═══ 电池槽 ═══ 筋 ═══ 尾插槽 ═══ + v −7.5 行 A TP8n1(21) C8n6(23.5) TP8n2(26) C8n2(31) C8n3(36.5) J6n(43.5, v −8.5) J7n(56) + v −12 行 B （西半边空着：差分对 / 电源线的高速路） U5n(56) R76n(60) R77n(62.5) + v +3 行 C C8n4(20.5) C8n5(26) R74n(31) U4n(35) C76n(38.5) · C70n(49.5) U2n(54) C71n(58) C72n(60.5) R70n(63) + v +8 C8n1 引脚 (23.5, 8)，罐体往 +v 躺到 v≈27.5（keep-out 12.5 × 17） + +行 C 全在主板投影下方，紧贴槽的内侧。**跨槽的网络**（+5V / VBUSn / EN 进 VBUS 组，EDL 两根进 U4n， +VOn_P 岛接 C8n4/5 与 C8n1）都得从槽端绕：4 mm 筋（u 43~47）或槽东端（u > 64，到邻站电池槽之间有 12.5 mm）。 +4 A 主路径（排母 → TP8n1）不跨槽，仍在走廊里。 + +全局件（板坐标，全部底层）：J31 (62, 67.5) / J32 (158, 67.5) 没动；Hub 簇 (100, 68)，C751 挪到西北角 (96, 74.3) 横放； +U31 (87, 73) / C736 (84.5, 77.5) / C737 (92.5, 77.2)；U34 (78, 72.6, rot 90) / C760 (78, 76)； +R721/R722 (83/81, 62.2)；J23 (214.866, 62, **rot 270**) / R717 (210.37, 63.25) / R718 (210.37, 60.75)。 + +#### 底层镜像语义（实测，写进 skill §9w） + +底层 = 封装先在本地系沿 x 轴翻（ly → −ly），再按 rot 逆时针转。两脚件 pin1 方向和顶层一样； +rot 0 的 SOT23-6 / BM24 南北两排对调；rot 90 时东西对调。所以 J23 在底层用 rot 270 才口朝 +X， +R717/R718 的 y 对调。**J7n 在底层 rot 0 时奇数排在南** —— 这改变了插头的物理手性， +§24.3 那个「哪一排是奇数排」的镜像位实测**必须按底层装法重做**。 + +#### 三条代价（都是决定，写进 §12） + +1. **C8n1 卧倒占高 10 mm**，两板净空 13 mm ⇒ **下板在五块罐体投影（`pcb2-bottom-heights.json` 里 h=10 的五块）下只能放 ≤ 2 mm 的件**。 + 排母 J31/J32 本体 8.5、J6n 3.6、J23 3.2 同理。下板布局前先读这个文件。 +2. **顶层变成空的**（只剩顶针焊盘）⇒ 顶层是一整层自由布线层，比 v1 多出一层；但每站 U4n/U2n 组的 + 信号都要跨槽，走线比 v1 长 10~30 mm。 +3. **v1 的全部布线作废**：11 对差分（`pcb2_route_dp.py` / `pcb2_dp_long.py` 的手写几何）、 + `pcb2_pour.py` 的 `ISLANDS`（五块 VOn_P 岛要重划，且要跨槽）、`pcb2_route_sig.py` 的 77 个网络、 + 扇出、`pcb2_vo_vias.py`、`pcb2_gnd_patch.py` —— 侧车文件（`_pcb2_sig_routes.json` / + `_pcb2_gnd_patch.json` / `_pcb2_vias.json` / `pcb2-copper.json` / `_pcb2_route_geom.json`）全部过期。 + 重布顺序：`pcb2_rules.py --check`（规则没动）→ 重划 `ISLANDS` → `pcb2_pour.py --push` → + `pcb2_route_dp.py --dump` → 重写 `SITE_J`（站内坐标，底层版）和 6 对长差分 → 扇出 → 迷宫布线 → vo_vias → gnd_patch。 + +#### 2026-09-06 补：槽改到远端边（v3）+ C8n1 换矮封装 + +- **用户第二次调整**：槽挪到**主板投影外侧、靠板边**那一条（本体坐标 v 45.5~48.5），排线按 6 cm 跨过主板正面到远端边、 + 下穿、折回底面；上排下移 / 下排上移各 2.5 mm（`SITES` y 83.0 / 7.5），板边留 3.5 mm 筋；中跨 M3 孔随之到 y 79.5。 + 每站器件**全部收进主板投影下方**（v 21~42 五行，`pcb2_place.BAND`），走廊只剩 J31/J32、Hub 簇、U31 组、U34、R721/722、J23。 + 尾插排线全程约 57 mm（J1401 v 2.86 → 远端边 → 槽 → J7n v 36），电池排线约 52 mm。 +- **C8n1 换矮封装**：Rubycon 6.3TPV2200M10X10.5（C3828985，SMD D10×L10.5，液态铝电解 ESR 60 mΩ、纹波 1.19 A，库存 500）。 + 立创库里这颗器件挂的是**直插**封装，所以在个人库建了「6.3TPV2200M10X10.5 SMD」（符号复制自立创；封装为 + `CAP-SMD_BD10.0-L10.3-W10.3-LS11.2-FD_H10.5` 的副本，渲染图核过**焊盘 1 = +**）。`c4_site.py` 的 `P['C2200U']` 已换， + 五页重画 + 六项验证 / 跨页 / port_audit 全过，PCB 导入变更 80 移除 + 80 增加（整页重画的正常现象）， + `pcb2_place.py` 不再卧倒（`CAN_BODY` 10.3 见方），截图 `PCB2-v3-c801.png` 核过极性丝印。 +- Inner1 五块岛改成「走廊主体 + 主板下方整条带」（`pcb2_pour.ISLANDS` v3），最窄断面 7.05~30 mm，全过。 + 为差分让位：VO2 主体收到 x 87.3、VO4 收到 x 89 / 89.5（Hub 西侧 x>87.7 顶层差分参考 GND）。 +- 为布线做的摆位微调：Hub 西侧 C747/C748 挪到 (88.2, 66.6)/(88.5, 69.625)（十条 D± 车道从 U32 西缘扇开到 0.75 间距、 + x 87.7~93.3 放换层过孔）；U31 组到 J31 东端南侧 (87.5, 59.5)；U34/C760 到 J31 南侧 (58/62.5, 60)； + R721/R722 (80/78, 61.5)；R717/R718 (209, 64.5/59.5)。差分几何本身还没写（下一步）。 + +#### 2026-09-06 补 2：按实测排线尺寸定槽（v3b） + +用户实测：**电池排线 8 宽 × 38 长，尾插排线 18 宽 × 55 长**。 + +| | 走向 | 槽（本体坐标）| 长度核算 | +|---|---|---|---| +| 电池排线 | J600 (v 4.6) 越过**接口边**下穿，折回主板下方的 P+/P− | u 18.8~28.8，v −4.2~−1.2（10 × 3）| 4.6 + 3.8 + 1.6 + ~6 ≈ 16 ≪ 38 ✔ | +| 尾插排线 | J1401 (v 2.86) 跨过主板正面到**远端边**下穿，折回 J7n | u 37~57，v 45.5~48.5（20 × 3）| 41.8 + 4.2（斜下）+ 1.6 + ~3.5 ≈ **51**，余 4 ✔ | + +38 mm 的电池排线够不到远端边（光跨主板就要 40），所以电池侧回到接口边；尾插侧 55 mm 走远端边的前提是 +**J7n 贴着槽放（v 42.5，东端 ≤ 50.8 让开 H1 螺钉头）**。每站器件仍全部在主板投影下方 +（`pcb2_place.BAND` v3b：行 A v 3.5 TP+/C8n6/TP−/C8n2/C8n3，行 B v 8.5 C8n4/C8n5 + C8n1 (33, 11)， +行 C v 21 EDL 组，行 D v 26 VBUS 组，行 E v 38 R77n/R76n/U5n，行 F v 42.5 J7n，J6n (61.5, 40.5)）。 +Inner1 主板下方那块收到 v −1~14；电池槽落在走廊主体里，铺铜自己让开，最窄断面 7.05~30 mm，五块实测全过。 +U31 组为让开 CH4 的电池槽挪到 (87.5, 60.5) / C736 (80.5, 58.5) / C737 (93, 54)，**USB1 那对的底层车道改走 y 64.0/64.46**。 +截图 `PCB2-v3b-bottom.png` / `PCB2-v3b-ch1.png`。 + +#### 2026-09-06 补 3：尾插槽回到 J1401 正下方，J7n 放到主板下方远处（v4，用户拍板） + +用户指令：**尾插槽放在主板尾插接口（J1401）正下方；载板尾插座放在主板下方远处、50 mm 排线够得到的地方； +连接时尾插排线走载板背面。** 事实来源 `pcb2_place.py`（`SLOTS['tail']` / `TAIL_LANE` / `BAND` 行 D~F）。 + +| | v3b | **v4** | +|---|---|---| +| 尾插槽（本体坐标）| u 37~57，v 45.5~48.5（远端边外侧）| **u 45~65，v 1.4~4.4（J1401 本体 u 47.5~59.7 / v 1.7~4.0 正下方）** | +| 排线路径 | J1401 → 跨过主板正面 → 远端边下穿 → 折回 3.5 | J1401 出线朝接口边 2.9 → 绕过接口边下落 ~5（插头 1 + 主板 1 + 立柱 3）→ 折回主板下方到槽心 2.9 → 穿板 1.6 → **背面往 +v 走 34.1** | +| 长度核算 | ≈ 51 / 55 | **≈ 46.5 / 50**（用户给的可达长度），实长 55 再余 5 | +| J7n | (44.5, 42.5) rot 180 | **(53.5, 37.0) rot 0**，框 u 47.2~59.8 / v 35.7~38.3，离 H1 4.0、H3 2.9 | +| U5n / R76n / R77n | J7n 南边行 E v 38 | **J7n 北边**（插头背后）：U5n (49.8, 41.5, rot 180)，R76n (52.8, 39.15)，R77n (55.8, 39.15) | +| J6n | (61.5, 40.5) | (62.5, 41.0)，EDL 飞线随排线走背面 ~40 mm | +| 行 D（VBUS 组）| u 34.5~48 | **整体西移 4.5 → u 30~43.5**，让开排线车道 | +| 排线车道 | — | **`TAIL_LANE` u 44.6~62.6 / v 4.4~38.3 不放任何底层元件**（`check()` 新增一条），排线要平贴到插头 | + +**手性的几何推导（决定 J7n 用 rot 0，而不是 v3b 的 rot 180）**： + +1. 排线是 1:1 直通（§24.3 用户实测：摊平后同排同序号导通）；两个公头同面、相差 180°。 +2. v4 路径里排线只绕 **u 轴**弯折（接口边一个 U 形回折 + 槽里一个台阶），**不在面内转、不横向翻**， + 所以排线上任何一点的 u 坐标从头到尾不变。公头 A 的「内排」（沿排线更靠近 B 的那一排）是 J1401 的 −v 排； + 排线到 J7n 时是朝 +v 方向来的，公头 B 的内排也是 −v 排。内排对内排、同 u ⇒ **J7n 的触点图案就是 J1401 触点图案的平移** + （v3b 那条路径同理，也是平移；§24.3 讲的「台阶式 / 朝上座子」那套是母座朝上时的情形，J7n 朝下后不适用）。 +3. 翻面次数：U 形回折翻一次，台阶不翻 ⇒ 公头 B 朝 +z（朝载板背面），正好插进朝 −z 的 J7n ✔。 +4. J1401 的 pin1/2 端（G1）在 +u（用户实测右端触点对地导通，顶视接口边朝下）⇒ 平移后 J7n 的 pin1/2 端要在 **−u**； + 自建封装 `pin51`（pin1/2 端）在本地 −X，底层翻层是「本地 y 翻再转 rot」不改 x ⇒ **底层 rot 0**。 + rot 180 会把 pin1/2 端（VBUS）放到东边，与 §24.3「VBUS 落到载板这颗的 −X 端」自相矛盾（v3b 没发现，当时把它推给了"事后改焊盘编号"）。 +5. `--verify` 回读（CH1，J71 中心 (58.5, 120)）：pin1 (54.3, 118.94) / pin2 (54.3, 121.06) / pin51 (52.47, 120) / pin52 (64.53, 120)， + pin4 (54.65, 121.06) / pin6 (55.0, 121.06) ⇒ **奇数排南、偶数排北，D± 在北排西端，VBUS 西端** ✔。 + 仍然悬而未决的只有「封装的奇/偶排分配对不对」（§24.3 镜像位）—— 错了 D± 换到南排西端，U5n 绕西端多走 2.5 mm，只改焊盘编号。 + +**站内 D± 短差分（下一步重写 `SITE_J`）**：J7n.4=DMJ (49.65, 38.06) / .6=DPJ (50.0, 38.06) 往北 1.6 mm 进 U5n 南排 .3=DPJ (48.85, 40.35) / .1=DMJ (50.75, 40.35)。 +两端次序相反，仍然要交叉一次（v3b 结论不变）：DPJ 底层直走，DMJ 上顶层从 DPJ 底下穿过去（顶层空的，Inner1 在这里是 GND 底填，参考面干净）。 + +代价 / 风险：① 排线要从主板反面钻过（立柱只有 3.0 mm），主板反面 u 44~63 / v 0~4 有没有高元件挡道**图纸上看不出来，只能试装**（§12）； +② 排线 18 宽比 BM24 插头宽 6 mm，超出插头的那 3 mm 会搭在 H3 (61.9, 33.7) 螺钉头边上（头 Ø4.5，西沿 59.65；插头东端 59.6），不碰插头本身； +③ H7 (42.6, 3.7) 立柱西沿 44.85 与排线西沿 44.6 差 0.25，排线往东挪半毫米即可。 + +#### 2026-09-06 补 4：尾插槽挪到与电池槽同一条线（v4c，用户拍板）+ 电池排线直焊座（v4b） + +用户指令：**尾插槽移到与电池槽同一水平线**。⇒ 两条槽都在接口边外侧 v −4.2~−1.2：电池槽 u 18.8~28.8、尾插槽 u 45~65。 +排线翻过接口边直接下穿，**不再从主板反面 3.0 mm 的缝里钻**（补 3 的那条试装风险消失）。背面到 J7n 长了 5.6， +J7n 从 v 37 收到 **v 35**、中心 u 52.5（让开 H3 螺钉头 3.1）：2.86 + 5 + 2.7 + 1.6 + 37.7 ≈ 49.9 ≤ 50，实长 55 余 5。 +U5n (48.8, 39.5, rot 180) / R76n (51.8, 37.15) / R77n (54.8, 37.15) 跟着下移 2；`TAIL_LANE` v −1.2~36.3。手性推导（补 3）不变：只绕 u 轴弯，J7n 仍 rot 0。 + +同一晚的 **v4b 电池侧**（§13.5 末尾）：J8n 排线直焊座 (22.8, 15.0)，电池排线车道 u 18.8~27.8 / v −1.2~13，电容组围着 J8n， +C8n1 (34.3, 11.3)，Inner1 主板下方那块岛扩到 v 20。 + +实测：摆位本地检查 / `pcb2_clear` 846 焊盘 / `inner1_check` / `inner1_verify` 五块岛全过，最窄横断面 7.05~20.85； +**VO3 的纵断面从 12.3 掉到 8.6**（x 194.18，CH3 尾插槽 x 193~213 在 VO3 走廊主体东端切了个口），仍 ≥ 7.0。 +截图 `PCB2-v4c-ch1.png` / `PCB2-v4c-bottom.png`。 + +⚠️ **对长差分方案的影响**：补 2 里"USB2/3 上顶层北上 → y 79/80.5 东行"那两条车道会**横穿 CH2 的尾插槽（x 121.5~141.5, y 78.8~81.8）**， +CH1 的槽（x 50~70）也压在 USB1 "y 98 东行"的西侧回路之外但 x 36 北上那一段要避开 CH1 电池槽（x 23.8~33.8）—— 写 `pcb2_dp_long.py` 时把 10 条槽当障碍。 + +#### 2026-09-06 补 5：五块主板连槽整体转 180°，接口边一律朝板边（v5，用户拍板） + +用户指令：**整体旋转主板和槽，两行的槽都靠近板边**。⇒ `pcb2_place.SITES` 的站向翻转（上排 rot 180、下排 rot 0，位置矩形不动）： + +| | v4c | **v5** | +|---|---|---| +| 上排（CH1~3）接口边 | y 83（朝走廊）| **y 127.66（朝板边）**，槽 y 128.86~131.86，离板边 3.14 | +| 下排（CH4/5）接口边 | y 52.16（朝走廊）| **y 7.5（朝板边）**，槽 y 3.3~6.3 | +| 排线 | 从走廊一侧翻下 | **从板边翻下**，在背面往板中心走；走廊 y 52.16~83 完全空出来（只剩 J31/J32 / Hub / U31 组 / U34 / J23）| +| 顶针（侧键，v 2.5~7）| 走廊一侧 | 板边一侧 | +| 每站底层件 | 电容组 / J8n 在走廊一侧，J7n/U5n 在远端 | 反过来：**J7n/U5n 靠走廊**（上排 y 88~95，下排 y 40~48），电容组 / J8n / C8n1 靠板边 | +| Inner1 岛 | 走廊主体 + 主板下方 v −1~20 的窄带 | 走廊主体 + **整条竖带 u 8~44 × v −1~47**（板边贯通到走廊）；VO2 加 **Hub 北横带 (87, 75.5, 100.5, 83)**，高 7.5 | + +站内摆位（`BAND`）、槽（`SLOTS`）、车道（`LANES`）、手性推导全部不用改 —— 都是本体坐标，随站一起转。 +`--verify` 里"pin51 在西"改成按本体 −u 判。 + +实测：本地检查 / `pcb2_clear` 846 焊盘 / 五块岛全过，最窄横断面 7.05~31.55，**VO2 纵断面 7.30**（x 87.28，就是那条 Hub 北横带）。 +截图 `PCB2-v5-bottom.png` / `PCB2-v5-ch1.png`。 + +⚠️ **对布线的影响**：① 走廊北带 y 75.5~83、x 87~100.5 现在是 VO2_P 平面，差分在那里只能走**底层**（参考 Inner2）； +② 五站 U5n 都贴着走廊（离 Hub 近多了，长差分缩短 30~40 mm）；③ 10 条槽全在板边，不再挡走廊里的任何车道； +④ 排线从板边翻下来，下板（在载板下面）的边缘 y < 6.3 / y > 128.9 那两条带要给排线让开。 + + +#### 2026-09-06 补 6：v5 差分布线定稿 —— 11 对差分 + Hub 西缘两条 +3V3 车道（已下发，DRC 无新增间距错误） + +事实来源：`.claude/pcb2_dp_long.py`（六对长差分 + +3V3 三条）与 `.claude/pcb2_route_dp.py` 的 `SITE_J`（五对短差分，站内坐标）。 +v3 版长差分存档在 `.claude/obsolete/pcb2_dp_long_v3_2026-09-06.py`，只作历史。 + +**出发点的困难**：U32（QFN-64，底层）十根 D± 全在西缘 x 95.55、0.5 脚距，中间还夹着 pin5 / pin10 两个 +3V3， +而五个目的地是四面八方（1 西北远处、2 正北、3 东北、4 西南、5 东南）。0.5 脚距的车道之间**打不了孔** +（孔要离两边车道各 0.645），所以只能像剥洋葱：最北的先拐走，邻居走了才能打孔 —— pair 5 → pin10 → pair 4 打孔上顶层 → pair 3 → pin5 → pair 2。 + +| 车道 | 层 | 走法 | 备注 | +|---|---|---|---| +| pair 1 | 底 | y 64.25/64.75 直着西行到 x 22.34/22.82，北上进 U51 | 从 J31 底排焊盘（底 65.38）与 U31 pin1（顶 63.35）之间穿过 | +| pair 2 | 底 | 西行到 89.27/89.75 北上，y 80 起 45° 斜到 93.84/95.74 进 U52 | 斜段必须在 pair 3/5 东行车道（y ≤ 77.1）之上；绕开 site2 H1 (89.39, 85.36) | +| pin5 +3V3 | 底→顶→底 | 西行到 90.4 跟 pair 3 北上，(90.4, 70.5) 翻顶层西去 (88.2, 70.5) 下来进 C747 | C747 挪到 (88.2, 71.5) rot 90，夹在 J31 最东列与 pair 2 之间 | +| pair 3 | 底 | 西行到 91.05/91.53 北上，y 76.50/76.98 东行，x 112 压到 75.40/75.88，x 165 北上进 U53 | 压低是为了从 MH (148.1, 79.5) 的 Ø6 焊盘（底 76.5）下面过 | +| pair 4 | **顶** | x 92.2 打孔上顶层（DM 67.95 / DP 68.85），沿 91.5/91.98 南下到 y 52，斜到 (89.6/90.5, 50.3) 下来进 U54 | 全板唯一整段走顶层的一对；底下 Inner1 全是 GND | +| pin10 +3V3 | 底 | 西行到 92.95 跟 pair 5 北上，斜到 (92.5, 70.0) 进 C748 | C748 挪到 (92.5, 71.2) rot 90，夹在 pair 3 与 pair 5 的北上车道之间 | +| pair 5 | 底 | 西行到 93.47/93.95 北上，y 75.50/75.98 东行到 110.30/110.78 南下，**y 59.2~61.6 翻顶层跨 UP**，y 52.5/52.98 东行，x 160.1/162 南下进 U55 | DP 东沿离 C751 焊盘 0.205；pin13 GND 的孔位留在 (94.6, 71.4) | +| UP | 底 | pin58/59 从 C743/C745 之间的竖井下到 60.12/60.60，一路东行，x 205 抬到 61.25/61.75 平着进 J23 B6/A7 | 不能压在 60.2 —— 会把 B5 (CC2, 60.25) 的走线堵死 | +| J23 短接 | 底+顶 | A6↔B6 / A7↔B7 两个小环，几何照抄 v3，网络对调、跨越段翻到顶层 | 同一对的两根按对内 0.15 判（横线离孔 0.165）| +| +3V3 干线 | 顶 | U31 pin2 旁 (90.3, 61.65) 打孔上顶层，沿 x 90.3 北上到 (90.4, 70.5) 与 pin5 汇合，东去 (92.5, 70.0) 下来进 C748 | 后面信号布线器把这三条 +3V3 当**已有障碍**，别删 | +| 五对短差分 | 底 + 一段顶 | DMJ 全程底层 45° 斜进 U5n.1；**DPJ 翻顶层**：出焊盘 0.54 浅斜到 (50.0, 37.0) 打孔，顶层西去 (47.2, 37.4) 下来 45° 进 U5n.3 | 站内坐标，五站同构；两排之间只有 1.515 mm，孔只能落在 y 36.805~37.31 或两侧 | + +**顶层参考面**：所有顶层段都核过「要么全在 GND 上、要么全在同一块岛里」（`topref` 检查 0 处跨界）。 +为此 **VO4 岛主体东界从 89 收到 87**（`pcb2_pour.ISLANDS`）—— site4 的短差分顶层段在 x 87.8~90.9、pair 4 在 x 89.6~92.2、+3V3 干线在 x 90.3， +原来的 89 正好从中间劈过去。site5 的短差分顶层段整段落在 VO5 岛内部（一整块铜，不跨界）。重铺后 `inner1_verify` 五块岛各 1 连通域， +最窄 7.05 / 7.20 / 7.70 / 7.60 / 31.55（下限 7.0）。 + +**成对 45° 斜段的规矩**：两根线各自的拐点不能同 x / 同 y，第一拐**内侧**那根早拐 0.2（= 0.48·(√2−1)）， +否则斜段上的垂直间距只剩 0.34 < 0.43。转弯时左右次序的判法：向右拐，左边那根变外侧；连拐两次回到原样 —— +五对到站都不用交叉，全靠这条把车道次序排对。 + +**校核**：`pcb2_route_dp.py` 本地净距全过（一般 0.20 / 对内 0.15）、端点全落在本网焊盘、对内偏斜最大 4.75 mm（USB5，容差 5）。 +下发 182 线 / 26 孔（回读 178 线，4 条同宽共线段被 EDA 合并，无害）。DRC 634 = 同封装内间距 115（基线）+ 连接性 519（未布线，预期）。 +截图 `PCB2-v5-dp-hub.png` / `PCB2-v5-dp-all.png` / `PCB2-v5-dp-site4.png`。 + +⚠️ 一条工具坑：`pcb2_dp_long.chamfer()` 原来对**每个**拐点都切 0.35，包括已经是 45° 的拐（正 + 斜）， +切出来的 22.5° 小段会向内挪 0.1 mm —— 实测把 DP4 的抬升段切进了 pin10 车道的净距圈（0.125）。现在转向角 ≤ 46° 不切。 + +#### 2026-09-06 补 7：v5 载板布线全部完成（扇出 / VOn_P 进岛 / 77 个信号网络） + +**结论先写：载板 PCB2 布完了。** DRC **115 条，全部是封装自带的「贴片焊盘到贴片焊盘」基线**—— +间距 0 新增、连接性 0、悬空 GND 连通域 0、五块 Inner1 岛各 1 主域（最窄 7.05）、11 对差分偏斜全过。 +铜量：**1030 条导线 / 537 个过孔**。截图 `PCB2-v6-routed-all.png` / `PCB2-v6-hub.png` / `PCB2-v6-site4.png`。 + +##### ① GND 扇出（247 孔 / 122 短线） + +`pcb2_fanout.py` 按 v5 重跑。三条和 §25.8 不一样的地方： + +- **J7n 的 65 个 GND 脚整批不扇**（`SKIP_PAD`）。它们归 `bm24_pre()` 的两条梳子管； + 让自动扇出去碰的后果实测是「十个必然失败 + pin 1/2/52 三个『成功』的孔正好落在梳子和车道上」。 +- **U32 的 pin13 / pin19 往 QFN 肚子里打孔**（(96.50, 70.25) / (97.25, 71.50)）。 + 西边走廊虽然放得下孔（x ∈ [94.59, 94.625]），但**引线出不去**：pin13 与 pin14 之间只有 0.20 mm。 + 引脚环东沿 95.975 到散热盘西沿 97.600 有 1.625 mm 净宽，是这一带最宽敞的地方。 +- **C745 往南挪 2.7 mm**（用户拍板）。原位 (100.05, 61.70) 的 GND 脚四面被堵死： + 南 `UP_DM` 东行段 y=60.60（孔要 0.64，只有 0.41）、北是 U32 南排焊盘之间 0.73 的死带（孔要 1.0）、 + 东 R715（缝 0.667）、西被 `UP_DP`/`UP_DM` 两条竖段夹住（相距 0.5，塞不下 Ø0.6）。 + 新位 GND 脚 (100.0, 58.60) / +3V3 脚 (100.0, 59.44)，孔打在正东 (100.87, 58.60)。 + +##### ② `VOn_P` 进岛（55 孔）：`C8n1.1` 和 `J8n.1` 也是贴片 + +换成 Rubycon 6.3TPV2200M10X10.5（V-chip）+ 电池排线直焊座之后， +**每一路 `VOn_P` 只剩排母那 3 针是通孔**，其余 7 个焊盘（`C8n1.1`、`C8n2`~`C8n6`、`J8n.1`）都要打孔下岛。 + +个数按 §10.3「功率网络每个焊盘 3 个孔」：`J8n.1`（这一路 4 A 的唯一去路）和 `C8n1.1`（2200 µF 主储能）各 3 个。 +⚠️ **`C8n2`~`C8n6` 仍是各 1 个 —— 这是对 §10.3 的一处有意偏离**： +全按 3 个来会往五块岛里再钻 50 个反焊盘，最窄断面（下限 7.0）扛不住；这五颗只承担高频纹波，单孔 1~1.5 A 够用。 + +##### ③ v5 的 BM24 逃逸：和 v4 **反过来** + +v5 把 J7n 从 rot 180 改成 rot 0 又挪了位置，站内坐标整体差一个仿射映射 +**`u′ = u − 5.00` / `v′ = 32.00 − v`（v 轴是镜像的）**。但**照抄映射也不对** —— +v 一镜像，v4 那条「前排外侧 0.76 mm 的缝」换到了另一边，而那一边站着 R76n/R77n。 + +v5 的实测站内几何：后排（奇数脚，**全是 GND**）v=33.940；中间大脚 v=35.000（pin51 VBUS u 46.47 / pin52 GND u 58.53）； +前排（偶数脚）v=36.060；两排 u 都是 48.30~56.70。 + +| | v4 | **v5** | +|---|---|---| +| 中央通道（1.64 mm）| THERM / CC1 两条东行车道 | **前排 5 个 GND 的梳子**（v=35.00，4 个孔）| +| 后排外侧 | 后排 7 个 GND 的梳子 | 同上（v=33.10，5 个孔）—— 但这一侧现在一路空到 v 26，最宽敞 | +| 前排外侧 | 前排 4 个 GND 的梳子 | **只给 THERM / CC1**（R76n/R77n 就在正北）| + +反过来的理由：**v5 后排 25 个脚全是 GND**，没有信号脚要往外挤；而 THERM(pin14)/CC1(pin22) 和它们的靶子 +R77n/R76n 都在前排外侧。让它们各走各的最短路，中央通道就整条空出来， +不再有 v4 那个「东行车道被竖着穿过通道的 GND 线切断」的死结。 + +**为此挪了 R76n / R77n：v 37.15 → 38.0，R76n 的 u → 52.233。** +原来前排逃逸带只剩 0.58 mm（J7n 前排焊盘外沿 36.30 ←→ R76n/R77n 焊盘下沿 36.88）， +而 THERM 要往东、CC1 要往北，**在 u≈51.8 必然交叉**，同层无解；想让 THERM 翻顶层又打不下孔 +（要离前排 0.5 ⇒ v ≥ 36.80，又要离 R76n 0.5 ⇒ v ≤ 36.38）。挪完带宽 1.43 mm： +CC1 一根直线上去（52.233 是算出来的，好让 pin1 正落在 u 51.800 = J7n.22 正北）， +THERM 在 (50.95, 37.20)/(54.37, 37.20) 打两个孔走顶层跨过去。 + +⚠️ **THERM 出阵列后第一次拐弯的 v 只有 0.053 mm 的窗口**（下受前排焊盘、上受 `*_DPJ` 的换层孔）， +取窗口正中 36.58，而且那两段必须一直保持 0.11 —— 换成 0.15 窗口只剩 0.005，0.20 直接无解。 + +##### ④ 77 个信号网络：四段必须手写 + +栅格布线器（0.1 mm 栅格，判据 `edt ≥ 净距 + 半线宽 + 0.0708`）**进不去**这几个地方，只能手写坐标： + +| 网络 | 卡在哪 | +|---|---| +| `THERM_n` | 上面那 0.053 mm 的窗口 | +| `+3V3_HUB` U32.52→U32.46 | pin46 在东排被 VBUS_DET/NONREM0 围死，唯一出路是往 QFN **肚子里**走（南排焊盘上沿 63.975 与散热盘南沿 65.60 之间那条 1.6 mm 死带）| +| `+3V3_HUB` C750.1→R716.2 | R716.2 是最东那颗 +3V3 焊盘，南北被 R711.2 / R720.2 两个 GND 脚夹住（各 1.2 mm），只能翻顶层斜拉 | +| `HUB_RST` / `VBUS_DET` | R709(y 65.85) 与 R712(y 67.05) 之间只有 **0.66 mm**。0.15 的线走得过去（上下各 0.23），但栅格判据要 0.371 而半缝只有 0.33 | + +##### ⑤ 布线器本身修掉的四个真 bug（写在这里是因为它们都属于「校核过了但其实是错的」那一类） + +1. **搜索窗口边上没有墙**。障碍裁到窗口里再栅格化，**完全落在窗外的铜一格都不标** —— + 贴着窗口边走的线看不见它。实测 `SCL` 的窗口从 x=44.02 起，J31.6 的焊盘框（42.10~43.80）整个在窗外， + 布线器就在 (44.10, 67.40) 打了个孔，离那焊盘只有 0.134。改法：数组往外扩 1.2 mm 标障碍， + **再把外面这一圈整体标成占用**。 +2. **钻孔间距不分网络，`viafree` 却只看异网铜**。于是紧挨着 `pcb2_dp_long` 已有的孔又打一个 + （中心距 0.510，规则要 0.605）。新增 `holefree` 距离场。 +3. **手写前置段没有一开始就进障碍表**，排在前面的网络照样从上面碾过去。 +4. **`+3V3_HUB` 上 `pcb2_dp_long` 画的三条会被 `push_sig()` 静默删掉**（它按网络整删）。 + 改成从同一个事实来源取回来当前置段。 + ⚠️ **由此产生一个口子**：`+3V3_HUB` 现在由 `pcb2_route_sig.py` 下发， + **再单独跑 `pcb2_dp_long.py --push` 会把整个 +3V3_HUB 删掉重画**。 + 要改差分的顺序是 `dp_long --push` → `route_sig --push`，不能只跑前一半。 + +另外扇出规划器补了三处：**板上已有的走线也当障碍**（线对线分层比、过孔对线不分层）、 +第三遍「并到旁边同网焊盘」加了 3.0 mm 上限并要求目标同层（原来把 C745.2 一路并到 9.78 mm 外**另一层**的 J64.3）， +以及 `dump_pads.py` 的位号认领改成最近邻匹配（原来两边各自 `Math.round` 到 0.01， +落在 `.xx5` 上的 88 个焊盘认不到主人 —— J75 pin15/16 就在其中，害得「J7n 的 GND 脚整批跳过」漏掉两个）。 + +--- + +## 26. 下板 PCB1 v6（2026-09-06，两板拆分之后从头重排） + +载板 PCB2 布完之后，剩下的就是**下板**。板上原有的东西是**单板时代**的产物： +391 个元件、5813 条自动布线、1208 个过孔，网络表和布局都已经过期。这一轮做的是 +「导入变更 → 重建约束模型 → 重排摆位」。 + +事实来源：`.claude/pcb1_place.py`（摆位）、`.claude/pcb1_env.py`（环境约束）、 +`.claude/pcb1-env.json`（生成物）、`.claude/pcb1-parts.json`（真实焊盘框）。 + +### 26.1 从原理图导入变更：391 → 338 + +| | 数 | +|---|---| +| 删 | **70** 个（J2~J11 / J17~J21 / J23 / U24~U28 / U31 / U32 / Y1 / 29 个 7xx 电容 / 15 个 7xx 电阻）| +| 加 | **17** 个（J24 J25 排针；U33 第三片 595；Q6 D2 风扇低边 + 续流；R730~R734；C738 C739；J26~J30 风扇座）| +| 结果 | **338 个元件，位号与封装逐条对上原理图 11 页**（`pcb1_import.py --verify`）| + +⚠️ **导入对话框的变更列表会骗人**。它把「将被删掉的元件」复用成「新增的元件」， +显示成一堆 `修改封装 C0805 → HDR-TH_40P-...`，看上去像是要把一颗 0805 电容变成 40 针排针。 +实际结果是对的（位号跟着改），但**列表本身读不出这一点**，而且虚拟滚动逐屏抓下来还会漏行。 +⇒ 判据只有一个：**导入之后拿 PCB 的元件表和原理图 BOM 逐条对账**（`--verify`）。 + +### 26.2 ⭐ 载板底面 → 下板的高度预算图（`pcb1-env.json`） + +两板净空 **13.0 mm**（公头塑高 2.5 + 母座塑高 10.5，§22.3f）。 +下板坐标 = 载板坐标 − (30, 5)（下板 160×125 居中在载板 220×135 下方）。 + +`pcb1_env.py` 把载板 146 个底层件 + 10 条排线车道 + 10 条穿线槽全部折算过来， +每块给一个 `hmax = 13 − h(载板件) − 1(装配余量)`： + +| 下板上的位置 | 来自 | hmax | +|---|---|---| +| (1.3~14.2, 106~116.8) / (72.8~85.7, 106~116.8) / (144.3~157.2, 106~116.8) | C801 / C811 / C821 Ø10 罐 | **1.5** | +| (38.6~51.5, 8.4~19.2) / (110.1~123, 8.4~19.2) | C831 / C841 | **1.5** | +| (7.0~57.0, 60.4~64.6) / (103.0~153.0, 60.4~64.6) | J31 / J32 排母本体 | 3.5（就是排针自己占的地方）| +| J62~J65 四个 1.25 mm EDL 座 | | 8.4 | +| 9 条排线车道 | 排线平贴载板背面 | 11.0 | +| 10 条穿线槽的投影（板边 y<1.3 / y>123.9）| 排线从这里下穿 | 3.0（本模型自己定的）| +| 其余 | 载板那边是 1206 / 0402 / 光板 | 10.3 ~ 12.0 | + +⇒ **五块 12.9 × 10.8 的 1.5 mm 禁区是这一版布局最硬的约束**： +电感（SPM6530T，3.0）、直插电解（12）、接线端子（10）、风扇座（9）一个都进不去。 +`pcb1_place.check()` 里逐件核算，这一条**几何检查以前完全看不见**。 + +### 26.3 五路怎么分到南北两块 —— 只有一种解 + +`VOn_P` 每路 3 针，x 位置由载板几何定死（§25.10）： +`VO1 10.4 / VO4 46.0 / VO2 53.6 / VO5 126.7 / VO3 142.0`。 +母版（`CH1` 表）的输出端在**局部 (6, 40.5)**，也就是左上角。所以 + +* 放**南**边（rot 0，原样）：输出朝上正对排针 ⇒ 通道占 `bx+2.3 ~ bx+29.5`，输出 x = bx+6 +* 放**北**边（**整路 rot 180**）：输出转到右下正对排针 ⇒ 输出 x = bx−6 + +`VO1` 太靠左板边（rot 180 要求通道体在 x −14 起）、`VO3` 太靠右板边（rot 0 要求到 x 166） +⇒ **CH1 只能在南、CH3 只能在北**；剩下三路按互不重叠排下来只有 + +> **南 = CH1 (10.6~37.8) / CH4 (42.3~69.5) / CH5 (121.8~149.0)， +> 北 = CH2 (30.1~57.3) / CH3 (118.5~145.7)**，南北都是 y 18.2~59.2 / 66.3~107.3。 + +⚠️ **不做 y 镜像** —— 镜像要把元件翻到底层。转 180° 是纯旋转， +母版里 §10.2 那四条手调出来的关键回路（Cin 热回路 / SW 铜箔 / FB / Kelvin）原样保留。 + +代价：**CH2 的 `POGO2_*` 三根在 J25 上（x 109~114），而 CH2 的体在 x 30~57**， +要横穿 60 mm。这是载板那边「site2 电源走 J31、信号走 J32」带来的，不是布局失误。 + +### 26.4 其余四块 + +| 块 | 范围 | 内容 | +|---|---|---| +| N-L | x 1~30 / y 66~124.5 | P1-INPUT：J1 12V 端子（左板边）→ F1 → Q1 → D1 → C2/C3 罐 → Rs6+U13 → R9；U19 辅助 3V3 组压在 x>14.3（C801 禁区）| +| N-M | x 58~118 / y 66~124.5 | P1B（U30 12V→5V + L3）、P6（U33 第三片 595 + Q6/D2 风扇驱动 + TACH 分压）| +| S-M | x 70~118 / y 0.5~59 | P3/P3B 控制块：U20 ESP32（天线端转到 −Y 朝下板边）、U6/U7 DAC、U21/U22 595、U23 PCA9555 | +| 板边 | — | J26/J27 左板边、J29/J30 右板边、J28 顶板边（4 进 1 出，§22.6）；J22 调试 USB-C 转到**右板边**（下板边被 C841 的 1.5 mm 禁区压掉了）| + +### 26.5 ⚠️⚠️ J24 / J25 对插针号错位 —— 必须先拍板再布线 + +`pcb1_place.py` 的对位核算（拿载板 J31/J32 的**实际焊盘坐标**反推）结论： + +> **80 个焊盘全部落在载板针的正下方（误差 0.001 mm），但每一个都压在「同一行对里的另一根针」上。** +> 下板 pin1 ↔ 载板 pin2，pin2 ↔ pin1，pin3 ↔ pin4 …… **奇偶整体互换。** + +也就是说照现在的原理图做出来，**下板的 `VO1_P` 会顶在载板的 `GND` 上** —— 4 A 直接对地。 + +**成因**（几何，已复核）：两颗封装的焊盘编号**同手性**（本地 pin1 都在「西南」角）， +而母座装在载板**底层**、公头装在下板**顶层**。底层件在顶视图里镜像一次（skill §9w）， +于是载板的奇数排跑到 y 68.77（北），下板的奇数排在 y 61.23（南）。 +公头 / 母座都是**无防呆的 2×20**，物理上完全对称，所以「pin1 在哪一排」纯粹是封装画法约定 —— +不存在「哪个封装画错了」，只存在「两边约定不一致」。 + +§22.2 当时写的「换件之后两块板同一套编号，陷阱消失了」说的是**符号**； +同一节末尾那句「⚠️ 但 PCB 上那条风险还在」说的就是这一条，现在被实测坐标钉死了。 + +**两条修法（等用户拍板）**： + +| | 改什么 | 好处 | 代价 | +|---|---|---|---| +| **A** | 下板原理图 P5-BTB 里 J24/J25 的网络**奇偶对调**（`p5_btb.py` 只改下板那一半，`c1_conn.py` 用的表不动）| 不碰器件库；载板一个字都不改 | 两块板的逐针表从此不一样，§22.2 要加一张对照表 | +| **B** | 建一个焊盘编号奇偶互换的**自制封装**给 J24/J25 | 两块板逐针表保持一致，看图不用换脑子 | 要建库 + 换器件 + 重新导入 PCB | + +### ✅ 2026-09-06 用户拍板：选 A，已实施 + +`p5_btb.py` 新增 **`MATE_SWAP = True`** 与 `board_rows()`：两张逐针表仍按**载板**几何写 +（`c1_conn.py` 生成载板 C1-CONN 时直接用原始表，一个字没动）， +生成**下板** P5-BTB 时把每一行的 (北, 南) 翻成 (奇数脚, 偶数脚)。 +P5-BTB 重画 → `verify_sch` PASS / `xpage` 漏接 0 → PCB1 重新导入 → 摆位重推。 + +**从此这颗排针的判据是「网络」不是「针号」**：下板 pin(2r−1) 正对载板 pin(2r)。 +`pcb1_place.py` 的 `mate_map()` / `--verify` 都改成按网络比， +锚点表 `pcb1-env.json` 的 `anchors` 里也一起存了载板侧的网络名 +（`pcb1_env.header_anchors()` 当场从载板 PCB 读回来）。 +回读复核：**J24 / J25 各 40 个焊盘逐个网络对上载板。** + +⚠️ 以后谁再看这两页，会觉得「两块板的逐针表对不上」—— 那是对的，就是这一条。 + +### 26.6 这一轮踩到的两条 + +1. **`CONN-TH_KF2510-3A-1` 是弯针座，塑壳整个往 +Y 伸 11.7 mm。** + 按 ±4.5 猜的占位框让 J28 整个探出板框、J30 压住 J22，**本地检查一条都不报**。 + API 取不到封装本体（`lib_Footprint.get()` 只回元数据，没有图元；组件的丝印也不外露）， + 最后是用**带标尺的放大截图 + 拿它自己的三个焊盘做标定**量出来的： + 本体 7.8 × 11.9，局部框 `(-3.90, -0.20, 3.90, 11.70)`。 + ⇒ 板边连接器的本体框，**除了实测没有别的来源**；这是本项目第三次栽在同一件事上（USB-A / Molex / 现在 KF2510）。 +2. **低分辨率整板截图不能用来判「有没有出框」。** 5.7 px/mm 下 J28 和 U20 都「看着」探出板边， + 放大到 30 px/mm 再量，两个都在框内。要判出框就截**带板边的局部图**。 + +### 26.7 下板设计规则（2026-09-06 第十五轮，`pcb1_rules.py --check` 十七项全过） + +单板时代那份 `pcb_rules.py` 已经不能用了（它建 7 对差分、给 `+5V` 挂 `PWR12V`， +拆板之后两条都不对），新写 **`.claude/pcb1_rules.py`** 取代它。做法照抄载板 +`pcb2_rules.py`，两个 API 坑和两条陷阱一字不改（见那两份文件头）。 + +#### 线宽分五档 + +| 规则 | 默认 | 最小 | 最大 | 挂给谁 | 依据 | +|---|---|---|---|---|---| +| `PWR12V` | 2.0 | 0.3 | 10.0 | `+12V` + 8 A 输入链三段 | §10.1：8 A 走 2.0 mm 温升 35 °C ⇒ **总干必须灌铜**，2.0 只给分支 | +| `SWNODE` | 2.0 | 0.3 | **4.0** | 五路 Buck 的 SW 节点 | §10.1 表：4 A 的 SW 铜箔 2.0 mm（ΔT 10.4 °C）| +| `PWR4A` | 1.5 | 0.3 | 6.0 | `VOn` / `VOn_F` / `VOn_P` | 每路 4 A（IPC-2221 外层 1 oz，ΔT 16.7 °C）| +| `PWR5V` | 1.2 | 0.3 | 6.0 | `+5V` + U30 的 SW | §9.4 最坏 2.8 A（1.2 mm 可载 3.6 A）| +| `PWR1A` | 0.6 | 0.15 | 3.0 | `+3V3`、`SW3V3` | §9.3 辅助 Buck 按 0.5 A 设计 | + +**`SWNODE` 为什么要和 `PWR4A` 分开、而且 max 卡在 4.0**：SW 是开关节点， +铜越宽 I²R 越小、但 dV/dt 的辐射面积越大（§10.2-2「压到刚好够载流」）。 +`PWR4A` 的 max 6.0 是留给灌铜出线的，SW 不该享受那个上限 —— 分成两条规则， +DRC 才拦得住「顺手把 SW 拉成一大片铜」。 + +差分对只剩 **1 对 `DEBUG`**（`USB_DP`/`USB_DM`，J22 → U20）。 +五路下行 D±、`UP_*` 和五段 `*J` 在 2026-09-04 拆板时整体搬去载板， +下板上这些网络已经不存在 —— 建不上不是失败，是本来就不该有。 +`strokeWidthMin` 保持 **0.20**（不像载板降到 0.10）：这一对路上没有 0.35 mm 间距的连接器要钻。 + +#### ⭐ 四类干路是自动命名网，**按「位号 + 引脚」当场反查，不写死网名** + +拆板那次导入变更之后，同一个节点的自动网名从 `$2N687` 变成了 `$2N699`。 +写死网名的后果是**静默失效**：`overwriteNetRules` 只改它认得的行， +认不出的名字**既不报错也不留痕**，DRC 照样干干净净， +而板上那条 4 A 干路的线宽规则已经悬空了。 + +⇒ 事实来源是 `pcb1-parts.json` 里每个焊盘自带的 `net`，`resolve_auto()` +拿 (位号, 引脚号) 反查，并逐条断言「是 `$` 开头 / 互不重复 / 链路另一端查到同一个网」， +**对不上就直接退出，一个字都不下发**。本轮实际查出来的 14 个： + +| 逻辑名 | 网名 | 规则 | 探针 / 校核端 | +|---|---|---|---| +| `SW1`~`SW5` | `$2N665` `$8N665` `$10N665` `$12N844` `$14N665` | `SWNODE` | `Ln01.1` / `Un.11` | +| `VO1_F`~`VO5_F` | `$2N699` `$8N699` `$10N699` `$12N878` `$14N699` | `PWR4A` | `Rsn01.2` / `U(13+n).5` | +| `VIN_RAW` / `VIN_FUSED` / `VIN_SW` | `$1N223` `$1N227` `$1N236` | `PWR12V` | `J1.2`/`F1.1`、`F1.2`/`Q1.1`、`Rs6.1`/`C2.1` | +| `SW5V` | `$16N18` | `PWR5V` | `L3.1` / `U30.2` | + +⚠️ 顺序从此是 **`pcb1_import --apply` → `pcb1_parts_dump` → `pcb1_rules --push`**。 +少跑中间那一步，反查用的就是旧网名，28 个指派里有 14 个会静默落空。 + +#### 铺铜全连接（`PLANE-DIRECT`，`connectMode = 1`）挂 9 个网络 + +`VO1_P`~`VO5_P`、`+5V`、`$1N223`/`$1N227`/`$1N236`。理由和载板 §25.11 同一条： +不是怕十字花烧（辐条只有 0.254 mm 长、两端焊在大铜面上，8 A 下 ΔT ≈ 0.3 K， +实算见 `pcb2_rules.py`），而是**铺完之后铜面几何要量得准** —— +十字花时铜面多边形把自己的焊盘挖空，断面测量会读到一个 0.3 mm 的假瓶颈， +真瓶颈和度量假象在数据上分不出来。 + +**内层铺铜的全连接没有手焊代价**（焊接热走的是外层），所以下板比载板放得开： +8 A 输入链的三段上挂着 J1 端子和 C2/C3 两颗直插电解 —— 那是全板电流最大的通孔焊盘。 +不进来的两个不是忘了：`GND` 有 47 个通孔焊盘、同时贴 Inner1 与 Inner2，留十字花； +`+3V3` / `VOn` **一个通孔焊盘都没有**（全是贴片），connectMode 对它们是空操作。 + +#### 顺手清掉的板框陈迹 + +layer 11 上原来是「1 条闭合多段线 + 4 条早年的直线」。四条直线和多段线的四条直边 +**完全重合**（都是 0/196.85 → 6299.216/4921.26 mil 那一圈），删掉之后 +layer 11 只剩 1 条闭合多段线 —— 这是自动布线器取板框的硬要求（PROGRESS「三条最贵的教训」第 1 条）。 + +### 26.8 下板 Inner2 怎么分 —— 算出来是**三块**，不是草案里的八块 + +事实来源 **`.claude/pcb1_pour.py`**（`REGIONS` 是唯一的定义，跑一次全部校核 + ASCII 分块图）。 +上一轮 PROGRESS 写的「+12V / +5V / +3V3 / VO1~VO5 八块」是草案。逐条算下来只剩 +**+12V 一大块 + +3V3 南部两块**，其余全部退回走线。 + +#### 判据：内层 0.5 oz 和外层 1 oz 差了约 4 倍 + +IPC-2221 `A=(I/(k·ΔT^0.44))^(1/0.725)` mil²，**内层 k=0.024 / t=0.685 mil， +外层 k=0.048 / t=1.37 mil** —— 两个系数都翻倍，所以同样电流外层只要内层约 **1/4** 的宽度： + +| 电流 | 内层 0.5 oz | 外层 1 oz | +|---|---|---| +| 8 A | **18.2 mm** | 3.49 mm | +| 4 A | 6.99 mm | 1.34 mm | +| 2.8 A | 4.27 mm | 0.82 mm | +| 2.0 A | 2.69 mm | 0.55 mm | +| 0.5 A | 0.40 mm | 0.08 mm | + +⇒ **「要不要占内层」的门槛比直觉高得多。** 这块板 338 个元件全在顶层、 +**底层整层是空的**，一条 1.2 mm 的底层线就能带 4 A —— 短距离大电流根本不该上内层。 + +#### 逐个网络的结论 + +| 网络 | 实际跑多远 / 多大 | 结论 | +|---|---|---| +| `+12V` | 源 Rs6.2 (9.6, 91) 在北左，负载散布南北五路 + 五个风扇，南边要 5.6 A | ✅ **Inner2 主平面（3 块）** | +| `+3V3` | 源 L2 (25.5, 104)，**64 个焊盘遍布全板**，但只有 0.5 A | ✅ **Inner2 南部 2 块** —— 要的不是载流，是「64 个焊盘各打一个孔就完事」| +| `+5V` | 源 L3.2 (73.3, 78)，去处**全是排针上那 10 个通孔针**，最坏 2.8 A | ❌ 底层 1.2 mm 干线（`PWR5V`）。外层 0.82 mm 就够 | +| `VO1`~`VO5` | Buck 输出 → eFuse，**通道体内约 12 mm** | ❌ 顶层 1.5~2.0 mm（`PWR4A`）。§10.2 本来就要求这段回路面积最小 | +| `VO1_P`~`VO5_P` | 分流电阻 → 排针，**只有约 9 mm** | ❌ **底层五块小岛**（排针那 3 根针是通孔，一铺就自动连上，省掉三条 4 A 走线）| +| 8 A 输入链三段 | J1→F1→Q1→C2/C3→Rs6，**全长只剩 25 mm** | ❌ **顶层宽铜 ≥3.5 mm**（见下）| + +#### ⚠️ 8 A 输入链改走顶层 —— 和 §10.4 不一样，是有意的 + +§10.4 是给 v5（单板时代）写的，那时这条链被摊开到 85 mm。v6 已按 §10.2b 收进北左角 +(x 3~28, y 69~91)、全长 25 mm，于是两个新事实起了作用： + +1. **内层扛不动。** 8 A 在 0.5 oz 内层要 **18.2 mm 宽**，那个角落总共才 22 mm 高，三段排不下。 +2. **过孔才是真瓶颈。** F1 / Q1 / D1 / C4~C6 全是贴片，下内层只能靠过孔； + Ø0.3 过孔单孔 1~1.5 A、扇出每个焊盘给 3 个 ⇒ 一个转换点最多 3~4.5 A ≪ 8 A。 + +顶层是**零过孔的最短路径**（这条链上每个元件都在顶层），1 oz 外层 8 A 只要 3.49 mm， +而那个角落横向有 25 mm 可用。这正是 §10.1 原文三个选项里的「顶层灌铜 ≥3.5 mm 宽」。 +Inner2 那一片留给 GND 底填，**顺带给这条大电流回路铺了一整块贴身地平面，比原方案还好**。 + +#### 排针把 Inner2 劈成南北两半 —— 只有三条通道 + +J24 焊盘 x 6.97~57.03、J25 x 102.97~153.03，两排 y 61.2 / 63.8。Ø1.8 焊盘 + 0.2 净距 +⇒ 同排相邻反焊盘之间只剩 **0.34 mm**、两排之间 **0.4 mm** 的铜网 —— 数值上没断，电气上当断路看。 + +| 通道 | x | 净宽 | 内层能带 | 用途 | +|---|---|---|---|---| +| 左 | 0.5 ~ 6.7 | 6.2 mm | 3.7 A | **不用**（北端被 J1 (6,74) 和 C2.1 (4.8,82) 两个通孔掐到 2.8 mm、只剩 2.06 A）| +| **中** | 57.3 ~ 102.7 | **45.4 mm** | — | +12V 中桥 (x 61.5~72) + +3V3 北臂 (x 73~96) | +| 右 | 153.3 ~ 159.5 | 6.2 mm | 3.7 A | +12V 右通道 (x 153.5~159.5) | + +**南边要 5.6 A**（CH1 + CH4 + CH5 各 1.6 A + 左右四个风扇各约 0.4 A）。 +分法：**中桥喂 CH1 + CH4 + 左风扇 = 3.6 A（实测断面 10.5 mm → 5.4 A）， +右通道喂 CH5 + 右风扇 = 2.0 A（6.0 mm → 3.6 A）**。 + +#### ⚠️⚠️ 一条拓扑上绕不过去的结论：`+3V3` 南部必然被 `+12V` 中桥切成两半 + +中桥必须从北 (y≥88) 穿到南 (y≤34)，也就是**纵向穿过 y 41~58.5 这条带**； +而 `+3V3` 的南部焊盘（CH1/CH4 的 INA226 与上拉、控制块、CH5 那一组） +正好**横向铺满同一条带**。同一层上，两个都要连通的 2-D 区域，交叉是避不开的。 + +⇒ 让电流小的那个换层：`+3V3` 只有 0.5 A， +**南西块与南东块各自从北边的源单独引一条底层干线**（0.6 mm 足够，底层是空的）， +不在 Inner2 上强行连通。**`+3V3` 有 2 个连通域是设计意图，不是漏接** —— +`pcb1_pour.py` 里那一条校核写死的就是「等于 2」。 +这和载板 §25.10 取消 `+5V` / `+3V3_HUB` 两块岛是同一类判断。 + +#### 落地成这样（`REGIONS` 的顺序 = 铺铜优先级，GND 底填必须最后） + +| 层 | 网络 | 名称 | 形状 | +|---|---|---|---| +| Inner2 | `+12V` | `12V-N` | 北带 y 88~124.5 通板 **+ 风扇指下伸到 y 66.5**（x 96.5~112），挖掉 U13 那一角 | +| Inner2 | `+12V` | `12V-SW+BR` | 南西块 (0.5~72, 9~34) **+ 中桥** (61.5~72, 34~88)，⌐ 形 | +| Inner2 | `+12V` | `12V-SE+RC` | 南东块 (116~159.5, 9~34) **+ 右通道** (153.5~159.5, 34~88)，L 形 | +| Inner2 | `+3V3` | `3V3-SW` | (0.8, 41)–(58.5, 58.5) | +| Inner2 | `+3V3` | `3V3-SE` | 控制块 (73~115, 9~58.5) + 南东臂 (115~148, 41~58.5) + 北臂 (73~96, 58.5~86.5) | +| Inner2 | `GND` | `GND-FILL-L3` | 剩余全部（含北左角那一片，垫在 8 A 顶层大铜下面）| +| Bottom | `VOn_P` | 五块小岛 | 各约 18 × 13 mm，框住 `Rs*01.1` + INA226 两脚 + `R*19` + 排针 3 针 | +| Inner1 | `GND` | `GND-L2` | 整板，只挖 ESP32 天线区 | + +#### ⭐ 校核当场抓出来的一个错：**孤岛判定是按铺铜对象算的，不是按网络** + +第一版按几何写成六个矩形（北带 / 中桥 / 风扇指 / 南西 / 南东 / 右通道）。 +栅格连通性说「+12V 是 1 个连通域」—— 看着完全正常。但新加的**孤岛规则校核**报出来： +`12V-RC`（右通道，x 153.5~159.5 / y 34~88）**里一个 `+12V` 焊盘都没有**。 + +载板 `pcb2_pour.py` 文件头第 4 条那句「区域内没有本网焊盘/过孔 = 整块被当孤岛删光」， +判定粒度是**每个铺铜对象各算各的** —— 哪怕它和北带紧挨着、铺出来是连续铜， +它自己那一块里没有本网焊盘/过孔，照样会被删掉（边框还在、`nPoured` 是 0）。 + +⇒ 把中桥并进南西、右通道并进南东、风扇指并进北带，凑成**三个 L / ⌐ 形多边形**， +每块各自含 `J28.1` / `J26.1 + J27.1` / `J29.1 + J30.1`，**不依赖扇出就活得下来**。 +`+3V3` 那两块则是 0 个通孔焊盘、全靠扇出过孔活着 —— 这就是「**扇出必须排在铺铜之前**」的原因。 + +#### 还有两条校核经验 + +- **只有通孔焊盘在内层挖反焊盘，贴片焊盘对内层完全透明。** 按「所有焊盘都挡内层」去算， + 这块板 1200 多个贴片焊盘会把 Inner2 算成一张网，结论全错。板上实测 122 个通孔焊盘。 +- **区域间净距不能用包围盒估。** `3V3-SE` 是个 L 形，它的包围盒 (73,9)-(148,86.5) + 把 `12V-FAN` (96.5,66.5)-(112,88) 整个罩进去，按包围盒算出来是 0.00 mm、像一条严重违规， + 实际两块相距 0.50 mm。改成逐边线段距离才对。 + +#### 明知故犯：21 个焊盘不进平面，靠布线 + +`+12V` 2 个 + `+3V3` 19 个，全部有名有姓地写在 `pcb1_pour.py` 的 `ROUTED_PADS` / +`ROUTED_BLOCKS` 里，校核时单独列出来而不算「漏掉」： + +| 焊盘 | 为什么 | +|---|---| +| `U13.8` / `U13.9`（+12V）、`U13.6` / `C11.1`（+3V3）| **Kelvin 脚**。§10.4：U8~U13 的取样脚一律不进铜面，5 mΩ 分流器满量程才 20 mV | +| CH2 / CH3 的 10 个 `+3V3` | 在北边、各 50 mA；沿 y≈84 那条空带走顶层线到 `3V3-SE` 北臂 | +| 北左辅助 Buck 那一窝（`L2.2` `R2.2` `C9.2` `C10.2`）| U19 / L2 / C7~C10 / R2~R6 / Q3 把 12V 与 3V3 挤在 16×24 mm 里交错，整窝走顶层 | +| `C739.1`（+3V3）| 一颗去耦电容孤零零落在风扇指里，走 11 mm 顶层线到 `U33.10` | + +### 26.9 下板扇出（2026-09-06 第十六轮）—— 438 个过孔 + 441 条短线，DRC 间距 0 + +做的是 §26.8 定的第 3 步「扇出」。真正花时间的不是扇出本身，而是**扇出把三个 +早就在、但一直没被任何检查碰到的错顶了出来**。三个都属于同一类： +**几何检查全绿，板子是错的。** + +#### ⭐⭐ 错一：控制块的去耦电容全都离本尊很远，ESP32 那对在 48 mm 外 + +追「U6.15 为什么扇不出去」时发现的：那个脚周围 6 mm 内没有任何同网焊盘可以并过去。 +往外查了一圈，全板 20 个 IC 的 `+3V3` 电源脚里，**只有 1 个的去耦在 3 mm 以内**。 + +| 电容 | 是谁的 | 原来的距离 | +|---|---|---| +| **C601 22 µF「ESP32 储能」** | U20.2 | **48.2 mm** | +| **C602 100 nF**（同为 P3 页 ESP32 的）| U20.2 | **45 mm**（碰巧贴在 U22 旁边）| +| C607 / C610 | U6.15 / U7.15 DAC VDD | 10.5 / 11.0 mm | +| C604 / C605 / C606 | U21.10 / U22.10 / U23.24 | 8.2 / 8.8 / 9.2 mm | + +U20 的电源脚周围 **12 mm 内一个元件都没有**。ESP32-S3 发射时是几百 mA 的突发电流， +48 mm 外的储能电容等于没有。 + +**根因很具体**：`pcb1_place.py` 里控制块是 +`affine(['P3-CONTROL','P3B-EXPAND'], 73, 34, 42, 22)` —— 把两页原理图坐标整体**仿射映射** +进一个矩形。它保的是「原理图上挨着的板上也挨着」，**保不住「去耦贴着电源脚」**； +而 U20 / J22 / RT60x 是上面手工单独摆的 —— **芯片被拎出了仿射集合，去耦却留在了原地**。 + +⇒ 新增 `DECAP` 表 + `place_decaps()`：表里的电容不参与仿射，等芯片摆完之后 +绕着本尊的电源脚一圈圈往外找第一个放得下的位置。两条经验： + +- **表的顺序 = 抢位置的顺序，小的高频那颗必须排在大的储能之前。** 反过来实测过： + C601（1206，本体 4.7 × 1.7）先占掉贴身那一圈，C602 只能落到 3.52 mm 外 —— + 而两颗里真正要贴身的恰恰是 100 nF 那颗。 +- **上限是每颗一个数，不是全表一个数**（`DECAP` 第四列）。100 nF 靠的是自身低 ESL， + 只有贴身才有意义；22 µF 管的是毫秒级电流坑，几毫米走线电感对它无所谓。 + 给储能 8 mm，它自然会让开贴身那一圈。 + +改完的结果：C602 → U20.2 **1.46 mm**，C601 → 3.31 mm，其余五颗 0.76 ~ 2.24 mm。 +全板只动了 34 个元件，全部在控制块内（外加那两颗跨半块板搬过去的）。 + +#### ⭐⭐ 错二：`pcb1-parts.json` 的包围盒**漏了焊盘自身的旋转** + +改完摆位，本地六项检查全过，DRC 却报出 **4 条间距错误** —— +`C607_2` 到 `U6_13` 只有 **3.8 mil（0.096 mm）**，规则要 7.9 mil。 + +`pcb1_parts_dump.py` 里 `w = p.pad[1]; h = p.pad[2]`，**没有用 `p.rotation`**。 +QFN / SOIC 的侧边引脚就是同一个长条焊盘转 90° 用的：U6（WQFN-16）北排脚是 +`RECT 0.80 × 0.28` 转 −90°，真实是 0.28 宽 × 0.80 高。不转的话 +**U6 的 bb 在 y 上短 0.26 mm**，而摆位检查、铺铜反焊盘全都吃这个 bb。 + +> ⚠️ 这一套 API 里 `getAllPinsByPrimitiveId` 给的 rotation 是**度**， +> 而 `pcb_PrimitivePad.getAll()` 给的是**弧度**（见 `pcb_fanout.py` 文件头坑 1）。 + +影响面实测只有 **8 个元件**（U1~U5 的 VQFN-14、U6/U7 的 WQFN-16、U20 的模组）， +但正好都是这块板上最贵的几颗。修完 bb 各长 0.26 ~ 0.30 mm。 + +#### 由错二引出的新检查：**焊盘到焊盘净距**（`pad_clearance_errs()`） + +原来 `check()` 只查「元件包围盒重不重叠」。**不重叠不等于够净距** —— +C607 那次包围盒还差 0.358 mm 不碰，焊盘之间只剩 0.096 mm。 +新的检查直接照着 DRC 那条规则算（0.2 mm / 7.9 mil），量的是**焊盘**不是包围盒， +跨元件、跨网络才查（同元件内部是封装厂商定的，同网铜可以贴在一起）。 + +全板 1171 个焊盘跑下来 **一条不报**，和布线前 DRC 间距基线 0 对得上 —— 互为交叉验证。 + +#### ⭐ 错三：`pcb_fanout.py` 有两处还指着**上一版**的事实来源 + +两处都是**静默失效**：不报错、不留痕、DRC 干干净净。 + +1. **`TARGET` 还停在 §26.8 之前**，里面有 `VO1`~`VO5`、`+5V`、以及 8 A 输入链三段。 + §26.8 已判定这三类都不上 Inner2 ⇒ 照原样跑会给它们打一堆**接不到任何铜面的悬空过孔**。 + ⚠️ 第十五轮刚把 8 A 那三段的写死网名改成 `resolve_auto()` 反查，**那个改动本身是对的**， + 只是 §26.8 随后判定它们根本不该下到 Inner2。**别再把它们加回 `TARGET`。** +2. **`_pour_filter()` 指着 `pcb_pour.py`** —— 单板时代 v5 的铜面几何。 + 现在改指 `pcb1_pour.REGIONS`，并且**每个网络都要过这一关**，不再分 + 「完整覆盖 / 只盖一部分」：Inner2 是分割电源面，连 `+12V` 都只盖三块 L/⌐ 形。 + 实测这一条在干活：`+3V3` 的 61 个贴片焊盘里 **17 个落在铜面外**， + 不滤掉就是 20 多个悬空过孔。 + 判据是**过孔中心**在不在多边形里，不要求整个过孔都在 —— + 铜面内缩 0.5、过孔离板边 0.6，板边那一圈 GND 过孔的铜环本来就探出去 0.3。 + +#### 扇出规划器这一轮补的四条（都是被真实焊盘逼出来的） + +- **`FANOUT_WHY=U6.15` 调试开关**：把这个焊盘所有候选孔位**卡在哪一道校核上**按次数打出来。 + 「周围太挤」四个字查不出任何东西，而每次卡住的原因都不一样。 +- **第三类并线锚点：这一轮已经扇出成功、身上已经有过孔的同网焊盘。** + 原来只认「通孔 / 散热盘」。0.5 mm 间距 QFN 的中间脚一旦被邻脚的过孔堵住正北那条 + 唯一出路就只能报失败 —— 哪怕 0.8 mm 外就趴着一颗自己的去耦电容。 +- **起止两个焊盘自己的孔不算障碍。** 并线的终点本来就落在锚点上，而锚点常常正是一个 + 自带钻孔的焊盘（QFN 散热盘里那个 Ø1.02 热过孔）。把它当障碍 = + 「这条线不许接到它要接的那个焊盘上」。U6.14 唯一的出路就是被 U6.17 自己的孔挡掉的。 +- **`PREFER_LINK`：宁可并线也不要自己那个过孔。** + U6 北排四个脚里 pin14 是 GND、pin15 是 +3V3。GND 那一遍先跑，pin14 顺利在正北打了个孔， + **那个孔的铜箔正好卡在 pin15 唯一的出线走廊上** —— 于是 pin15 既打不了孔也并不过去。 + 而 pin14 南边 0.25 mm 就是自己的散热盘（自带热过孔，本来就通全层），并过去 0.45 mm 完事， + 比它自己占一个过孔还短。**这是「谁更没得选谁先占」，不是特例补丁。** +- **并线也能退到窄线宽（0.3 → 0.2 → 0.15）。** U6.15 并到 C607.1 时，线心到 C607.2 + 有 0.346 mm，0.3 的线要 0.35 —— **差 0.004 mm** 整个脚就断在那里。 + 并线走的是 mA 级的地 / 3V3，规则里最小线宽 0.102。 + +#### 结果 + +| 网络 | 目标层 | 贴片焊盘 | 过孔 | 并线 | +|---|---|---|---|---| +| `GND` | Inner1 (15) | 250 | 256（含 6 个散热盘的盘内阵列共 14 个）| 2 | +| `+12V` | Inner2 (16) | 56（跳过 U13 两个 Kelvin 脚）| 98 | — | +| `+3V3` | Inner2 (16) | 44 在铜面内 / 17 靠走线 | 44 | 2 | +| `VO1_P`~`VO5_P` | Bottom (2) | 各 4 | 各 8 | — | + +板上 **438 个过孔 + 441 条短线**，全部网络**失败 0 个**。 +DRC：**间距错误 0** / 连接性 1336（还没铺铜，预期之内）。 + +⚠️ **扇出之后连接性数字会先涨再跌**：布线前基线是 1145，扇出完是 1336 —— +过孔本身是新对象，在铺铜之前每一个都是自己网络里的孤岛。铺完 Inner1/Inner2 才会掉下去。 + +### 26.10 下板铺铜下发（2026-09-06 第十六轮，`pcb1_pour.py --push` / `--verify`） + +§26.8 定的第 4 步。`--push` 整套流程照抄载板 `pcb2_pour.py`（那边跑通过两轮）， +三条硬约定原样保留，不重复写了：**顺序即优先级** / **`create()` 成功了也会抛** / +**点列末尾要把首点再写一遍**（见 `pcb1_pour.py` 的「下发」段注释与 skill §9j、§9k）。 + +#### ⭐ 这一轮真正新加的是「下发后按**实测铜**再校核一遍」，而且和下发前**共用同一段代码** + +`grid_checks(G_, pads, chk)` —— 连通域 / 断面 / 焊盘覆盖三条。 +下发前的 `G_` 由 `REGIONS` 栅格化而来，下发后的 `G_` 由 +`getState_PourFills()` 回读的真实多边形栅格化而来，**跑的是同一个函数**。 + +> 分成两套写，「预测过了、实测也过了」就只证明两套代码各自自洽， +> 证明不了板上那块铜真的是计划里那块铜。 + +回读那一段的两个坑： + +- **环是 `x1 y1 'L' x2 y2 ... 'ARC' 角度 ex ey ...`** —— `'ARC'` 后面第一个数是**角度不是坐标**， + 按奇偶分 x/y 会整体错位（载板那边把包围盒算成过 −22.9 ~ 219.4）。 + 这块板实测有 **1485 段圆弧**（反焊盘），这里按**弦**处理，反焊盘会算大一丁点 —— 偏保守。 +- **不能逐格做 point-in-polygon**。一整层地平面二百多个环 × 32 万格，Python 里要跑几分钟。 + 改成**扫描线 + 奇偶规则**（环套环就是洞），秒级完成。 + +#### ⭐⭐ 新校核：**每一块碎片都要有本网的过孔 / 通孔落脚**，否则是浮铜 + +铺铜自己的孤岛判定只在「重建」那一刻生效，而且它认的是**铺铜对象**； +一个对象铺出好几块的时候（Inner2 的 GND 底填被三块电源面切成 3 段）， +**单独某一段有没有落脚点它是不管的**。 +浮铜在 DRC 里只会变成几条连接性错误，混在几百条「还没布线」里根本挑不出来。 + +实测：9 组 (网络, 层) 的全部 12 块碎片**都有本网过孔/通孔落脚**。 + +#### 实测结果（`--verify`，24 项全 OK） + +| 层 | 网络 | 铺出来的面积 | 连通域 | 计划 | +|---|---|---|---|---| +| Inner1 | `GND` | 19610 mm² | **1** | 1 ✅ | +| Inner2 | `+12V` | 9778 mm² | **1** | 1 ✅ | +| Inner2 | `+3V3` | 4286 mm² | **2** | 2（南西/南东，§26.8 拓扑上避不开）✅ | +| Inner2 | `GND` 底填 | 5290 + 2191 + 94 mm² | 3 | 被三块电源面切开，预期之内 | +| Bottom | `VO1_P`~`VO5_P` | 194~307 mm² | 各 **1** | 各 1 ✅ | + +13 条断面**全部达标**，而且实测普遍**比计划宽**（如「北大块 @Rs6 东出」计划 28.75 mm、 +实测 36.50 mm）—— 计划里的反焊盘按 `焊盘半宽 + 0.2` 一刀切，比真实反焊盘保守。 +方向是对的：实测 ≥ 计划。 + +`+12V` 61 / 63、`+3V3` 45 / 64 个焊盘落在自己的平面上，其余 21 个是 +§26.8 那张「明知故犯」表里有名有姓的，一个不多一个不少。 + +#### DRC + +| 阶段 | 间距错误 | 连接性错误 | +|---|---|---| +| 布线前基线（板上一根铜都没有）| 0 | 1145 | +| 扇出下发之后 | 0 | **1336** | +| 铺铜下发之后 | **0** | **733** | + +⚠️ **扇出之后连接性会先涨**（1145 → 1336）：过孔本身是新对象，铺铜之前每一个都是 +自己网络里的孤岛。铺完 Inner1 / Inner2 才一次性掉到 733。 +**只看扇出完那一步会以为扇出把事情弄坏了。** + +### 26.11 8 A 输入链的顶层宽铜（2026-09-06 第十七轮，已下发并回读复核） + +做的是 §26.8 定的第 5 步，也是全板**唯一一条 8 A 的路**。三段一律顶层灌铜， +定义在 `.claude/pcb1_pour.py` 的 `REGIONS` 里，和 Inner2 / Inner1 / Bottom 那 12 块 +走同一套 `--push` / `--verify`。 + +| 铺铜 | 网络（当场反查）| 面积（实测）| 覆盖 | +|---|---|---|---| +| `VINRAW-TOP` | `$1N223` | 46 mm² | J1.2(端子) → F1.1 | +| `VINFUSED-TOP` | `$1N227` | 19 mm² | F1.2 → Q1.1~3（SOP-8 源极三脚）| +| `VINSW-TOP` | `$1N236` | 284 mm² | Q1.5~8(漏极) → D1 → C4/C5/C6 → C2/C3 → Rs6.1 | + +实测断面（顶层 1 oz，ΔT=20 °C，**都是回读实测铜量的，不是按计划算的**）： + +| 位置 | 连续铜宽 | 能带 | 要 | +|---|---|---|---| +| RAW J1→F1（x=10）| 5.00 mm | 10.4 A | 8 A | +| FUSED F1→Q1（x=17）| 5.00 mm | 10.4 A | 8 A | +| SW Q1 漏极西出（x=21）| 12.00 mm | 19.6 A | 8 A | +| SW C4 旁缩腰（x=24）| 8.75 mm | 15.6 A | 8 A | +| **SW 干道（x=12）** | **4.75 mm** | **10.0 A** | 8 A | +| SW 干道拐北（y=79）| 21.50 mm | 29.9 A | 8 A | +| SW 北柱 @C2 上方（y=86）| 7.00 mm | 13.2 A | 8 A | +| **SW 北柱 @Rs6.1（y=92）** | **5.00 mm** | **10.4 A** | 8 A | + +最窄的两处是 4.75 / 5.00 mm，8 A 下 ΔT 分别约 12 / 11 °C。 + +#### 走法：一条 ⌐ 形干道，全程零过孔 + +``` + y 93 ┌──┐ Rs6.1(分流器西脚)，北柱到此为止 + │北│ —— 再往北是 U13 的 Kelvin 脚，不铺 + y 86 │柱│ ┌─┐ 右边那条竖的是 C4/C5/C6 去耦指 + y 83 ├──┤C3│ │ + y 81 │ └┬─┘ │ C2/C3 两颗体电容各开一个口袋 + y 76 └───┴────┴──────────────┐ ← 8 A 干道 y 76~80.95（净 4.95 mm） + y 70 Q1 漏极 + D1 │ + y 68.6 └ + x1.5 x12 x19.6 x28.9 +``` + +`VIN_SW` 是**一个**铺铜对象、24 个点的直角多边形，不是几块拼的 —— 理由见下面第 3 条。 + +#### ⭐ 三件这一轮才想清楚的事 + +**1. 顶层和内层挡路的东西根本不是同一批。** + +| | 通孔焊盘 | 贴片焊盘 | 过孔 | 走线 | +|---|---|---|---|---| +| 内层 Inner1/2 | 挡 | **不挡**（对内层完全透明）| 挡 | 挡本层的 | +| 外层 Top/Bottom | 挡 | **挡** | 挡 | 挡本层的 | + +`Grid` 原来只会挖「异网通孔焊盘」—— 那是给内层写的。照搬到顶层， +这块角落里 D1.2 / C4.1 / C5.1 / C6.1 / R1.1 的 GND 贴片焊盘、 +扇出给它们打的 9 个过孔、以及 Rs6.2 那两条 1 mm 宽的 +12V 出线，**一样都不会被算进去**， +铺出来的 8 A 铜会比算的窄一大截，而所有断面数字都还是绿的。 +⇒ `Grid.__init__` 加了 `outer` 分支 + `obstacles()`（过孔全层挡、走线只挡本层）， +`snapshot()` 发现缓存里没有 `via`/`line` 就**强制重抓**。 + +**2. ⭐⭐ 0.25 mm 的栅格漏掉了一处 0.101 mm 的侵入。** + +`check_top_clearance()` 是这一轮新加的**不过格子**的校核：顶层三块铜的多边形， +到每一个异网铜（焊盘框 / 过孔 / 走线，含线宽）的**真实几何距离**必须 ≥ 0.2 mm。 +它当场抓出两处，栅格只抓到其中一处： + +| 侵入 | 栅格看得见吗 | 成因 | +|---|---|---| +| 干道东端 ↔ `C4.1` 的 GND 脚，**0.096 mm** | 看得见（挖掉 7 格）| 边界写在 23.2，C4.1 西缘在 23.296 | +| 北柱东缘 ↔ Rs6.2 的 +12V 出线，**0.101 mm** | **看不见** | 那条线 1.0 mm 宽、**圆头端帽往外多探 0.5 mm**，实际铜到 x 6.901，而边界写在 6.8 | + +第二条是这一类错的标本：**线的端点不是铜的端点**，端帽要按半线宽外扩； +0.101 mm 的侵入在 0.25 mm 栅格上一个格心都落不进去 ⇒ 栅格全绿。 +真下发下去，EDA 自己会往回缩一点点铜 —— 板子不会有 DRC 错， +但**板上那块铜和这里写的那块铜就不是同一块了，后面所有断面数字全部作废**。 +⇒ 边界改成 23.05 / 6.65，并顺手把北柱西缘从 2.6 挪到 1.5（离板边仍有 1.5 mm）， +`@Rs6.1` 那道最窄断面从 4.25 涨到 5.00 mm。 + +**3. `VIN_SW` 必须是一个铺铜对象，不能拆成几块靠重叠连起来。** + +第一版按几何拆成四块（干道 / 漏极块 / 电容指 / C3 口袋），各自都含本网焊盘、 +孤岛规则也过。但**同层同网两块铜重叠时，低优先级那块会被高优先级那块裁掉， +裁的时候留不留 0.2 mm 净距，API 文档没说**。留了的话，干道和漏极块之间就是一条 +看不见的缝 —— 而且**连接性 DRC 也报不出来**，因为两边各自都还连在自己的焊盘上。 +⇒ 合成一个 24 点的直角多边形。 + +手写 24 个点的代价是「写错一个坐标什么检查都发现不了」（断面照样够宽、 +连通域照样是 1、净距照样过，错的地方正好没被任何一条断面线量到）。 +⇒ 区域里多带一个 `rects=[...]`（这 24 个点该等于的 8 个矩形）， +`poly_vs_rects()` 用 0.05 mm 的细格逐格对照。写错一个点当场报。 + +#### 不进宽铜的三个焊盘（都是有意的，写在 `ROUTED_PADS` 里） + +| 焊盘 | 为什么 | +|---|---| +| `U13.10`（`$1N236`）| **Kelvin（VIN+）**。Rs6 满量程才 40 mV，取样脚要单独引细线到 Rs6.1，不能从大铜面上随便找个点接。北柱顶端 y 93.0 那一小截是死头、不过电流，正好当取样点 | +| `DZ1.1` / `C1.1`（`$1N227`）| Q1 栅极钳位与 RC 的上端，µA 级；夹在 F1.1 与 Q1.4 之间只有 3.1 mm，走细线 | + +#### DRC + +| 阶段 | 间距错误 | 连接性错误 | +|---|---|---| +| 铺完 Inner1/Inner2/Bottom（§26.10）| 0 | 733 | +| **加上顶层 8 A 宽铜** | **0** | **719** | + +#### ⚠️ 顺带看出来的一件事：F1 的封装是 1206，但 BOM 写的是 10 A + +`F1` 板上用的是 `FUSE-SMD_L3.2-W1.6-1`（1206），而 §7 的 BOM 写「保险丝 10A 慢断」。 +**1206 的贴片保险丝一般做到 5 A 左右就到顶了**，10 A 通常要 2410 / Nano2 那一类。 +铜宽本身没问题（这条链按 8 A 铺的），但**器件选型和封装对不上**，得单独定一次。 +换更大的封装会动 J1→F1 那一段的摆位（`pcb1_place`）⇒ 要重推摆位 + 重扇出 + 重铺铜。 + +### 26.12 F1 换 12 A / R9 换 5 × 2Ω 2512（2026-09-06 第十八轮，用户拍板） + +两件都是**元件选型**改动，走的是完整链路：改原理图 → 导入变更 → 重推摆位 → +重扇出 → 重铺铜 → DRC。 + +#### ⚠️ 先纠一条上一轮写错的判断 + +§26.11 末尾写「F1 的封装是 1206 但 BOM 写 10 A，1206 做不到 10 A」——**这条是错的**。 +`F1206HC10A0TM`（C310989）本来就是 **1206 封装、额定 10 A**（35 V，分断 150 A，I²t 15 A²s）， +BOM 和封装从来没有对不上。教训很直白：**「这个封装做不到那个规格」属于记忆，不是证据**， +库里 `lib_Device.search()` 一查就有 `Current Rating` 字段。 + +不过顺着查下去发现了一条**真的**： + +| | 值 | 判据 | +|---|---|---| +| 连续电流 / 额定 | 8 / 10 = **80%** | 保险丝常规降额线是 **75%**，超了 | +| I²t | **15 A²s** | C2/C3 两颗 470 µF 上电浪涌，误熔断风险 | + +⇒ 换同族 **`F1206HC12A0TM`（C310990，12 A / I²t 20 A²s）**：8/12 = 67% 落在降额线内， +而且**封装还是 1206，摆位一格都不用动**。 + +⚠️ 但**封装对象换了**：`FUSE-SMD_L3.2-W1.6-1` → `F1206`。实测焊盘几乎一样 +（1.191 × 1.727 @ ±1.444，原来是 ±1.52），顶层那两块宽铜的边界照旧够用 —— +**这是 `check_top_clearance()` 复核出来的，不是看着差不多就放过的**。 + +#### ⭐⭐ R9：高度检查在一个错的数上放行了整整一轮 + +`R9`（10 Ω/5 W 母线泄放）用的是 `5W水泥电阻 5W10RJ`（C9900012720）， +封装 `RES-TH_L13.5-W9.5-P5.80-D0.7`，而 `pcb1_place.H_FP` 给它填的高度是 **9.5** —— +照封装名里的 `W9.5` 抄的。 + +**`P5.80` 的脚距才是判据：本体 13.5 长、脚距只有 5.80，说明它是立式的。** +同族的 C9900012721（`RES-TH_L13.0-W9.5-P4.50-D1.0`）3D 模型名直接写着 **`H52.0`**。 +那一片 hmax 只有 **12.0**（载板底面压下来），所以「高度预算全过」这句话在它身上一直是假的。 + +> ⇒ 往 `H_FP` 里加直插件的判据：**脚距和本体长度对不上就是立式**， +> 高度不是封装名里的 W，是那个对不上的方向。 + +卧式的 5 W 水泥电阻库里有（`C9900015499`，`RES-TH_BD9.5-L22.0-P26.00-D0.8`，高 9.5）， +但**脚距 26 mm、占位 28 × 11 mm，北左角塞不下** —— 可行位置只剩 x 83~101 / y 88~92 +那块北中空地，离 Q3 (25.5, 119) 有 70 mm。 + +⇒ 用户选了**第三条路：5 × 2 Ω 2512 串联**（`RHC2512FT2R00` C2570006，2 Ω/2 W） += **10 Ω / 10 W，高 0.8 mm**。功率余量还翻了一倍。 + +| | 原 R9 | R9A~R9E | +|---|---|---| +| 高度 | ≥ 22 mm（模型里写的 9.5 是错的）| **0.8 mm** | +| 功率 | 5 W | **10 W** | +| 占位 | 13.5 × 9.5 | 15.5 × 12（1+2+2 蛇形）| + +摆位：可用空地是 **x 14.5~30.0 / y 86.5~101.8**（西 U29 到 14.0 / 东 R220 从 30.87 / +北 L2、U19 从 102.25 / 南 C6）。一颗 2512 占 7.42 × 3.46，**一行放不下五颗**（要 39.4 mm）， +排成 1 + 2 + 2 的蛇形，串联顺序跟着几何走 —— Q3 在正北，所以 R9A 放最上面、R9E 收在最下面接地： + +``` + y 98.5 R9A (18.0) ← $1N244 从 Q3 漏极下来 + y 94.0 R9B (18.5) R9C (26.5) + y 89.5 R9E (18.5) R9D (26.5) + ↑ R9E.2 = GND +``` + +四个串联节点是自动命名网（`$1N263`~`$1N266`），13.3 V 全压在 10 Ω 上是 **1.33 A**， +`pcb1_rules.AUTO_TRACK` 里加了 `BLEED0`~`BLEED4` 五条按位号反查的指派，挂 `PWR1A`（0.6 mm， +外层 1 oz 可带 2.16 A）。 + +#### 这一轮踩到的四条（都写进了对应脚本的防呆） + +1. ⭐⭐ **`pcb_fanout.py --net all --push` 不幂等，我连推了两遍。** + 板上变成 **888 个过孔**，每个都有一个同坐标同网的副本； + 而**短线数没变**（444）—— EasyEDA 把共线重叠的新线并进了旧线（skill §9v）。 + **连接性 DRC 也不报**，因为副本和焊盘同网，电气上「没错」。 + 唯一看得出来的判据是回读过孔数。⇒ `guard_not_pushed_twice()`： + 板上已有过孔就拒绝 `--push`，并把 `--clean → dump_pads → --push` 的顺序打出来。 + （`--only` 那种「补一两个漏网的」不设闸。） + +2. **`_p1_sch_bom.json` 在仓库里根本没有生产者。** `--verify` 拿它当对账基准， + 而它只能靠手工维护 ⇒ 改过原理图之后 `--verify` 是拿新 PCB 和旧原理图对账。 + ⇒ `pcb1_import.py` 加 `--bom`：逐页重抓。**一页一个请求** —— + `eda.py` 把返回值截到 20000 字符，整本 BOM 装不下，截断之后 `json.load` 炸在中间。 + +3. **`JS_DUMP` 没有 `openDocument`**（skill §9l）。跟在 `--bom` 后面跑 `--verify`， + 当前文档停在原理图上，`pcb_PrimitiveComponent.getAll()` 直接抛 + `Cannot read properties of null (reading 'map')` —— 报错信息完全指不到根因。 + +4. **`p1_add.py` 这类「整页重画」的脚本改完就变成地雷。** 它的底稿 `p1-base.json` + 停在 2026-09-04，再推一次会把 R9A~R9E 之间那 6 段新导线**静默回退** + （BASE 里没有它们，却有旧的 GND 引线）。⇒ 加了硬闸门，要跑必须显式带 + `--i-know-it-is-stale`。**改一页就要问一遍：还有哪个脚本会重画这一页。** + +#### 顺带清掉的：P1-INPUT 的文字叠了两代 + +截图才看出来（三道几何检查都不看文字）：**66 个文字图元里只有 30 条是唯一的**， +多出来 36 个是同坐标同内容的副本（`p1_add.py` 推过好几次，它的清空没清干净）； +另外还压着**更早一整代**的说明 —— 旧【C】压在【A】上、旧【B】压在【C】上、 +旧【A2】**直接印在标题栏里**。判据是 `p1-base.json` 只有 9 条 + `ADD_TEXT` 5 条 = 14 条， +其余全是残留。收拾完 66 → 14，并逐条对账（多一条少一条都报）。 + +⚠️ `p1_text_fix.py` 第一版**不幂等**：去重跑在新增之前，第二次跑会再叠一层 +（27 → 18 而不是 14，而且因为坐标在名单内，对账还报了 OK）。 +⇒ 把新增块的坐标也放进删除名单，改成「先删再建」，并断言最终条数。 + +#### 结果 + +| | 值 | +|---|---| +| 元件 | 338 → **342**（R9 去 1、R9A~R9E 来 5）| +| 导入对账 | PCB 342 / 原理图 342，缺 0 / 多 0 / 封装对不上 0 | +| 扇出 | 444 过孔 + 444 短线，失败 0，**重复 0** | +| 铺铜 | 15 块全部铺出，顶层三段各 1 个连通域，实测断面与 §26.11 一致 | +| DRC | **间距 0** / 连接性 725（多出来的 6 条是泄放链还没布线）| + +### 26.13 五路功率级精调（2026-09-06 第十九轮）—— §10.2 的四条关键回路 + +这一轮做完 PROGRESS 里排的第 6 步。**四条回路里有三条的根因是器件朝向，不是布线技巧**， +所以先改摆位再布线；改摆位这一步用户拍板过（选「转三个 + 挪三颗」）。 + +#### ⭐⭐ 先说一个真错误：五路 Buck 的散热盘一个过孔都没有 + +TPS54622 的 PowerPAD（`U1~U5` 的 pin 15）既是 **PGND**，也是这颗 4 A Buck +**唯一的散热通道**。§10.3 早就写了「电感和 IC 下方铺大面积铜箔并打散热过孔阵列 +（0.3 mm 孔，1 mm 间距）」—— 而板上这五个盘是**光的**。同样漏掉的还有 U6/U7 的 EP。 + +根因在 `pcb_fanout.one_net()` 的一行： + +```python +todo = [p for p in pads if p['net'] == net_filter and not p['hole'] and ...] +``` + +`not p['hole']` 想表达的是「这是贴片盘，通孔盘不用扇出」。但是—— + +> **EasyEDA 给每一个 POLYGON 焊盘都塞了一个假的 `hole`。** +> 板上 11 个 POLYGON 盘（U1~U5.15、U6/U7.17、J22 的四个壳体盘） +> **无一例外**满足 `hole = 0.600 x min(w, h)`：U1 的盘 2.032 x 4.320 -> 1.2192， +> U6 的 1.70 x 1.70 -> 1.02，J22 的 1.30 x 0.60 -> 0.36。 +> 这是个派生出来的占位值，EasyEDA 自己渲染出来那几个盘是**实心的**。 + +于是这 7 个散热盘被整批滤掉。判据本来就该是**层号**：`layer == 12` 是多层（真通孔）， +`1 / 2` 是单铜层。三处已改： + +| 文件 | 改了什么 | +|---|---| +| `dump_pads.py` | 落盘前把**单铜层焊盘的 `hole` 一律清成 None**，并断言被清掉的确实符合 0.6 倍关系；不符合的打印出来要人看 | +| `pcb_fanout.py` | `todo` 只按层号过滤；顺带加了 `stale` 提醒（`pcb-copper.json` 是旧的会报出来）| +| `pcb1_parts_dump.py` | POLYGON 盘的尺寸原来取自 `+s[1]`（那是**点数组**，得到 NaN->0），再退回到 hole 那一位 —— U1 的散热盘因此被记成一个 **0.12 mm 的点**。现在按点数组算真实 AABB | + +⚠️ **这一类失效是静默的**：连接性 DRC 只会含糊地多出几条， +没人会把它和「footprint 里一个用不上的字段」联系起来。 + +#### 盘内阵列也重写了：**散热盘不是它的包围盒** + +`U1~U5` 的 EP 是个**十字**：中间 2.03 x 2.03 的方块，上下各伸出两根 0.24 mm 宽的 +指头到 ±2.16。按包围盒（2.03 x 4.32）撒 1 mm 栅格，y 方向两头那两个孔会落到**铜外面**， +而净距校核和连接性 DRC 都不会响（那儿本来就没别人）。 +⇒ 新增 `pad_poly()` / `disc_in_poly()`：候选孔位要求**整个 Ø0.7 的圆都在多边形里**。 + +顺带把阵列改成「先按 1.0 mm 排，太小就退到 0.65 mm 再排一次，取孔多的那一版」， +并在偶数栅格中心补一个孔（散热盘最该打孔的就是正中间）。结果： + +| | 之前 | 现在 | +|---|---|---| +| `U1~U5.15` Buck 散热盘 | **0** | 5（2x2 @1.0 + 中心）| +| `U6/U7.17` DAC 散热盘 | 0（走了一条 2.74 mm 的 0.2 引线到盘外）| 4（2x2 @0.65）| +| `U14~U18.21` eFuse 散热盘 | 2 | 6（3x2 @0.65）| + +`U6/U7` 的 EP 是 1.70 x 1.70 = 2.89 mm²，卡在面积阈值 `THERMAL_AREA=4.0` 之下、 +又在 `U31` 的 2.75 之上 —— 把阈值降到 2.8 等于拿 0.05 mm² 的余量去赌。 +新增 `THERMAL_PADS` 点名表，两颗直接写进去。 + +#### 摆位：转三个 + 挪四颗（用户拍板） + +| 器件 | 改法 | 为什么 | +|---|---|---| +| `L*01` | rot 180 **+ 东移到 (10.7, 18.0)** | footprint 的 pin1(SW) 在西，rot 0 时正好**背对** U 的 SW 脚，SW 要绕过整个电感 13.1 mm | +| `U*14` | rot 180，北移 0.8 到 y 30.3 | rot 0 时输入脚在北、输出脚在南，而源在南、去处在北，两条 4 A **各横穿一次封装**；北移是为了给输出电容腾出 4.6 mm 的空袋 | +| `Rs*01` | rot 180 | rot 0 是「西 = VO_P / 东 = $2N699」，而 INA226 的 IN+ 是 p10（西）、IN− 是 p9，**两条取样线必然交叉** | +| `C*05` | (11.5,16.2,90) -> (12.4,13.0,0) | 原位置正卡在 SW 立管唯一能走的缝上（U.13 东缘 10.624 到它西缘 11.229 只有 **0.605 mm**，0.28 的线要 0.68）| +| `C*06/07/08` | 从 x 14~17.5 挪进 L*01 与 U*14 之间的空袋 | 输出电容跟着电感转过来的 VO 脚走；三颗的 VO 脚排成一列 x = 5.200，正对 U*14 转过来的输入脚 | + +⚠️ **1206 的焊盘 rot 0 时是 1.49 宽 x 1.73 高**（不是反过来）。按 1.49 高算的话 +两颗摞起来「差 0.37 mm 能塞下」，实际差 0.37 的另一头 —— 本地检查当场报了 0.166 / 0.188。 + +⚠️ **L*01 不能往南挪**：C*02 的 0805 罐压在它北边 1 mm 内，挪 1.3 mm 就重叠。 +空袋是靠 U*14 北移 0.8 mm 腾出来的。 + +母版的局部包围盒**一格没变**（x 2.28~29.50 / y 2.73~43.71）， +所以五路的分区（§26.3）和 `VO_X` 对位一个字没动。 + +#### 布线：`pcb1_route_pwr.py`（新） + +四条关键回路**不能交给栅格布线器**：它优化的是长度和过孔数， +而这四条的判据都不是「连通」—— 一个完全连通的解可以四条全不满足。 +⇒ 路径写在 **CH1 母版的局部坐标**里，按 `CH_PLACE` 仿射到五路（rot 180 是纯旋转）， +改一处等于五路一起改。27 条母版路径 x 5 = 135 条 / 210 段。 + +| 回路 | 做法 | 结果 | +|---|---|---| +| ① 热回路 | `C*01.1` 顶层 1.0 mm 直上 U 的 PVIN；`C*02/C*03` 从**西侧** 0.8 mm 母线并过来 | 地不另画顶层线 —— Inner1 就在顶层下 0.2104 mm，回流是镜像电流，回路面积 = 走线长 x 0.21。让 +12V 下到 Inner2 再回来的话回路高度变成 L2-L3 的 1.13 mm，**差 5 倍** | +| ② SW | 0.30 窄线出脚 -> 1.0 -> 1.5 立管直上电感 | **13.1 -> 9.7 mm，铜面积 11.2 mm²** | +| ③ FB | `U.7` 往南出，贴散热盘南爪西边 0.224 下来，走 R*08 **东边**再往西折 | 全程在 SW 的反面，最近处 3.5 mm | +| ④ Kelvin | 两条取样线**并排往北 1.7 mm 再分开**；IN− 从**电阻本体下面**（两焊盘之间）横过去 | 不交叉，取样点在焊盘上 | + +⚠️ **`U*8.9`（IN−）不许有下到 `VO*_P` 小岛的过孔**，已写进 `pcb1_pour.ROUTED_PADS`。 +让它走岛的话，取样点在岛上而不是分流电阻的焊盘上，中间隔着 `Rs*01` 那三个扇出孔 +（并联约 0.5 mΩ）。Rs 只有 5 mΩ、满载 20 mV，**0.5 mΩ x 4 A = 2 mV = 10% 的读数误差**， +而 DRC 和连通性检查都看不出来（IN− 和 `VO*_P` 本来就是同一个网，连上了就算过）。 +pin 8 是 VBUS（测输出电压），照旧进岛 —— 它要的就是负载端的电位。 + +#### ⭐⭐ 这一轮踩到的四条 + +**1. 五路的扇出结果并不相同。** +摆位是一模一样的（CH2/CH3 整路转 180°），但扇出规划器的候选角度是按**板坐标**排的， +同一个焊盘在 CH1 往东扇、在 CH2 就往西扇。于是母版里算好的走廊在 CH2/CH3 上被堵死， +校核报出来的却是「CH2 的 F-trunk 撞到一个 GND 过孔」—— 看上去像布线画错了， +**错的是上游的扇出不对称**。⇒ `pcb_fanout._CH_FORCE_LOCAL`： +把和手工走廊相关的 5 个焊盘（`C*01.2` / `C*02.2` / `C*03.1` / `U*8.1` / `R*02.2`） +按 CH1 的解钉死，展开到五路 25 个 `FORCE_VIA`。钉死之后照样走全套净距校核。 + +**2. DRC 的「物理错误」那一支平时是空的，容易漏看。** +第一版按 0.28（SW 出脚）/ 0.25（Kelvin）下发，**间距错误 0、连接性还降了 125 条**， +看那两支会以为全过 —— 而 `物理错误·导线` 里躺着 **50 条** +「线宽 11mil，应该在 11.8mil ~ 157.5mil」：`pcb1_rules.TRACK_RULES` 里 +`SWNODE` / `PWR4A` 的 `strokeWidthMin` 都是 0.30。加宽到 0.30 之后清零。 +（0.30 的线从 0.28 高的 QFN 焊盘出来，上下各留 0.21，正好还够。） + +**3. 回读走线不能按端点比 —— EasyEDA 会在 T 形接点上把已有的线劈成两条。** +西侧那条 +12V 母线 `(2.550, 8.701)->(2.550, 13.949)` 下发之后，板上是两条， +因为 `C*01` 那条支线正好接在中间。按端点比会报「210 段里 40 段对不上」， +而板上的铜一点没少。⇒ `verify()` 改成**覆盖判据**：沿计划路径每 0.2 mm 取一个点， +要求都被某条同网同层同线宽的实测线盖住。 + +**4. IPC-2221 不能套在短桩上。** +0.5 mm 间距的 QFN 只能用 0.30 的窄线出 1 mm，套公式算出来是 49 °C； +再窄一点（0.28）直接 265 °C。那条式子假定的是**长而均匀**的导体， +而这种短桩两端都焊在大铜上。⇒ 短于 2 mm 的段只打印不报错。 + +#### 这一轮的数 + +| | 值 | +|---|---| +| 元件 / 过孔 / 走线 / 铜面 | 342 / **495** / **691** / 15 | +| DRC | 间距 **0** / 物理 **0** / 连接性 **594**（这一轮开始时 725）| +| 一路功率级走线 | 74.8 mm，其中 SW 9.7 mm | +| 校核 | 本网落脚 + 组内连通 + 逐段净距 + 拐角 + 载流，下发前后同一段代码 | + +#### 还欠的（都不影响下一步） + +- **`R*01` / `R*02`（FB 分压）离 U 的 FB 脚 7 mm**，§10.2-3 的「紧贴 FB 引脚」没做到。 + 现在那条 FB 走线 8.6 mm，全程在 SW 的反面、最近 3.5 mm，能用； + 真要做的话得把 `R*01/R*02/R*07/R*08/C*12` 整组挪到 U 的正南（局部 x 7~12 / y 5.5~9）， + 那是又一轮摆位 + 扇出 + 铺铜。 +- **`C*08` 离电感的 VO 脚 4.5 mm**（在袋子东头）。它是输出侧的高频去耦， + 真正管环路的是 `C*06/C*07` 两颗 1206，那两颗贴着。 + + +--- + +### 26.14 下板信号布线（2026-09-06 第二十轮）—— 379 条布通 284 条，⛔ 未下发 + +这一轮建好了下板的信号布线工具链，并**把「布不通」拆成了两类**： +**几何上没有出路**（22 个引脚）和**拥挤**（95 条连接）。前者换任何布线策略都无解。 +**板上一个对象都没动。** + +#### 26.14a 三件新工具 + +| 文件 | 干什么 | 为什么要单独有它 | +|---|---|---| +| `pcb1_netlist.py` | 按**实测铜**算每个网络还欠几条 | DRC 的「连接性错误」是按对象列的、还要 reload 才准，594 这个数说明不了「还剩几条线要拉」。这里把焊盘 / 过孔 / 走线 / **回读的铺铜**当图的节点，`k` 个连通域就是还差 `k−1` 条 | +| `pcb1_route_sig.py` | 下板信号布线器 | 载板那个是「本脚本负责的网络整网删掉重画」；下板已经有 691 条线（§26.13 的功率级 + 扇出），照抄会把它们抹掉。这一版**只加不拆**，任务表来自 `pcb1_netlist` | +| `pcb1_escape_audit.py` | 逐焊盘算「能不能走出 4 mm」 | 「布不通」看不出根因是**这一头出不来**还是**中间那段挤**，而两者的处理办法完全不同 | + +#### 26.14b 四个真 bug（都属于「检查全绿而结果是错的」那一类） + +**1. POLYGON 焊盘的包围盒不是它的形状。** +§26.13 抓的是它的 `hole` 是假的；这次是 `pad[1], pad[2]` 那对宽高。 +TPS54622 的散热盘是**带四个缺口的多边形**（缺口正是让给 pin 1/7/8/14 的）， +按 2.032 × 4.320 的包围盒当障碍，这四个脚整个泡在 GND 铜里，一个出线方向都找不到。 +⇒ **POLYGON 焊盘的任何标量属性都不能直接当几何用**；只能读 `pad[1]` 那串点， +再按真实轮廓光栅化。板上一共 11 个这样的盘（5 个 Buck EP + U6/U7 EP + J22 的 4 个屏蔽脚）。 + +**2. 网名里带 `#` 会被 `netof()` 拆坏。** 下板有 `KEY_OE#` 和 `IOEXP_INT#`， +而引擎用 `key.split('#')[0]` 还原网名 ⇒ 校核时它和自己的焊盘被当成异网， +报「净距 −0.100」。分隔符改成 `chr(0)`。 + +**3. 45° 切角会切进铺铜。** 切角是往拐角**内侧**补铜（不是只拿掉铜）， +而 `seg_slack()` 只认焊盘 / 过孔 / 走线三样。⇒ 把铺铜矩形条包装成「假焊盘」一起喂进去。 + +**4. 「放得下」不等于「栅格上走得通」。** 见下一节。 + +#### 26.14c 细栅格逃逸：0.5 脚距的脚要单独走出来 + +`U8.3`（INA226 的 ALERT）西边 1.00 mm 是 GND 扇出孔，东边 1.00 mm 是邻脚的出线段： + +| 线宽 | 需要的净宽 | 0.1 mm 栅格上需要（各加一个 QERR 0.0707）| +|---|---|---| +| 0.20 | 1.005 mm（**差 5 µm**）| 1.096 mm | +| 0.15 | 0.955 mm（**放得下**）| 1.096 mm（仍然过不去）| + +0.025 mm 栅格的 QERR 只有 0.0177，同一条缝就通了。 +⇒ 凡是在 0.1 栅格上出不来的脚，先在 4 mm 内用 **0.025 mm 栅格**单独走出去， +再把这一小段当本网已有的铜交给主布线器。实测 47 个脚里救回 **25 个**。 + +⚠️ 逃逸环半径 **4.0 mm**，不是 2.5：INA226 两排脚之间就有 2.6 mm， +走到 2.5 还在芯片肚子里，主布线器接手照样出不去。 + +#### 26.14d ⛔ 22 个引脚几何上没有出路 —— 要动板子 + +| 组 | 焊盘 | 卡在哪 | 缺多少 | 解 | +|---|---|---|---|---| +| **A** | `U1.10`~`U5.10`（Buck 的 `EN`）| §10.2 的 **SW-run 1.5 mm 铜**，圆头端帽从 (20.05, 27.10) 往西探到 x 19.30 | 脚东边净空 0.376，一根 0.2 的线要 0.6 | EN 进 §10.2 母版；`SW-run` 起点东移 ~0.35 mm，或前 2 mm 收窄到 1.2（**收窄反而符合 §10.2-2**）| +| **B** | eFuse 北排 14 个脚（`U14.2/3` `U15.2/3/14/15` `U16.2/3/14/15` `U17.2/3` `U18.2/3`）| 上面 INA226 的焊盘边只隔 **0.33 mm**，下面自己的散热盘 **0.25 mm** | 要 ≥ 0.6，缺 ~0.7 mm | `U8 + Rs101` 在母版里北移 0.7~0.8 mm（唯一的余量在 Rs101 顶 57.73 到通道北界 59 之间的 1.27 mm）| +| **C** | `U10.3`(ALERT) `U13.4`(SDA) `U13.5`(SCL) | 隔壁 GND 扇出孔正对着出线走廊 | **5 µm** | 在 `pcb_fanout._CH_FORCE_LOCAL` 里给那几个孔钉一个偏 0.1~0.2 mm 的位置 | + +CH1 那一列从下往上：`C106`(顶 43.46) → `U14`(43.85~47.75) → `U8`(48.08~53.92) → `Rs101`(54.27~57.73)， +缝一律 **0.33~0.39 mm**，一点余量都没有。这不是布线问题，是**摆位把走线通道挤没了**。 + +⚠️ B 组一改就作废**扇出 + 铺铜 + 五路功率级布线**（`U*.9 → Rs*01.1` 的 Kelvin 线也在母版里）， +所以**先拍板再动**，别先下发信号布线。 + +#### 26.14e 剩下 95 条是拥挤 —— 要拆线重布 + +失败集中在**控制块（U21~U23，x 75~107 / y 43~58）**和 **J24/J25 排针**周边。 +现在这个布线器是**一遍过、只加不拆**（这是有意的：板上已有的 691 条线不能被抹掉）， +于是先布的网络把后布的堵死。这正是商业布线器用 **rip-up & reroute**（协商式拥塞）解决的那一类。 + +顺带两条：`POGO2_VUP` / `POGO2_VDN` 离 SW 节点只有 **0.54 / 0.64 mm**（§10.3 要求「远离」，已有校核在报）； +8 个 45° 切不动的拐角（转向 89~90°），都在细缝里。 + +#### 26.14f USB 差分对：一整束布线，再平行偏移 + +`U20`（ESP32-S3 原生 USB）到调试口 `J22` 有 55 mm。布线器一次只认一根线， +两根各走各的最短路就不再是一对。做法是：按**一整束**的宽度 `2W + S = 0.74` 布一条中心线 +（它占的地方和两根并排一模一样），再往两侧各偏移 `(W + S)/2 = 0.23`。 + +三条要点： + +1. **接哪两个脚是算出来的。** Type-C 的 A/B 两面各有一对 D±，J22 南→北是 + `B7(DM) 51.250 / A6(DP) 51.750 / A7(DM) 52.250 / B6(DP) 52.751`。 + 偏移出来的两根线左右关系沿整条路不变，而 `U20` 那边 DP 在 DM 北边 + ⇒ 只有 **B6/B7** 满足；接 A6/A7 得中途交叉一次。A↔B 两面的短接交给通用布线器。 +2. **两端各硬接一段水平引出线。** 不然束的第一段是布线器自己挑的（实测 45° 斜着往东北）， + 偏移出来的两个端点在 y 上只差 0.32 而不是 0.46，扇入段一走平就压到 0.045。 +3. **翻层的两个过孔必须错开 ≥ 1.5 mm。** 0.46 的对内间距下并排打不下 + （钻孔到钻孔要中心距 ≥ 0.605，铜到铜 ≥ 0.81）。 + +结果：束长 58.1 mm，全程底层，**对内偏斜 0.00 mm**（容差 5.0 mm）。 + + +--- + +### 26.15 五路母版的三处几何整改（2026-09-06 第二十一轮，用户拍板 A+B+C） + +§26.14 抓出的 22 个「几何上没有出路」的引脚，在这一轮全部动手改掉。 +**三处都改在母版里 = 五路一起改**，改完整条链重跑（摆位 → 扇出 → 铺铜 → 功率级 → 信号）。 + +#### A. SW 不再往南潜 —— 把 `EN` / `COMP` 的走廊还回来 + +TPS54622 东侧一列从南到北是 `p9(COMP) 11.001 / p10(EN) 11.501 / p11,p12(SW) 12.001,12.501` +（局部坐标，0.5 脚距）。老版本的 SW 是「先往南潜到 y 11.6，再东行，再 45° 抬回立管」， +为的是从 `C%05.1`(BOOT 焊盘，底 12.732) **下面**绕过去 —— 那里只有 0.581 mm 的缝。 + +那一潜的 1.5 mm 圆头端帽在 y = 11.5 那一行往西探到 **x 11.007**， +而 COMP 与 EN 两条 0.2 的线要并排出来至少得到 x 11.62 ⇒ **两个脚只能活一个**。 +实测就是 COMP 抢到走廊、`EN` 五路全布不通。 + +解法不是继续挪那 0.1 mm（试过两次，都卡在 5~20 µm 上），而是**换拓扑**： + +| | 老版本 | 新版本 | +|---|---|---| +| `C%05`（自举电容）| 局部 (12.4, 13.0) | **(12.4, 13.6)** —— 北移 0.6 | +| SW 东行 | `SW-down` 潜到 y 11.6 → `SW-run` → 45° 抬回 | **`SW-run` 平着走 y 12.500，1.2 mm 宽** | +| SW 到 BOOT 电容 | 45° + 立管顺路盖住 | 立管（x 13.5，1.5 宽 ⇒ 铜跨 12.75~14.25）**顺路盖住 `C%05.2`**，不用单画 | +| `BOOT` | 三段，末段往南扎进焊盘 | 两段，终点直接落在焊盘正中 | +| SW 节点 | 9.6 mm / 10.9 mm² | **8.9 mm / 9.4 mm²**（§10.2-2 要它小，所以这是**改好了**）| + +`C%05` 北移之后 BOOT 焊盘底 13.332，SW 那条 1.2 宽的线顶 13.10 ⇒ 净距 0.232。 +`y < 11.9` 整片空出来：COMP 走 y 11.001、EN 走 y 11.501，各走自己那一行。 + +⚠️ 途中踩到的一条：`SW-run` 起点原本放 11.200，它 1.2 mm 宽的**西端圆头端帽** +（半径 0.6）离 `U%1.13`(BOOT 引脚) 焊盘只有 **0.080**。把 `SW-p12` 的短桩往东多走 0.3、 +起点改 11.500 之后是 0.347。**「端帽比端点往外探半个线宽」这一条本轮又踩了两次**（§26.11）。 + +#### B. `U%8`(INA226) + `Rs%01` + `C%13` 整体北移 0.8 mm + +eFuse 北排焊盘顶 47.75 到 INA226 南排焊盘底 48.08 **只隔 0.33 mm**， +一根 0.2 的线要 0.6 ⇒ `U14`~`U18` 北排 14 个脚一个都出不来。 + +这一列从下往上是 `C%06`(顶 43.46) → `U%14`(43.85~47.75) → `U%8`(48.08~53.92) +→ `Rs%01`(54.27~57.73)，缝一律 **0.33~0.39 mm**；唯一的余量是 `Rs%01` 顶到 +J24 焊盘底（60.33）之间的 **2.60 mm**（CH2/CH3 那一侧是 3.10 mm）。 + +北移 0.8 之后 eFuse 那条缝 **0.33 → 1.13 mm**，`Rs%01` 到 J24 还剩 1.80 mm。 + +⚠️ 跟着一起改的三处（漏一处就是静默失效）： + +- `pcb_fanout._CH_FORCE_LOCAL[('U%__8','1')]`：33.896 → **34.696** +- `pcb1_route_pwr` 的 `F-trunk` 北端：39.300 → **40.100** +- `pcb1_route_pwr` 的 `K-IN+` / `K-IN−`（Kelvin 四线）：整体 **+0.8** + +#### C. 效果 + +`pcb1_escape_audit.py` 实测「几何上出不去」的焊盘：**22 → 8**。 +剩下 8 个（`U13.2` 与 CH2/CH3/CH5 的几个 eFuse 脚）是**和邻脚预留出线段抢地方**， +不是硬几何 —— 单独布它们都能通，布线器换出线方向重试还有机会。 + +#### D. 顺带修好的一个**校核假阳性** + +`pcb1_route_pwr.verify()` 原来要求「被**同宽**的实测线盖住」。 +一段窄线整个落在一条宽线的圆头端帽里时，EasyEDA 会把它**直接吞掉** —— +铜一点没少，回读却报 5 条对不上。判据改成「实测线不窄于计划线，且中心距 ≤ (o_w − p_w)/2」。 + + +#### E. 整改之后的两处**铺铜**连带修改（信号布线把电源面啃窄了） + +信号布线下发之后重铺，`pcb1_pour.py` 当场拦下两条 —— 都不是铺铜算错，是**布线动了平面**： + +1. **Inner2 中桥 @南出口 y=35 被啃到 5.00 mm**（要 6.04 mm / 3.6 A）。 + 三个异网信号过孔的反焊盘把这一行切成 1.50 / 0.75 / 5.00 三段。 + ⇒ 把 `12V-SW+BR` 的南出口在 **y 34~40.7 加宽到 x 54**（再往上 y 41 起是 `3V3-SW`，要留 0.2）。 + 实测这一行变成连续 **18.25 mm**。 + ⚠️ 原来那个 61.5 的西边界注释写着「躲开 R706/R707 的 0402 焊盘」—— + **贴片焊盘对内层是透明的**，那条约束本来就不存在。 +2. **Inner2 上一块 0.3 × 14.5 mm 的浮铜**（7.3 mm²，y 65.5~80）。 + 它是 GND 底填卡在 `12V-SW+BR`（东界 72.0）和 `3V3-SE`（西界 73.0）之间那 1.0 mm 里， + 两边各让 0.2 之后剩 0.6，填出来 0.3 宽、**里面一个 GND 落脚点都没有**。 + ⇒ 把 +12V 的东界推到 **72.6**，缝就没了（离 3V3-SE 还有 0.4）。 + +#### F. 又一个「包围盒当几何用」的假阳性 + +`pcb1_pour.obstacles()` 为了省事把每条走线折成**轴对齐包围盒**—— +板上只有扇出的正交短线时无所谓，信号布线一上来有两千多条 45° 斜线， +**一条长斜线的包围盒必定罩住半块顶层铜** ⇒ `check_top_clearance` 报 +「VINRAW-TOP 侵入 0.000 mm」「VINSW-TOP 侵入 0.000 mm」，真实净距其实好几毫米， +而且它**拦下了整次重铺**。 +⇒ 新增 `poly_seg_gap()`，走线一律按**真实胶囊**算；过孔仍用包围盒（对圆形够准）。 +这已经是本项目第三次栽在「拿包围盒当几何」上（前两次：POLYGON 焊盘的 `hole`、POLYGON 焊盘的 w/h）。 + +#### G. 最终状态（全部已下发并按实测铜回读） + +| | 会话开始 | 现在 | +|---|---|---| +| 板上 | 342 件 / 495 孔 / 691 线 / 15 铜面 | 342 件 / **942 孔** / **2951 线** / 15 铜面 | +| 还欠的连接（按实测铜自算）| 384 | **91**（147 个网络全通 / 75 个还碎）| +| DRC | 间距 0 / 连接性 594 | **间距 0 / 物理 0** / 连接性 **182** | +| 几何上出不去的引脚 | 22 | **11** | +| 五路 SW 节点 | 9.6 mm / 10.9 mm² | **8.9 mm / 9.4 mm²** | + +信号布线本轮下发 **2305 段线 + 444 个过孔**，总长 6617 mm； +Kelvin 3 条、USB 差分对 1 对（对内偏斜 0.00 mm）。 + +**已知偏差（写在这里，不是遗漏）**： + +- **19 个切不动的 90° 拐角**，全在 0.5 脚距的逃逸段里。`chamfer45` 半径试到 0.05 + 仍撞邻脚 —— 属于「这一处通道宽度物理上不允许」，不是没切。 +- `POGO2_VUP` / `POGO2_VDN` 离 SW 节点 0.54 / 0.74 mm（§10.3 要「远离」）。 + `pcb1_route_sig.sw_keepaway()` 会一直报，当提示不当错误。 +- 剩下 91 条连接是**拥挤**（控制块 U21~U23 与 J24/J25 排针周边），不是没路。 + 这个布线器一遍过、只加不拆，先布的把后布的堵死；再往前要 **rip-up & reroute**。 + +--- + +### 26.16 拆线重布 + 两处换件 + 控制块按几何重排（2026-09-06 第二十二轮） + +这一轮做了四件事，**结尾把板上的铜全清了**，摆位重来一遍。 + +#### A. 信号布线器加了拆线重布（`pcb1_route_sig.py --ripup`） + +§26.14 剩下的 91 条布不通几乎全是「拥挤」而不是「没路」—— 单独布每一条都通。 +做法：一条连接在「换出线方向」和「放回队尾再等一轮」都失败之后，才去拆挡路的 +**本脚本自己下发过的**铜，重算，再把被拆的按原端点布回去；任何一步失败整个回滚。 +扇出 / 功率级 / 铺铜 / 焊盘一律不动；Kelvin 三条和 USB 差分对按**几何**钉死不许拆 +（`rip_pool()`：路径上有点落在 `FORCE` 表点名的焊盘里就不许拆 —— 光看键名不行， +从下发记录反推出来的键是 `netpN`，`FORCE:` / `usb` 前缀一个都不剩）。 + +单网验证过：`EDL_EN2` 原来布不通，拆 9 条子链 + 重布之后通了，净距/钻孔/铺铜全 0。 +**全量那一跑没跑完就被这一轮的摆位重排作废了**，代码留着，重布线时直接用。 + +##### ⭐⭐ 建它的过程里抓到三条，每一条都真的把一次尝试搞砸过 + +**1. `clean()` 一直只删得掉自己 59% 的铜。** +它按「网络|层|两端点|线宽」精确比对认自己画的线，而 EasyEDA 会把共线相接的**并成一条**、 +在 T 形接点上把线**劈成两条**（§26.13 第 4 条踩过一次）。实测 2305 段计划里只有 +**1351 段**能在板上找到坐标完全一样的线 —— 按精确比对删，41% 的铜留在板上而记录里 +已经没有它，**从此没人认领**。 +⇒ 判据改成**覆盖**：板上这条线的中心线整条贴在同网同层同宽的计划线上（≤0.02 mm）。 +实测 2951 条里 2277 条整条落在计划里、**0 条只落一半**，过孔 444 个全部对上。 +`clean()` 同时加了 `--force-clean` 闸：这个布线器是增量的，一刀全删会把已布通的几百条抹掉。 + +**2. 一条 `--net EDL_EN2` 的空跑，把 700 条路径的计划缓存清成了 `{}`。** +`_pcb1_sig_plan.json` 是**无条件**写的，`--net` / `--limit` 的试水也照写不误。 +⇒ 归属表改成从 `_pcb1_sig_routes.json`（**只在 `--push` 时写**，是板上那些铜唯一可靠的账本） +按铜的连通图**反推**路径：端点建图、过孔是连上下两层的一条边、度 ≠ 2 的点断开， +拆成一条条极大链，**再逐条回验**「重新 `expand()` 之后和账本一模一样」。 +同时给 `--net` / `--limit` 加了闸，不许覆盖缓存。 +（反推顺带踩到：账本里有 2 条 **0.1 µm** 长的线段，是 `_snap_end` 把端点拽向焊盘中心 +留下的数值毛刺；1 µm 的节点栅格上它们是自环，对账时要按长度剔掉。） + +**3. ⭐「两个端点钉死 ⇒ 连通性不变」这条不变量是破的。** +`KEY_RCLK` 三条链里，两条的起点 (83.70,52.30) / (84.70,61.00) 正落在第三条链 +**某一段的中间** —— 当初布线器就是奔着「已有的那坨铜」去的，终点落在它的**铜里** +而不是它的端点上。按端点重布，那两条当场挂空。 +⇒ 先按**搭接点**把链切开（别的链的端点、同网焊盘、非本脚本的线端/过孔，投影到链上切一刀）， +切完每一处搭接都是某条子链的端点。实测 409 条链切成 **797 条（388 刀）**，铜一点没动。 +另外拆完必须用 `pcb1_netlist.analyze()` 按实测铜重算受影响网络的碎片数，**不许变多** —— +上面这个坑，栅格 / 净距 / DRC **三样都看不出来**，就是靠这一步抓到的。 + +还有两条一起做的：**共享铜要连坐**（2277 条属于本脚本的线里 401 条同时落在相邻两条路径上， +只拆一条会「归属没落全 ⇒ 删不掉」，而它已经不在计划里 ⇒ 下一轮算成「不是我画的」， +永远拆不动也删不掉）；**一轮里同一条只拆一次**（没有拥塞代价函数，反复拆会来回震荡）。 + +#### B. ⭐⭐ 本体框有第二个来源了 —— §26.6 那句话是错的 + +§26.6 写着「板边连接器的本体框，除了实测没有别的来源」。**这条是错的**，只是当时没找到路子。 +`lib_Device.search()` 回来的 `otherProperty['3D Model Transform']` 是一串逗号分隔的数： + + v[0], v[1] = 3D 本体的 X / Y 尺寸（mil） + v[6], v[7] = 本体中心相对**封装原点**的偏移（mil） + +拿六个当年用放大截图量过的封装交叉验证，**全部对上，误差 ≤0.31 mm**（就是截图标定的精度）： + +| 封装 | 3D 算出的 y 向框 | 当年截图实测 | +|---|---|---| +| `CONN-TH_KF2510-3A-1` | −0.31 .. +11.70 | −0.20 .. +11.70 | +| `CONN-TH_P5.08_KF128-5.08-2P` | −5.31 .. +5.38 | −5.20 .. +5.20 | +| `USB-C_SMD-TYPE-C-31-M-12_1` | −5.05 .. +2.85 | −5.20 .. +3.12 | +| `WIRELM-SMD_ESP32-S3-WROOM-1` | −9.10 .. +16.40 | −9.35 .. +16.75 | +| `IND-SMD_L7.1-W6.5` | −3.25 .. +3.25 | −3.35 .. +3.35 | +| `CAP-TH_BD8.0-P3.50-D0.6-FD` | −4.00 .. +4.00 | −4.10 .. +4.10 | + +已固化成 **`.claude/fp_body.py`**（`--scan <关键词>` 选型 / `--check` 对账整张 `FP_BODY`）。 +⚠️ 它只给 XY，**Z（高度）读不出来**，高度仍然只能查规格书或量实物。 +⚠️ 没有 3D 模型的器件读不出来，那种还是得截图。 + +**立式 / 弯针一眼分得出**：同一个 3P 2.54 端子座，立式本体 ≈ 7.6 × 6 且偏移 ≈ 0； +弯针 ≈ 7.6 × 12 且偏移 ≈ ±5.7。**名字完全不可靠** —— `KF2510-3A`(C2940511) 名字像直针， +数说它是弯针（+5.69）；`KF2510-3AW`(C457341) 也是弯针，只是甩向 −Y。 + +#### C. 两处接口换件（用户拍板） + +| | 旧 | 新 | 立创 | 本体 | +|---|---|---|---|---| +| J1 12V 输入 | `KF128-5.08-2P` 螺钉端子 | **`XT30PW-M`** | C53373776 | 13.30 × 13.95，框 (−6.65,−7.98,6.65,5.97) | +| J26~J30 风扇 | `KF2510-3A`（弯针）| **`2510-3A(直针)`** | C2803349 | 7.62 × 5.81，框 (−3.81,−2.88,3.81,2.93) | + +⚠️ **用户原话是「3.5 mm DC 接口」，那个规格接不了这块板。** 12V 输入是 **8 A** +（五路 4A × 4.2V ÷ 0.92 ÷ 12V ≈ 7.6 A，加风扇 0.7 A），而 DC-002 一类（外径 3.5 / 内径 1.35） +**额定只有 0.5~1 A**，差了近一个数量级 —— 接上去会烧插座。用户改选 XT30（主脚额定 20 A）。 +选 **2 脚版**而不是 (2+2)：多出来那两脚是 **1 A 信号脚**，用不上，而且库里读不出 pin 语义； +2 脚版符号的引脚名**直接写着 `+` / `−`**。导入后实测焊盘证实：p1/p2 是 **2.5 mm** 大焊盘、 +针距 **4.999 mm**（XT30 标准 5.0），p3/p4 只有 1.8 mm，确实是机械固定脚（**不接网络**， +已进 `.claude/p1-nets-nc.json`）。 + +两处换件都做到了**一根导线不动**：J1 原位 (120,705) rot 180 时新符号 p1/p2 与旧件完全重合； +风扇座元件东移 5 到 x=1085，抵消引脚偏移（−20 vs −15），引脚绝对坐标不变。 +脚本 `.claude/p1p6_conn.py`（试跑会自己把试建的新件删回去 —— 「先 create 后 delete」 +意味着断言那一步已经把件建到页上了，不收尾就会留下一堆重叠件）。 + +##### ⚠️ 立式风扇座的代价：装配顺序被锁死（2026-09-06 用户拍板接受） + +弯针座是从**板边水平**插拔，13 mm 两板净空完全不碍事；立式插口朝上，正对载板底面。 +座子 + 胶壳总高约 11.5 mm，**装得下**，但插拔只剩 1.5 mm 余量，手伸不进去 +⇒ **装配顺序必须是「先插好五根风扇线，再合上载板」**，以后换风扇线要拆载板。 +换来的是每个座省 **6.2 mm** 进深（12.01 → 5.81）。 +⚠️ `H_FP` 里这两个高度（XT30 11.0 / 直针座 9.0）是按同系列常规取的**保守估计**， +`3D Model Transform` 给不出 Z —— **打样前必须拿实物量**（§12）。 + +#### D. 控制块从「按原理图仿射」改成「按连接几何」 + +`affine(['P3-CONTROL','P3B-EXPAND'], 73, 34, 42, 22)` 是把两页的**原理图坐标**线性映射到 +板上一块 42 × 22 —— 保的是「原理图上挨着的板上也挨着」，和「谁连谁」没有半点关系。三条后果： + +1. 焊盘框总面积只有 253 mm²，却全挤在 924 mm² 里（**填充率 27%**），而 S-M 块可用 50 × 58 —— + `y 0.5~32` 大片空着，而 §26.14 那 91 条布不通正好集中在 U21~U23 周边。 +2. **U22 和 U23 放反了**：U22 只服务 CH3/CH4/CH5（理想 x≈105）却待在 79.6， + U23 服务五路全部（理想 x≈78）却待在 103.7。 +3. U21(79.61,56.00) 与 U22(79.61,47.96) 中心只隔 **8.04 mm**，两个 SOIC-16 的焊盘框 + （7.44 高）之间只剩 **0.6 mm** —— 一根线都插不进去。 + +⇒ 新增 **`.claude/pcb1_ctrl_place.py`**：五颗芯片退火求位置，目标 HPWL， +**预留框故意开得比「本尊 + 附属件」还大，多出来那一圈就是走线通道** +（只按占地摆的话，退火会把它们贴在一起去换那几毫米线长）。结果钉进 `pcb1_place.CTRL`： + + U21 (92.25, 52.37) U22 (92.84, 38.01) U23 (76.50, 49.63) + U6 (79.58, 38.01) U7 (109.57, 34.71) + +最近的两颗现在隔 14.4 mm。**不再 relax** —— relax 只管不重叠、不管通道，会把它们重新推回一起。 + +##### ⭐ 顺带抓到的真错：USB-C 的 CC 下拉电阻在 77 mm 外 + +22 个附属 R/C 改成逐个贴到**真正的对端引脚**（`pcb1_place.SAT` 表，每颗带上限，`check()` 硬校核）。 +其中最要紧的一条：**`R602` / `R603` 是 Type-C 的 CC1/CC2 下拉 5.1k**，按 affine 摆在 +(77.2,33.2)/(76.4,36.8)，而 J22 在 (154.4,52) —— **离了 77 mm** +（`$3N203` / `$3N204` 那两条 77 mm 的网络就是它们）。CC 是角色检测线，下拉必须贴着座子。 +现在 **1.3 mm**。这和 §26.16-A 那颗「ESP32 储能电容在 48 mm 外」是同一类： +不重叠、不越框、高度也够，**几何检查一条都报不出来**，纯粹是电学上错了。 + +全板 HPWL **9416 → 8935 mm**。⚠️ 控制块**位置**本身只贡献 4% —— +U23 单颗管五路，往西省 CH1/CH4 就在 CH3/CH5 上赔回来，是**零和**的； +真正的收益来自这些「贴身」修正。（想再进一步得改**通道分配**：U6 现在管 CH1/CH2/CH3， +而 CH1 在 x 17、CH3 在 x 139，`VDAC3` 因此拉了 93.8 mm；按几何应该是「U6 管左边、U7 管右边」， +595 的按键位同理，估计再省 ~300 mm。**这要改原理图，还没做。**） + +#### E. J1 换 XT30 之后 N-L 块重排 + +`CONN-TH_XT30PW-M` 插口在 −Y 端 ⇒ 要它朝左板边就得 **rot 270**，转过来往 −X 伸 7.98。 +放在 x=8.5 时框 (0.52,64.85)-(14.47,78.15)，**原来 F1 的位置 (14.5,71.5) 正好被吃掉**； +而东边的墙是硬的：北排 CH2 从 **x 29.6** 起，D1(SMB) 再往东就撞上去。 +J1 东边只剩 15 mm 要放 F1/Q1/D1/DZ1/C1/R1 六件，一行排不下 ⇒ 改**两行**， +C2/C3 罐与 R9A~R9E 整列北让（J24 排针顶到 y 65.04、C2/C3 原来从 77.9 起， +中间只有 12.8 mm 而 J1 要 13.3）。 + +摆位已下发：**342 件**，本地检查全过，J24/J25 各 40 个焊盘逐个网络对上载板。 +截图 **`PCB1-v11-place.png`**（只开通孔焊盘 + 丝印）。 + +#### F. 板上的铜全清了 + +摆位大改之后，2951 条走线 + 942 过孔 + 15 块铺铜全部按旧坐标算的，元件挪走了它们 +**不会跟着动** —— 已经是废铜，而 DRC 只会报「连接性错误」，看不出「这些铜已经作废」。 +`.claude/pcb1_wipe.py --push` 清空：删 **layer 1/2/15/16** 四个铜层的线 + 全部过孔 + 全部铺铜， +元件/板框/丝印不动，删完核对元件数不变（342 → 342）。 + +⚠️ **顺带查实：板框根本不是 `pcb_PrimitiveLine`。** 板上 2951 条线**全部在 layer 1(2298) / 2(653)**， +layer 11 一条都没有（API 的 Line / Arc / Region 里都找不到板框）。 +所以 `pcb1_pour.py` 里那句 `if (l.layer === 11) continue; // 11 = 板框` 是**死代码**； +`pcb1_wipe.py` 没沿用它，判据改成**铜层白名单**。 + +清空时把 13 个旧账本改名成 `.stale`（`_pcb1_sig_routes.json` / `_pcb1_sig_plan*.json` / +`_pcb1_poured.json` / `_pcb1_todo.json` / 五个 `_fanout_plan_*.json` …）—— +留着的话下一轮的归属表会拿旧账本去认板上的新铜。 + +--- + +### 26.17 ⚠️ v11 的两行排法把 8 A 输入链卡死了（2026-09-06 第二十三轮，已修） + +§26.16-E 把 J1 换成 XT30 之后，N-L 块改成了两行。摆位的本地检查（不重叠 / 不越框 / +不压定位孔 / 高度预算）**六项全过**，可是回到 §26.11 去重算顶层宽铜的多边形时， +第一刀就下不去 —— **`VIN_RAW` 从 J1 出来根本没有 3.49 mm 的路**。 + +#### 为什么卡死：XT30 rot 270 之后 GND 在北、VIN 在南 + +| 焊盘 | v11 坐标 | 说明 | +|---|---|---| +| `J1.1` GND | (13.5, 74.5) Ø2.5 通孔 | 北针 | +| `J1.2` `$1N223` | (13.5, 69.5) Ø2.5 通孔 | **南针 = 8 A 入口** | +| `F1.1` | (16.06, 74.5) | F1 卧着放，和 **GND 针同一行** | +| `D1.1/D1.2` | (17.5, 71.86 / 67.14) | 正堵在 J1.2 与 F1.1 之间 | + +于是 8 A 要从南针绕到 GND 通孔**东侧**再往北爬。实测通道宽度： +GND 焊盘（圆心 (13.5,74.5) r 1.25）到 D1.1 西北角 (16.404, 72.884) 的距离 +√(2.904² + 1.616²) = 3.324，减掉 r 1.25 = **2.074 mm**，两边各让 0.2 之后 +只剩 **1.674 mm** —— 1 oz 外层 ΔT=20 °C 下约 **4.5 A**，而这里要 8 A。 + +> **这一类错误几何检查一条都报不出来**：元件不重叠、不越框、高度也够。 +> 抓到它的是「照着新坐标重画 §26.11 的多边形」这个动作本身。 +> ⇒ **摆位改完不能只看本地检查，必须把顶层宽铜的多边形重推一遍**， +> 推不出 3.49 mm 就是摆位错了，不是铜画错了。 + +#### 三处改动（都在 `pcb1_place.py` 的 N-L 表里） + +| # | 改动 | 拿回了什么 | +|---|---|---| +| ① | **`F1` 卧 → 竖**（rot 0 → **90**），(17.5, 74.5) 不动 | `F1.1` 落到 (17.5, **73.06**)，正对 J1.2 那一片空地；`F1.2` 到 (17.5, 75.95) 朝北接 Q1 | +| ② | **`D1` (17.5,69.5) → (31.0, 74.5)** rot 270 | 通道里最后一个障碍搬走；TVS 贴到漏极铜的东缘，离 Q1 漏极 2.1 mm | +| ③ | **`C4/C5/C6` x 25 → 30.5，rot 0 → 180** | 让出 y 78.85~83.5 那条 **4.64 mm** 的西行干道；rot 180 让 `$1N236` 脚朝西迎着漏极铜、GND 脚朝东好打孔 | + +⚠️ ①的关键在于**换了个方向就不用绕了**：F1 竖过来之后，`VIN_RAW` 从 J1.2 出来 +一路向北偏东，GND 通孔只需要一个台阶就躲开，颈部净宽 **3.50 mm**（要 3.49）。 +"挪 0.1 mm 解决不了拓扑问题"（§26.15 那一条）反过来也成立： +**转 90° 常常比挪 5 mm 更有用**。 + +⚠️ ③还有一层：v10 的干道走 y 76~80.95，而 XT30 的**机械固定脚 `J1.4` 在 (3.5, 77.5)**， +Ø1.8 无网络通孔，占到 y 78.4。干道被迫整体北提 2.8 mm 到 **y 78.85~83.49**， +上边界又被 C2/C3 两颗罐的通孔（底 83.7）压住 ⇒ 净宽从 4.95 掉到 **4.64 mm**（能带 10.0 A）。 + +#### 顶层三块宽铜重画后的实测断面（1 oz，ΔT=20 °C） + +| 位置 | 连续铜宽 | 能带 | 要 | +|---|---|---|---| +| **RAW J1→F1 颈（y=73.4）** | **3.50 mm** | **8.0 A** | 8 A | +| RAW J1.2 东出（x=15.5）| 8.25 mm | 14.9 A | 8 A | +| FUSED F1.2→Q1 源极（x=19.5）| 5.25 mm | 10.8 A | 8 A | +| SW Q1 漏极北出（y=77.5）| 6.75 mm | 12.9 A | 8 A | +| **SW 干道（x=12 / x=24）** | **4.75 mm** | **10.0 A** | 8 A | +| SW 干道拐北（y=84）| 5.25 mm | 10.8 A | 8 A | +| **SW 北柱 @Rs6.1（y=92）** | **5.25 mm** | **10.8 A** | 8 A | + +面积 59 / 30 / 263 mm²，各自 **1 个连通域**，`check_top_clearance()` 零侵入。 + +``` + y 95.4 ┌───┐ 北柱到 Rs6.1 为止（再往北是 U13 的 Kelvin 脚） + │北 │ + y 86.5 │柱 │ ┌─┐ 右边那条是 C4/C5/C6 去耦指（x 28.6~30.47） + y 85.5 ├───┤ ┌──┐ │ │ C3 口袋 + y 83.5 │ └─┤C3│───┴─┴──┐ + y 78.85└─────┴──┴────────┤ ← 8 A 西行干道 y 78.85~83.49（净 4.64 mm） + ┌────┴──┐ Q1 漏极块 + D1(TVS) + y 73.45 ┌──┐ │ │ + y 73.0 ┌────┤F1├───┤ │ ← FUSED 在 F1 与 Q1 源极之间 + y 65.4 └────┴──┴───┘ └ + x1.5 x15 x19.6 x25.6 x32.3 +``` + +#### 顺带抓到的一个**静默失效**：Rs6.2 一个过孔都没打 + +`12V-N` 那块 Inner2 平面为了让开 U13 的 Kelvin 脚，在西边咬了一个缺口 +`(0.5,93.0)-(12.5,101.5)`。而 **`Rs6.2` 的焊盘是 (8.93~10.21, 91.77~95.23)**， +中心 (9.57, 93.50) **正落在缺口里** ⇒ 扇出判定「这颗不在铜面上」， +于是**全板唯一的 8 A 源不接电源平面**，96 个 +12V 过孔里一个都不在它旁边。 + +- 失效是静默的：`--push` 报「放下 95 个过孔，失败 0 个」，一切正常； +- 连接性 DRC 也不会响 —— +12V 平面靠别的 55 个焊盘照样连通， + 只有 Rs6.2 这一端是断的，而它恰好是**源**。 + +缺口收成 `(0.5,95.6)-(12.5,102.4)`，只罩住 U13 的十个脚（96.08~101.92）与 C11。 +重跑扇出：+12V 焊盘 55 → **56**、过孔 95 → **98**，Rs6.2 拿到 3 个孔。 + +⚠️ 这三个孔的引线是 **1 mm 宽**、朝**西**甩出去的， +`(8.975,94.397)-(7.401,94.397)` 带圆端帽往西探到 x **6.901** +（端帽 = 端点 ± w/2，§26.11 那一条第三次踩到）。 +`VINSW-TOP` 的北柱东边界因此从 7.22 让到 **6.65**（净宽仍有 5.15 mm）。 + +#### `C606.1` / `R608.1`：不是漏掉，是两块内层平面都够不着 + +v11 控制块退火重排之后，这两颗落到 x 71.87~72.41 —— +正好是 `12V-SW+BR`（东界 72.6）与 `3V3-SE`（西界 73.0）中间那 0.4 mm 的缝里。 +**贴片焊盘对内层是透明的，所以这不是错误**；已写进 `ROUTED_PADS`： +`C606.1` 紧贴 `U23.24`（0.3 mm，去耦回路本来就该这么短）， +`R608.1` 沿 U23 西缘走 6 mm 顶层线搭到 `C606.1`。 + +#### ⚠️ `pcb1_route_pwr.py --push --verify` 是**只 verify** + +`main()` 里 `--verify` 在 `--push` 之前 `return`。PROGRESS 上一轮写的那条命令 +（`--push --verify`）实际上一根线都没下发，而它照样打 `✅ 全部校核通过`， +只在最后一行的回读里露馅：「195 段里没被实测铜盖住的 **195** 条」。 +**要下发就只写 `--push`**（它自己会回读）。 + +--- + +### 26.18 ⭐ 按 PCB 几何重排三组引脚（2026-09-06 第二十三轮，用户拍板） + +**「哪个信号落在哪个物理脚」在这块板上有三处是自由的**，而这三处原来全是按 +**逻辑顺序**排的（EFUSE_EN1→IO4、EN2→IO5……VDAC1→U6 通道 0、K1→U21 的头三位）， +和它们在板上要去哪儿**一点关系都没有**。 + +| 组 | 为什么可以随便换 | 换脚要改什么 | +|---|---|---| +| **ESP32-S3（U20）22 个信号** | 除 `USB_DM/DP`（IO19/IO20 是 USB PHY 硬连线）与两路 NTC（要 ADC1 = IO1~IO10）外，**全部走 GPIO matrix** —— I²C、LEDC(FAN_PWM)、PCNT(FAN_TACH)、普通 GPIO 都不挑脚。IOMUX 直连只在 >40 MHz 的 SPI/LCD 上才必须，这块板一根都没有 | 原理图上的网络标签 + 固件里的引脚号 | +| **DAC63204 ×2 的 5 个通道** | 四个通道完全对等 | 标签 + 固件通道号 | +| **74HC595 ×3 的 21 个位** | 三片串成一条 24 位链，谁在哪一位只是移位的字节序 | 标签 + 固件位序 | + +#### 目标函数：绕开芯片本体的直角最短路，不是 HPWL + +`.claude/pinmap.py` / `reassign.py`：代价 = 从**出线点**（焊盘往芯片外挪 1.7 mm） +到本网最近焊盘的**绕障直角最短路**，再跑匈牙利算法求最小总和。 + +**HPWL 量不出「东边的脚要去西边」有多贵** —— 那根线得先往北爬出模块、 +再横穿 17.5 mm 的封装宽度，而且同向的几根会一起挤在同一个拐角上。 +实测两个指标的差别：同一批改动 HPWL 只说省 7%，绕障路长说省 15%。 + +#### A. ESP32-S3：放开 IO39~IO42，西边从 4 个坑变 8 个 + +原来 22 个信号**正好塞满** 22 个可用脚（东 9 / 北 9 / 西 4），一点腾挪余地都没有， +而 `EFUSE_EN1`(去 CH1, x 21)、`EFUSE_EN2`(x 47)、`EFUSE_EN4`(x 53) 三条去西半板的线 +偏偏都在**东边**，得整条绕过模块。 + +瓶颈是西边只有 IO38 / IO44 / IO2 / IO1 四个脚，而 **IO39~IO42 被 §8.1 留给了引脚 JTAG**。 +用户 2026-09-06 拍板放开： + +> 调试口本来就走 **ESP32-S3 原生 USB-Serial-JTAG**（IO19/IO20 → J22），出厂 eFuse +> 默认选的就是它；板上没有 JTAG 排针，也没打算烧 `JTAG_SEL_ENABLE` / `DIS_USB_JTAG` +> 把 JTAG 切到引脚上。留着这 4 个脚 = 在**最缺位置的西边**空放 4 个坑。 +> +> ⚠️ 让出去的是**兜底**：固件把 IO19/20 改成普通 GPIO、或跑到 USB 外设起不来的地方挂死时， +> 引脚 JTAG 还能进去，USB JTAG 进不去。另外**永远别烧 `DIS_USB_JTAG`**，烧了两边都没有。 +> IO39~IO42 在 S3 上**不是 strapping**（S3 的 strapping 只有 IO0/IO3/IO45/IO46）， +> 复位期间是高阻输入，配合目的地那边的 100 kΩ 下拉，上电全关的行为一点没变。 + +**结果：绕障路长 1195 → 1020 mm（−15%），挪 12 个脚，绕模块的线 3 根 → 0 根。** + +| 模块脚 | GPIO | 边 | 信号（新）| 原来是 | 路长 | +|---|---|---|---|---|---| +| 6 | IO6 | 东 | `EFUSE_EN3` | 同 | 94 | +| 8 | IO15 | 东 | `SCL` | 同 | 1 | +| 9 | IO16 | 东 | **`FAN_TACH`** | KEY_SER | 68→61 | +| 10 | IO17 | 东 | **`VBUS_EN5`** | KEY_SRCLK | 54→51 | +| 11 | IO18 | 东 | **`FAN_PWM`** | KEY_RCLK | 66→60 | +| 12 | IO8 | 东 | `EFUSE_EN5` | 同 | 48 | +| 13/14 | IO19/IO20 | 东 | `USB_DM`/`USB_DP` | 同（**硬连线，动不了**）| — | +| 17 | IO9 | 北 | **`KEY_RCLK`** | VBUS_EN1 | 24→13 | +| 18 | IO10 | 北 | `VBUS_EN2` | 同 | 63 | +| 19 | IO11 | 北 | `VBUS_EN3` | 同 | 95 | +| 20 | IO12 | 北 | **`KEY_SRCLK`** | VBUS_EN4 | 24→18 | +| 21 | IO13 | 北 | **`KEY_SER`** | VBUS_EN5 | 44→29 | +| 22 | IO14 | 北 | `SDA` | 同 | 1 | +| 23 | IO21 | 北 | `KEY_OE#` | 同 | 19 | +| 24 | IO47 | 北 | **`UP_VBUS_DET`** | FAN_PWM | 86→78 | +| 25 | IO48 | 北 | **`EFUSE_EN2`** | FAN_TACH | 112→81 | +| 31 | IO38 | 西 | `IOEXP_INT#` | 同 | 30 | +| **32** | **IO39** | 西 | **`EFUSE_EN1`** | 原 JTAG MTCK | 107→**72** | +| **33** | **IO40** | 西 | **`VBUS_EN1`** | 原 JTAG MTDO | 97→**83** | +| **34** | **IO41** | 西 | **`EFUSE_EN4`** | 原 JTAG MTDI | 72→**40** | +| **35** | **IO42** | 西 | **`VBUS_EN4`** | 原 JTAG MTMS | 90→**81** | +| 38 | IO2 | 西 | `NTC2`（ADC1_CH1）| 同 | 1 | +| 39 | IO1 | 西 | `NTC1`（ADC1_CH0）| 同 | 1 | + +**空出来的脚**：IO4 / IO5 / IO7（脚 4/5/7，**三个都带 ADC1**）与 RXD0/IO44（脚 36）。 +比原来的「一个不剩」宽裕多了。 + +> ⚠️ 这一版把 `EFUSE_EN2` 放到了 **IO48**。WROOM-1 模组上 IO48 是普通 GPIO +> （板载 RGB 灯是 DevKitC 的事，模组上没有），复位高阻 + 目的地 100 kΩ 下拉，安全。 + +#### B. DAC63204：纯置换，一根线都不用新画 + +`VDAC3` 原来挂在 **U6 的 OUT2（西侧脚）**，而 CH3 在板子的**东北角 (141,105)** —— +131.9 mm，是全组最长的一条。按几何重排： + +| 通道 | 新 | 原 | 路长 | +|---|---|---|---| +| U6.OUT2（**西**侧）| `VDAC1` → CH1 (15,21) | VDAC3 | 85→78 | +| U6.OUT0（东）| `VDAC2` → CH2 (53,105) | VDAC1 | 97→96 | +| U6.OUT1（东）| `VDAC4` → CH4 (47,21) | VDAC2 | 80→**53** | +| U7.OUT0（东）| `VDAC3` → CH3 (141,105) | VDAC4 | 132→**98** | +| U7.OUT1（东）| `VDAC5` → CH5 (126,21) | 同 | 27 | + +**422 → 352 mm（−17%）。** 特意只在**已经画好线的那 5 个通道**里置换 —— +动用 U6.OUT3 / U7.OUT2 / U7.OUT3 还能再省 6 mm，但要新画 OUT/FB 两根线，不值。 +⇒ U6 = 0x4A 管 VDAC1/2/4（都去西半板），U7 = 0x4B 管 VDAC3/5（都去东半板）。 + +#### C. 74HC595：每路三键必须成束 + +原来 U21 管 CH1/CH2/CH3 的头 8 位、U22 管 CH3 尾 + CH4/CH5 + HUB_RST、U33 管 5 路 EDL。 +问题是 **U21 在 y≈50 却要去够 y 87~94 的 CH2/CH3**，而 **U33 就在 y≈70**、正对它们。 + +约束加了一条：**每一路的 3 个按键必须落在同一片的连续三个南脚上**（`QB~QH` 的滑动窗口）， +这样三根线出芯片就是一束，不各走各的。代价是比自由指派多 40 mm，换来的是布线可读。 + +| 芯片 | 位置 | 新的位分配 | +|---|---|---| +| **U21**（y≈50）| 中 | `QA`=EDL_EN4 / `QB QC QD`=**K1** / `QE` 空 / `QF`=EDL_EN5 / `QG`=EDL_EN3 / `QH`=EDL_EN2 | +| **U22**（y≈35）| 南 | `QA` 空 / `QB QC QD`=**K4** / `QE` 空 / `QF QG QH`=**K5**（VDN/VUP/PWR）| +| **U33**（y≈70，在 P6 那一页）| 北 | `QA`=EDL_EN1 / `QB QC QD`=**K2** / `QE QF QG`=**K3** / `QH`=HUB_RST | + +**1286 → 1141 mm（−11%）。** 单条改善最大的几个： +`HUB_RST` 56→29、`K3_VDN` 76→50、`K2_VUP/VDN` 各 −23、`K3_PWR` 72→54。 + +> U33 从「EDL 专用片」变成「北边那一片」，页面语义确实乱了一点 +> （CH2/CH3 的按键网络现在出现在 `P6-FAN-EDL` 上），但三片本来就是一条链， +> 功能上没有区别，而几何上 U33 就是离 CH2/CH3 最近的那一片。 + +#### 落地：端口只能删掉重建，不能改名 + +三张映射一共 **44 处「修改网络」**（导入对话框里逐条核对过，**没有一条是增删元件**）。 +落地脚本 `.claude/pinmap.py`： + +⚠️⚠️ **`setState_Net` 对 netport 是坏的** —— 调用之后网络名变成**空字符串**， +标签也一起没了（和 skill §3b 的 `setState_X/Y` 同一个毛病，这一轮实测栽了一次）。 +⇒ 端口只能 `delete` + `createNetPort` 重建。 + +✅ 但 skill §8b 那句「端口的 dir（IN/OUT/BI）读不回来」是**错的**： + **`getState_Component().name` 就是 `Netport-BI` / `Netport-IN` / `Netport-OUT`。** + 重建前读它、原样传回去即可，不用像 `p1_add.py` 那样「端口只增不重建」。 + +改动量：P3 改名 8 / 删 4 / 新建 4；P3B 改名 14 / 删 3；P6 改名 4 / 新建 3。 +三页 `verify_sch --nets --nc`、`xpage.py`（0 漏接）、`port_audit.py`（544 个旗/端口 0 可疑）全过。 + +NC 清单跟着改：`p3-nets-nc.json` 去掉 32~35、加上 4/5/7/36； +`p3b-nets-nc.json` 加 `U21:[4]` / `U22:[4,15]`；`p6-nets-nc.json` 的 U33 只剩 `[9]`（链尾的 Q7S）。 + +#### 顺手治了一处烂了很久的东西：图面文字叠了好几代 + +读回来发现 P3 有 **44** 条 `sch_PrimitiveText`、P3B **64** 条、P6 **76** 条， +其中大量是**同坐标同内容的完全重复**（历代脚本只 `create` 不 `delete`）， +还有互相矛盾的旧说明叠在一起，渲染出来就是一坨看不清的黑块。 + +**`verify_sch` / `xpage` / `port_audit` / DRC 四道验证一条都不管文字**，所以它烂了很久也没人发现。 +`.claude/sch_text.py` 整页重写：P3 44→13、P3B 64→14、P6 76→16， +顺带把换脚之后**变成假话**的几条改掉（`IO39~IO42 留给 JTAG`、`IO47/IO48 备用`、 +`U22.Q7 = HUB_RST`、`QA~QE = EDL_EN1~5；QF/QG/QH 备用不接`、`风扇座 KF2510-3A`）。 + +> 判据：`sch_PrimitiveText` 只有图面注释，**标题栏不是它**（图框自己的字段， +> `getAll()` 里根本不出现），所以整页删干净是安全的。 + +--- + +### 26.19 ⚠️ 8 A 的源只有 3 个过孔 —— 四道验证一条都不管（2026-09-06 第二十三轮） + +第一次跑信号布线跑到 35/196 个网络时中止，原因不是布线器，是它**报出来的失败** +把两个上游问题照了出来。 + +#### A. `Rs6.2` → +12V 平面：3 个 Ø0.3 过孔扛不住 8 A + +`Rs6` 是输入检流电阻，**`Rs6.2` 是全板 `+12V` 平面唯一的源** —— +12V 进线 8 A 全部由这一个贴片焊盘下到 Inner2。而扇出规划器按 +`pad_n_via()` 给了它 **3 个孔**：Ø0.3 过孔单孔算 1~1.5 A ⇒ **3~4.5 A**，缺一半。 + +**这一条为什么四道验证一条都抓不到**： + +| 验证 | 它在看什么 | 为什么漏 | +|---|---|---| +| `pcb1_pour` 断面校核 | 平面**本身**的连续铜宽（`北大块 @Rs6 东出 x=20 → 11.1 A`）| 它量的是平面，不是**焊盘怎么下到平面** | +| `pcb_fanout` | 「孔放下了没有」 | 放下 3 个就报「失败 0 个」，它不知道要几个 | +| 连接性 DRC | 「连上没有」 | 连上了，只是细 | +| `pcb1_escape_audit` | 「出得去吗」 | 出得去 | + +⇒ `pcb_fanout.py` 新增 **`FORCE_ARRAY[(位号, 引脚号)] = [(x, y), ...]`**： +整片阵列钉死，逐个仍走全套净距校核。`Rs6.2` 钉了 **12 个孔（≈12 A）**， +摆在焊盘**正南**那片空地（实测 x 5.2~14.0 / y 85.5~91.5 什么都没有）。 + +> **规矩：凡是 >4 A 的「焊盘 → 平面」转换点，过孔数必须手写，不能交给 `pad_n_via()`。** +> 这块板上只有 `Rs6.2` 一处（五路的 `VOn_P` 走底层小岛、排针针脚是通孔，不经过这一步）。 + +#### B. 同一处改动顺带把 U13 的 I²C 放了出来 + +原来那 3 个孔里有两个被规划器甩到**西边** (7.40,94.40) / (7.91,95.16)， +两根 1 mm 宽的引线（圆端帽还要再往西探 0.5）正压在 **U13 南排五个脚唯一的出线通道**上。 +`pcb1_escape_audit` 报 `U13.2 被围死：最好的一个方向两层加起来只能走 0.47 mm²`， +挡它的是 **`$1N236` 铺铜，只差 0.379 mm** —— 也就是 §26.17 刚画的 `VINSW-TOP` 北柱。 + +两边一起让： + +* 12 个孔改朝**南** ⇒ 西边那两根 1 mm 引线消失； +* `VINSW-TOP` 北柱在 **y > 87 收窄到 x 1.5~5.3**（3.8 mm，断面 8.4 A ≥ 8 A）， + y < 87 的 C2.1 口袋仍是 x 1.5~6.65。 + +U13 南边于是变成一整片 **x 5.5~14 / y 91.6~96** 的空地，`U13.2` 从「被围死」名单上消失。 + +#### C. 扇出不对称的教科书样本：`C%06.2` + +`U15.14/15`、`U16.14/15`（CH2 / CH3 的 eFuse）报「被围死」，而 **CH1 / CH4 / CH5 +的同一个脚完全正常** —— 五路摆位一模一样（实测五路的局部包围盒逐件相同）， +所以错的一定在上游。 + +把五路的过孔全部换算回母版局部坐标一比就出来了： + +| 通道 | `C%06.2` 的 GND 孔（母版局部）| +|---|---| +| CH1 / CH4 / CH5（rot 0）| **(10.02, 27.10)** 往东 | +| CH2 / CH3（rot 180）| **(6.75, 27.10)** 往西 ⇒ 正压在 `U%8` 脚 14/15（局部 (6.25/6.75, 28.80)）唯一的南向出线口上 | + +这就是 §26.13 那一条（「扇出规划器的候选角度按**板坐标**排，整路转 180° 之后同一个焊盘 +在 CH1 往东扇、在 CH2 就往西扇」）的又一次发作。加进 `_CH_FORCE_LOCAL`： +`('C%06', '2'): (10.020, 27.100)`。 + +#### D. 剩下 10 个「被围死」不是板上的铜 + +改完再审，还剩 `U6.6/16`、`U7.16`、`U15.3/14/15`、`U16.3/14/15`、`U18.3` 十个。 +逐个查挡路物，发现报出来的 `GND 过孔 (52.84,82.90)` **板上根本不存在** +（那一点 2 mm 内一个过孔都没有）——它是**审计自己给邻脚预留的出线段**。 + +⇒ 这十个是「**和邻脚抢预留位**」，不是硬几何。判据很简单： +**`--why` 列出来的挡路物，去 `pcb-copper.json` 里查一遍，查不到的就是预留段。** +这一类布线器的细栅格逃逸自己能救回一部分（上一轮 52 个里救回 38 个）， +真救不回来的才需要动摆位。 + +#### 顺带记一条：`route_sig` 是跑完才一次性下发 + +中途 `TaskStop` 掉，板上一根铜都不会变（回读 665/491/15 与开跑前一致）。 +代价只是算力。**所以「先跑着看看」是安全的**，发现上游有问题随时可以停。 +反过来也意味着：**跑到 90% 被打断 = 全白跑**，长跑要放后台并挂 monitor 盯 +`… k/196 个网络` 那一行。 + +实测速率（第一次跑）：前 2 个网络（`SDA`/`SCL`，各挂 14 个焊盘横跨整板）吃掉 **1516 s**， +之后 5 个网络只要 **68 s**。⇒ **别拿头几个网络外推总时长**。 --- @@ -6998,3 +7025,102 @@ I²C 不受影响（`SDA` / `SCL` / `INA_ALERT` 都不在重排名单里）。 2. **DRC 的「连接性」和「间距」新鲜度不一样。** 程序化建线之后连接性那一支是陈旧的 （实测 `location.reload()` 之后 855 → 198），**但间距那一支是即时的** —— 重载前后都是 74 条、内容逐字相同 ⇒ 间距报出来的东西**不能当成陈旧数据糊弄过去**。 + +#### 26.21b 善后跑下来的三条（都值一条规矩） + +1. **`--ripup` 能把一个碎片的铜拆到一根不剩** ⇒ `Comp.shapes` 空表 ⇒ + `E._bbox()` 里 `min([])` 抛 `ValueError`。而 `pcb1_route_sig` 是**跑完才一次性下发**的， + 一崩整轮白跑 —— 实测那次板上正停在「530 段拆了没补」。 + ⇒ `connect()` 开头加防护：**空碎片当成"这一条布不通"，不许掀桌子**。 +2. **铺铜边界不要卡在净距的整数上。** `VINSW-TOP` 东边界 30.47 是贴着 `C6.1` 西边缘 + 30.670 留**整 0.200** 定的。`pcb1_parts_dump.py` 重抓之后（§26.17 挪过 C6 的位置 + 转了 180°） + 本地焊盘偏移差了 **0.04 mil ≈ 1 µm**，实测就变成 **0.199**，`--push` 当场不下发。 + ⇒ 改 **30.46**，留 0.01 的余量。 +3. **浮铜检查加了下限 `MIN_FLOAT_AREA = 1.0 mm²`**（`pcb1_pour.py`）。 + 布线一多，过孔反焊盘之间必然夹出 0.25×0.25（**正好一个栅格**）这种碎屑； + 实测两粒 0.06 / 0.19 mm²，比一个过孔盘还小。 + 门槛之上的两条真问题（南沿 **1312.8 mm²**、`3V3-SW` 里 **7.2 mm²**）一条都不会漏。 + 小于门槛的照样打印，只是不判红。 + +#### 26.21c 验收（2026-09-06 第二十五轮） + +| 项 | 修之前 | 修之后 | +|---|---|---| +| **DRC 间距错误** | **74** | **0** | +| DRC 连接性错误 | 855 | 113 | +| 已连通网络 | 148 | **176** | +| 还欠连接 | 87 条 / 74 网络 | **56 条 / 46 网络** | +| 真实几何全板复核（线-焊盘 / 孔-焊盘 / 线-线） | 45 处真重叠 | **0** | +| 焊盘网络 板上 vs 缓存 | 44 处不一致 | **0** | +| 铺铜 `--verify` | ❌ | ✅ 实测和计划对得上 | +| Inner2 I²C 干线 | — | 55 段 / 302 mm，两轮 `--ripup` 一段没丢 | + +--- + +### 26.22 剩余布不通的分类处理（2026-09-06 第二十六轮，用户拍板 A-1 + A-2） + +56 条布不通按**失败原因**分五类，处理办法完全不同： + +| 类 | 条数 | 症状 | 处理 | +|---|---:|---|---| +| **A 焊盘几何上出不去** | ~5 | 出线道 0.31~0.38 mm（要 0.60）| **挪件**（A-1）/ 改走内层（A-2）| +| **B USB 差分对** | 4 | 整束 0.7 mm 找不到走廊，布线器主动跳过 | 未做 | +| **C 五路母版系统性缺口** | ~14 | `$*N676/680/698/727`，**2.4~5.7 mm 的短跳**在多个通道同时失败 | 未做 | +| **D I²C / INA_ALERT 末端** | ~7 | 器件脚下顶层口袋里没有合法孔位 | 未做 | +| **E 单发拥堵** | ~26 | 被自己先布的线堵死 | 多跑几轮（`RIP_LIMIT=1` 是有意的，见源码注释）| + +#### ⭐ A-1「够净距」≠「出得去线」——检查体系里缺的一条 + +`pcb1_place.pad_clearance_errs()` 判的是**焊盘净距 ≥ 0.20**， +而一根 0.2 mm 的线要从两个焊盘中间出去需要 **0.20 + 0.20 + 0.20 = 0.60**。 + +`U6` / `U7`（DAC63204，WQFN-16 3×3，**四边出脚**）周围的卫星件正好卡在 **0.31~0.38**： + +| 堵点 | 挡住哪一排 | 道宽 → 挪 0.30 后 | +|---|---|---| +| `R615` / `R617` | U6/U7 **南排**（含 `U6.6` = SCL）| 0.312 → 0.612 | +| `C607` / `C610` | **北排**（含 `U6.16` / `U7.16`）| 0.315 → 0.615 | +| `C608` / `C611` | **东列**（VDAC2/3/4/5）| 0.376 → 0.676 | + +**本地六项全过、DRC 也零间距错误**，只有 `pcb1_escape_audit` 报「被围死」、 +布线器报「几何上就出不去」。实测 14 个脚的出线道 < 0.60，挪完**全部 ≥ 0.60**。 + +⇒ `pcb1_place.py` 新增 **`ESCAPE_NUDGE`** 表（在 `POS` 定稿后统一施加）， +这样以后重跑摆位器不会把这一手抹掉。 +⚠️ **不能跑 `pcb1_place.py --push`** —— 它会把全部 342 个元件重新下发、 +把所有布线作废。只对这 6 颗做定点移动。 + +**挪完的善后**（一步都不能省）： +挪动留下 20 处净距违规 + 2 个 GND 焊盘丢了扇出短线 ⇒ +① 删掉六颗周围 6 mm 内被压到的铜（**44 段 / 106.6 mm / 6 孔**，7 个网络）； +② 给 `R615.1` / `R617.1` 补「短线 + 过孔」（要求孔心离焊盘 ≥ 0.45，别做成 0402 的盘内孔）； +③ 重跑 `pcb1_i2c_l3.py`（`C607` / `R617` 的新位置会压到 `SDA` / `SCL` 的换层孔， + 那两个孔是它每轮重算的，自己会让开）；④ 再 `route_sig --ripup --push`。 +⚠️ **绝不能用 `pcb_fanout.py --clean`** 善后 —— 它会把全板走线删光。 + +#### ⭐ A-2 `J25.24` 根本不用换针位 + +`pcb1_escape_audit` 报它「被围死」，第一反应是排针内圈针要换针位 —— +**查下来是错的**：`J25` 是双排 40 针，**24 号在外排（y=63.77），北边根本没有针**。 +真正堵住它的是 **`+5V` 那条 0.84 mm 的顶层干线**（L1，y=65.40，横贯 x 107.6~150.9）， +离焊盘上沿只剩 **0.31 mm**；而底层那一片整个压在 `VO3_P` 小岛下。 + +**那条干线在 L1，挡不着内层。** 而排针针是通孔、L3 上本来就有铜 ⇒ +`POGO*` 从 Inner2 出去，**那一端连过孔都不用打**， +不用换针位、**不用动载板 PCB2 的对接定义**。 + +⇒ `pcb1_i2c_l3.NETS` 加进 5 条侧键线（`POGO3_PWR` / `POGO3_VDN` / `POGO4_VDN` / +`POGO5_PWR` / `POGO5_VUP`，全是 µA 级）。实测**五条全部一次布通**（各 2 片 → 1 片）。 + +#### `BUCK_PG` 试过，挪不动 —— 于是候选表改成「自动踢」 + +`BUCK_PG` 顶层占 234 mm、跨 121 mm，看着是最该进内层的。实测**五个分支一条都布不通**： +它们要去板子四角，而 L3 上 `y < 34` 往东只剩 `x 115~116` 那条 **1.0 mm** 的缝 +（净距后 0.6，刚好一根线），`+12V` 把别的通道全占了。 + +⇒ `pcb1_i2c_l3.py` 的连通性保险从「有一个变差就毙掉整轮」改成 +**「把变差的踢出候选表、重算一轮、剩下的照常下发」**。 +⚠️ 改这一段时踩到一个真 bug：第一版只换了 `run_plan` 的网络表， +**`drop_l/drop_v` 还是按完整候选表算的** ⇒ `--push` 会把被踢掉那个网络的铜 +删掉、又不给它重布，板子直接变差**而净距校核照样全绿**。 +踢网络时**拆除清单必须跟着重算**。 diff --git a/需求文档.md b/需求文档.md index c1870cb..911de50 100644 --- a/需求文档.md +++ b/需求文档.md @@ -475,6 +475,22 @@ ESP32.KEY_SER → U21 → U22 → U33 （先移入的字节落在链尾 U > 的方式「临时全松开」——那会让 15 个栅极同时进高阻，靠的是每个栅极自己的 100 kΩ 下拉， > 是复位路径，不是正常控制路径。 +> **2026-09-06 A5 落地**：`components/drv/sr595.{h,c}`。影子是一个 24 位整数 +> （bit0 = U21.QA 链首 … bit23 = U33.QH 链尾），唯一写入点是 `sr595_flush()`； +> 别处只准 `sr595_modify()` 改影子，组合键走 `sr595_write(mask, value)` 一帧发完。 +> 位表见设计文档 §17.2（§26.18 重排后的那张，**不是 09-04 那张**）。 +> +> 同处记下三条这一层的实现约定： +> - **上电顺序是「先锁存安全值，再使能 `OE#`」，不能换。** 三片的 `MR#` 接死在 +3V3， +> 没有复位线 ⇒ 上电时移位寄存器内容**不确定**。先拉低 `OE#` 就是把那坨随机值 +> 放到 15 个栅极上 —— 五台手机的电源键可能一起被按下去。所以 `sr595_init()` 里 +> `KEY_OE#` 在安全值锁存完之前**根本不配成输出**，靠板上 R609 上拉着。 +> （ESP-IDF 的 `gpio_config()` 一配成输出就开始驱动，输出寄存器复位值是 0。） +> - **`HUB_RST` 低有效**，所以上电安全影子是 `1 << 23` 而不是 0。写成 0 的现象是 +> 「Hub 插上枚举不出来」，而五路电压电流全都正常，看不出跟固件有关。 +> - **发送失败要留着脏**（`sr595_flush()` 失败不清 dirty，下次重发整帧）。 +> 丢了脏标志 = 链上和影子永久对不上，而后面每一次 flush 都会「成功」。 + ### 10.7 事件记录与存储 事件是 SW-3 的交付物，也是排查排线接触不良的唯一线索，所以**记录路径不能依赖上位机在线**。