UINIO 系列开源硬件概览

UINIO-Logic-24MHz 逻辑分析仪

UINIO-Logic-24MHz 是一款基于英飞凌（已收购赛普拉斯 Cypress）公司推出的 CY7C68013A 型 USB2.0 微控制器以及 Sigork 开源固件方案的逻辑分析仪，拥有 24MHz 采样频率和 8 个采样通道。

功能概要

1. CY7C68013A USB 主控芯片采用了体积较小的 QFN56 封装；
2. AT24C64 EEPROM 存储器芯片同样采用体积小巧的 TSSOP8 封装；
3. 板载 24MHz 无源贴片晶振，阻容贴片元件全部采用 0402 的小规格封装；
4. 采用 USB Type-C 接口，以及 10 Pin 的牛角插座；
5. 低压差线性稳压器可以灵活选用 ME6211C33M5G 或者 A6303AE5R-33A 等 SOT23-5 封装的 LDO 芯片；
6. 增加具有三态输出功能的 74HC245 八路信号收发器，提升信号采集的稳定性；

注意事项

• LED 指示灯 D2 连接至 CY7C68013A 的 PA0 引脚，而 D3 则被连接至 PA1 引脚；
• 需要结合 Sigork 的开源固件 sigrok-firmware-fx2lafw，并且搭配 PulseView 上位机客户端进行使用；

UINIO-DAP-Link 固件下载工具

UINIO-DAP-Link 是一款基于 DAP Link 的开源 ARM 硬件调试工具电路设计。

• 使用 USB Type-C 接口以及贴片晶振；
• 采用 STM32F103C8T6 微控制器方案；
• 低压差线性稳压器 LDO 调整为 ME6211C33M5G 方案；
• 兼容 ARMmbed DAPLink 提供的 REL v0257 最新版固件；
• 提供 SWD/JTAG 转换板，以及清晰的符号标识；
• 预留 1mm 和 2mm 直径固定螺丝孔，方便与外壳进行固定；

UINIO-USB-UART 串口调试器

UINIO-USB-UART 是一款基于苏州沁恒 CH343 以及美国芯科 CP2102 的 USB 转 UART 开源串口调试器。

• 采用拼板方案设计，两款芯片均支持 961200 及以上波特率；
• 加入自恢复保险丝，为后级电路提供短接保护；
• 提供 RXD 以及 TXD 的信号读写指示灯；
• 采用 16 Pin 的 USB Type-C 接口；
• 引出了包括串口硬件流控信号线在内的全部片上资源；
• 预留有 1mm 的固定螺丝孔，便于产品原型的搭建；

UINIO-MCU-ESP32C3 核心板

UINIO-MCU-ESP32C3 是一款基于 上海乐鑫科技 ESP32-C3 微控制器的评估板电路设计，该微控制器基于 RISC-V 架构，主频高达 160MHz，并且同时支持 2.4GHz Wi-Fi 与 Bluetooth5 两种物联网接入方案。

评估板简介

• 3.3V 电源了采用 ME6211C33M5G 低压差线性稳压器；
• 完整兼容官方的 Arduino-ESP32 板级支持包；
• 预留 TQFN 封装的 USB 转 UART 串口芯片 CH343P 位置，可以按需进行贴装，不贴装时可以采用左上角的 4 线排针外接其它串口模块进行下载；
• 预留有 2.4G 微带天线 π 型阻抗匹配电路的位置，如果对于信号强度没有严格要求，则可以将位号为 L1 的串联电感替换为 0R 电阻；
• 预留有 5 个 1mm 沉头螺丝开孔，可以用于固定主板和外壳；

使用注意事项

1. 上电之前不能下拉 IO9/BOOT 的电平状态，否则 ESP32-C3 将会进入下载模式；
2. IO8 引脚默认进行了上拉，因为如果其为低电平状态，则不能使用串口进行固件下载；
3. GPIO11 默认为 SPI 接口 Flash 存储器的 VDD 引脚，需要配置之后才能作为 GPIO 使用；
4. 外置的 W25Q128JVSSIQ Flash 存储器，其 VDD 已经连接至 3.3V 电源，使用时无需再行配置，Flash 采用普通两线制 SPI 进行通信；
5. IO12、IO13 在 QIO 模式下被复用为 SPI 信号线 SPIHD 和 SPIWP，本开发板采用两线制 SPI 的 DIO 模式，使用时需要注意将 Flash 配置为 DIO 模式；

UINIO-MCU-ESP32S3 核心板

UINIO-MCU-ESP32S3 是一款基于 上海乐鑫科技 ESP32-S3 微控制器的评估板电路设计，该微控制器基于 Xtensa® dual-core 32-bit LX7 架构，拥有 45 个 GPIO 接口，主频高达 240MHz，同时支持 2.4GHz Wi-Fi 与 Bluetooth5 两种物联网接入方案。板载有 384KB 容量的 ROM，以及 512KB 容量的 SRAM 和 16KB 容量的 RTCSRAM。

评估板简介

• 3.3V 电源了采用 ME6211C33M5G 低压差线性稳压器；
• 完整兼容官方的 Arduino-ESP32 板级支持包；
• 预留 TQFN 封装的 USB 转 UART 串口芯片 CH343P 位置，可以按需进行贴装，不贴装时可以采用左上角的 4 线排针外接其它串口模块进行下载；
• 预留有 2.4G 微带天线 π 型阻抗匹配电路的位置，如果对于信号强度没有严格要求，则可以将位号为 L1 的串联电感替换为 0R 电阻；
• 预留有 5 个 1mm 沉头螺丝开孔，可以用于固定主板和外壳；

使用注意事项

1. 上电之前不能下拉 IO9/BOOT 的电平状态，否则 ESP32-C3 将会进入下载模式；
2. IO8 引脚默认进行了上拉，因为如果其为低电平状态，则不能使用串口进行固件下载；
3. GPIO11 默认为 SPI 接口 Flash 存储器的 VDD 引脚，需要配置之后才能作为 GPIO 使用；
4. 外置的 W25Q128JVSSIQ Flash 存储器，其 VDD 已经连接至 3.3V 电源，使用时无需再行配置，Flash 采用普通两线制 SPI 进行通信；
5. IO12、IO13 在 QIO 模式下被复用为 SPI 信号线 SPIHD 和 SPIWP，本开发板采用两线制 SPI 的 DIO 模式，使用时需要注意将 Flash 配置为 DIO 模式；

UINIO-MCU-STM32L051K8 核心板

UINIO-MCU-STM32L051K8 是一款基于 意法半导体 STM32L051K8 微控制器的开发板设计。

• 预留有外部贴片晶振（4 引脚）的位置；
• 采用 USB Type-C 接口；
• 添加了 Imax 为 750mA 的自恢复保险丝，防止后级操作短路损毁芯片；
• 28 个 GPIO 引脚资源悉数全部引出；
• 自带 SOIC 封装的 W25Q Flash 存储器芯片，可以按需进行贴装；

UINIO-MCU-GD32F103C 核心板

UINIO-MCU-GD32F103C 是一款基于 LQFP48 封装的国产 兆易创新 GD32F103Cxxx 系列微控制器的评估板电路设计，该微控制器基于 ARM Cortex-M3 内核，主频达到了 108MHz，片上载有 16K ~ 128K 容量的 Flash 存储器，以及 6K ~ 20K 的 SRAM 存储器，并且拥有 2 到 3 组 USART、I2C、SPI，以及 1 到 2 组 I2S、12 位 ADC、12 位 DAC，同时依然支持 USB 2.0 FS OTG。

评估板简介

1. 引出了 GD32F103Cxxx 芯片上的全部 GPIO 引脚资源；
2. VSSA 模拟地引脚使用了 1KΩ 100Mhz 的磁珠进行单点接地；
3. 使用 8MHz 与 32.768KHz 两枚贴片晶振，并且分别进行了简单的包地处理；
4. 已经将 MCU 的 USB 2.0 FS OTG 连接至 USB Type-C 接口，并且加入用于 USB 枚举的 1.5 KΩ 上拉电阻，并且进行了等长布线；
5. 单独提供了 4 线制的 SWD 下载接口，便于调试的时候快速进行连接；

UINIO-MCU-GD32F350RBT6 核心板

UINIO-MCU-GD32F350RBT6 是一款基于 LQFP64 封装的国产 兆易创新 GD32F350RBT6 微控制器的评估板电路设计，该微控制器基于 ARM Cortex-M4 内核，主频达到了 108MHz，片上载有 128K 容量的 Flash 存储器，以及 16K 的 SRAM 存储器，并且各拥有两组 USART、I2C、SPI，以及一组 I2S、12 位 ADC、12 位 DAC，同时支持 USB 2.0 FS OTG。

开发板简介

1. 引出了 GD32F350RBT6 芯片上的全部引脚资源；
2. VSSA 模拟地引脚使用了 1KΩ 100Mhz 的磁珠进行单点接地；
3. 使用 8MHz 与 32.768KHz 两枚贴片晶振，并且分别进行了简单的包地处理；
4. 已经将 MCU 的 USB 2.0 FS OTG 连接至 USB Type-C 接口，并且加入用于 USB 枚举的 1.5 KΩ 上拉电阻，并且进行了等长布线；
5. 单独提供了 4 线制的 SWD 下载接口，便于调试的时候快速进行连接；

UINIO-Cubic-Prism 棱镜显示器

UINIO-Cubic-Prism 是一款基于 上海乐鑫科技 ESP32-PICO-D4 微控制器的分光棱镜展示器。

工程目录说明

├─BOM                     电路原理图以及动态 BOM 文件
├─CAD                     3D 打印模型文件
│  ├─GCode                Cura 切片文件，仅适用于型号为 Vyper 的 3D 打印机
│  └─STL                  模型 STL 文件
├─Firmware                开源固件
├─Gerbers                 用于加工 PCB 电路板的光绘文件
├─Images                  README 图片素材
├─Libraries               KiCAD 原理图库、封装库、3D 模型库
│  ├─Uinika.3D
│  └─Uinio.Footprint
└─Tools                   固件烧写工具、屏幕共享工具、图片格式转换工具

PCB 硬件电路

• 完全兼容 Github 上的 HoloCubic_AIO 固件及其相关工具；
• 电路原理图进行了重绘，同时 PCB 也重新进行了手动布线，尽可能多的进行大面积铺铜；
• 天线屏蔽使用 2 排接地过孔（省略了阻抗匹配电路）；
• 同时提供 AMS1117-3.3 以及 ME6211C33M5G 两款线性稳压器芯片的屏幕显示模组方案，便于进行拼板打样；
• 更换了 TF 卡座为更加便宜并且比较容易购买的 封装形式；
• 屏幕扩展板和主板使用的稳压器芯片的 3.3V 完全隔离，多个稳压器并不能像其它开源的原理图当中那样，被简单的并联起来使用；
• 工程当中的 Tools 包含了常用的固件烧写、屏幕分享、图片转换工具；
• 主板与屏幕扩展板采用 10cm 长度的 8Pin 同向 FPC 软排线进行连接；

CAD 外壳模型

项目当中的 CAD 目录，是为 UINIO-CUBIC 重新设计的外壳模型，以适配本项目的 PCB 尺寸；分光棱镜分别采用左右两个延伸柱进行固定，免去使用胶水粘结到屏幕上的麻烦。

CAD 模型分为上下两个部分（分别对应 FreeCAD 工程里的 Base 和 Cover 两个零件），分别用于安装主板与屏幕扩展板。

本 CAD 外壳模型分光棱镜的倾斜角度提升至 30 度，从而提升放置在桌面时的可视角度。并且将底部进行了掏空处理，提升主板的散热能力，同时也便于插拔 TF 卡。

RGB 发光二极管对应的外壳位置，专门进行了掏空处理，便于启动时观察其工作状态。左右两侧预留有 2mm 直径的沉头螺丝开孔以及相应的装饰盖（使用胶水粘接），可以根据 3D 打印出来的模型契合度按需进行使用。

固件与工具

名称	下载地址	描述
HoloCubic AIO	https://github.com/ClimbSnail/HoloCubic_AIO	兼容 UINIO-Cubic-Prism 的开源固件。
HoloCubic AIO Tool	https://github.com/ClimbSnail/HoloCubic_AIO_Tool	固件烧录工具、图片与视频转换工具。
LVGL Image Converter	https://github.com/W-Mai/lvgl_image_converter	基于 LVGL 的图片转换工具。
ESP32 投屏工具	https://gitee.com/superddg123/esp32-TFT/tree/master	运行在电脑上的 ESP32 投屏上位机。
天气时钟 API	https://www.tianqiapi.com/	内置的天气时钟 API 服务申请地址。

UINIO-Keyboard 多功能键盘

UINIO-Keyboard 是一款基于江苏恒沁 CH452 的 64 位按键输入设备，采用二线制的 I²C 总线通信协议，并且外扩有日本阿尔卑斯阿尔派 (ALPSALPINE) 的 3 枚 EC11 旋转编码器、以及 1 枚 RKJXV 模拟量碳膜摇杆，基本覆盖市场上主流的几种实体输入方式。

• 碳膜摇杆可以替换为国产的 广东控银 JP13 摇杆；
• 键盘、旋转编码器、模拟量摇杆都分别拥有各自独立的 LED 供电指示灯；
• 关于 64 位键盘的具体键位编码，请参考厂家的《数码管驱动及键盘控制芯片 CH452》 数据手册；

UINIO-Monitor 显示屏模组

UINIO-Monitor 是一款同时采用了 0.96 英寸 LCD 显示屏（ST7735，160×80）、0.96 英寸 OLED 显示屏（SSD1315，128×64）、1.3 英寸 LCD 显示屏（ST7789，240×240）、2.4 英寸 LCD 显示屏（ST7789，240×320）、1.69 英寸 LCD 显示屏（ST7789，240×280） 的五合一屏幕显示模组。

功能概要

• PCB 板载 0.5mm 间距的 FPC 排线连接器，以及四个 1mm 螺丝孔，便于安装到其它结构件上面，快速搭建出产品原型；
• 同时还引出了 2.54mm 间距的直插排针，便于通过杜邦线和面包板连接进行实验；
• 由于 OLED 屏幕的功耗相对较小，因而采用了 300mA 输出的低功耗 LDO 线性稳压器 XC6206P332MR；
• 而针对 LCD 显示屏功耗较大的情况，专门提供有单独的 5V 引脚供电，并且通过板载的 ME6211C33M5G-N 线性稳压器将其转换为稳定的 3.3V 输出；
• 额外绘制了 4Pin 和 10Pin FPC 插座 与 4 Pin 与 9 Pin 杜邦排针的转接板，便于后期调试使用；

注意事项

• 3.3V 电源输出功率足够的场景下，可以直接连接 3.3V 引脚进行使用，同时 5V 引脚直接悬空处理；
• 工程根目录下的 3D Models 文件夹，保存的是液晶屏 3D 模型的 FreeCAD 源文件；
• 工程的 Reference 目录下提供了屏幕相关的数据手册，PCB 板框严格按照相关尺寸参数进行设计；

UINIO-Peg-Board 万用洞洞板

UINIO-Peg-Board 是一款长度和宽度皆等于 10cm，洞孔间距保持在 2.54mm 的 PCB 万能洞洞板，可以用于方便的搭建一些简单的接插元件电路。

• 工程的 Edge 目录下面是使用 FreeCAD 绘制的板框；
• PCB 的 4 个边角分别运用了 5cm 直径的圆角处理；
• 上下左右四个角上都分别制作有 3cm 螺丝固定孔；
• 建议 PCB 使用黑色磨砂质感的阻焊油墨材质，视觉效果更佳；
• 通过修改洞洞板 UinIO.com 标识下面的 Version 0.0.1 版本号，可以规避 PCB 板厂免费打样的重复检查；