# 整机物料清单（BOM）

> **仓库里有四份清单加一份打印说明，各管各的：**
>
> | 文档 | 管什么 | 不管什么 |
> |---|---|---|
> | **BOM**（就是这份） | **总表**：全部物料、数量（从 MJCF 的 geom 引用数出来的）、成本量级、还没解决的空白 | 具体买哪家、怎么打印 |
> | [电控采购清单](docs/电控采购清单.md) | 电控件**买哪家**：主控 / 摄像头 / ToF / 电源 / 两块 PCB / 线材，淘宝实链 + 避坑 | 数量依据、机械件 |
> | [机械采购清单](docs/机械采购清单.md) | 机械件**买哪家**：轴承 / 紧固件 / 耗材，淘宝实链 | 电控件 |
> | [硬件规格速查](docs/硬件规格速查.md) | **参数**：接口、电压、协议、软件侧必须对齐的值 | 价格和店铺 |
> | [print/README](print/README.md) | **打印件**：哪个零件打几份、文件名规则、打印参数 | 采购 |
>
> 装配用的件号与螺丝对应在 [CAD 仓库](https://github.com/fanhao375/microduck-replica-cad#装配-bom)。


**简体中文** · [English](BOM.en.md)

复刻一台 Microduck 需要的全部东西。数量取自上游 `robot_walk.xml` 的 geom 引用计数
（**38 种网格 / 75 个实例**），不是估的。

> ⚠️ **官方从未公布过 BOM。** 这份清单是从公开的 MJCF、STL、Rust 源码和 KiCad 工程反推的。
> 每一项都标了依据。价格随地区和时间变化很大，**只作量级参考**。
>
> 核对日期：**2026-09-04**。⚠️ **上游基线待核**：本仓库 `print/` 下的 STL 与本地
> `microduck_rl` 工作副本逐字节相同，而该副本是 depth-1 浅克隆、HEAD = **`d424a0c`（2026-08-27）**。
> 此前记录的基线 `29e887e` / 重导出 `8dfc08f` 在本地对象库中不存在，**因此"重导出前后 geom
> 计数相同"这句无法验证**。下文所有计数均出自 `d424a0c`。

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## 一、成本速览

| 类别 | 数量 | 量级 |
|---|---|---|
| **舵机** | 15 | **$359 – €629**（见下，地区差极大） |
| 主控与传感器 | 4 类 | 约 $80 – 120 |
| 电池与供电 | 2 件 | 约 $30 – 50 |
| 轴承 | 14 | 约 $15 – 30 |
| 紧固件 | 约 325 件 | 约 $15 – 25 |
| **PCB 打样（2 块）** | 2 | 约 $60 – 150（含 SMT） |
| 打印耗材 | — | 约 $15 – 30 |

**舵机占绝对大头**，而且渠道差价巨大：ROBOTIS 国际站 $23.90 × 15 ≈ **$359**（低于整机售价），
美国站 $27.49 × 15 ≈ **$412**（约等于售价），欧洲含税则要 **€603–629**（远超）。

> $399 是矽递规模化量产 + 官方供应链的价格，**个人复刻不可能达到**。

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## 二、舵机（成本核心）

| 型号 | 数量 | 依据 |
|---|---|---|
| **Dynamixel XL330-M288-T** | **15** | `robot_walk.xml` 中 `xl330` 网格引用 15 次 |

- 14 个进策略动作空间，**第 15 个是嘴**（`JOINT_NAMES[9] = "mouth"`，`MOUTH_INDEX = 9`），
  不进策略动作空间（所有 alpha 策略都是 61 维观测 / 14 维动作）。
  ⚠️ **MJCF 里根本没有这个关节** —— `robot_walk.xml` 只有 14 个 hinge joint / 14 个 actuator，
  嘴在所有 MJCF 里都是刚性并进 `jaw_soft` body；`passive_*` default class 在步行模型里零引用
- ID 分配：左腿 20–24 ／ 颈头嘴 30–34 ／ 右腿 10–14
- ⚠️ **型号是推断**：源码只有 `motor_name="xl330"` 无后缀。M288-T 的依据见
  [执行器选型](docs/执行器选型.md#型号是怎么定下来的)

**价格参考**（2026-09-04）：

| 渠道 | 单价 | 15 个 |
|---|---|---|
| Robotis 美国官网 | **$27.49** | **$412** |
| Generation Robots（欧，不含税） | €33.50 | €503 |
| Generation Robots（欧，含税） | €40.20 | €603 |
| MyBotShop | €41.95 | €629 |

> ⚠️ **超压运行警告**：XL330 额定 3.7–6.0 V，而 Microduck 给它 6.6–8.2 V。
> 官方 HAT 原理图里 Dynamixel 接口直接接 `+BATT`（电池原电压），板上唯一的 5 V 降压是给树莓派的。
> 这是官方的选择，不是笔误。详见 [电压真相](docs/执行器选型.md#-电压真相xl330-被超压运行)。

> 🛒 **国内采购淘宝实链**：[电控采购清单](docs/电控采购清单.md)（主控/摄像头/ToF/电源/PCB/线材）、
> [机械采购清单](docs/机械采购清单.md)（轴承/紧固件/热熔螺母/螺纹胶/耗材）。

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## 三、电子件

| 部件 | 型号 | 数量 | 依据 / 备注 |
|---|---|---|---|
| 主控 | **Radxa Zero 3W** | 1 | 设备树 `compatible = "radxa,zero-3w"`。⚠️ 有多档 RAM/eMMC。官方 2026-08-27 发布页公布 **1 GB / 32 GB**，但 `microduck/` 源码中无佐证（源码本来就不体现板卡 SKU）；**复刻建议 2G/16G**，推算见 [电控采购清单](docs/电控采购清单.md#该买哪个配置)；系统镜像必须带 Rockchip 厂商内核（Armbian 系），否则 NPU 不存在 |
| 摄像头 | 树莓派 Camera v2（**IMX219**） | 1 | `setup-board.sh` 用 `radxa-zero3-rpi-camera-v2` overlay。⚠️ **装歪了四分之一圈，要软件补偿**：当前代码 `mediad/src/main.rs:82` 的 `--rotate` 默认 **90**，注释原文「the head camera is mounted **a quarter turn off**, and this is the one place that fact is written down」。`media-bringup.md:472` 的 180° 是 **alpha 机**数据。**以代码为准 = 90°** |
| 深度 | **VL53L5CX** 模块（或 L8CX） | 1 | 固件只认这两颗（revision `0x02` / `0x0C`），**L7CX 会被直接拒绝**；推荐 L5CX：板子 15.8 × 10 mm，L8CX 常见板型 33.4 mm 脸壳装不下（[实测](踩坑记录.md#买东西)）；地址 `0x29` 或 `0x52`；Stemma/Qwiic 接口 |
| 电池 | **索尼 NP-F550**（2S，7.4 V） | 1 | ⚠️ 见下方勘误 |
| 电池卡座 | NP-F 系列通用卡座 | 1 | 上游只有打印件 `power_support`，**没有触点模型** —— 取电方案需自行解决 |
| 喇叭 | 小型扬声器 | 1 | `speaker` 网格 ×1；HAT 上有 PAM8406 功放和 Wago 端子 |

### ⚠️ 电池型号勘误：是 NP-F550，不是 F970

上游网格文件名叫 `np_f970`，**但这是误导**：

| | |
|---|---|
| 网格实测包围盒 | **70.8 × 38.6 × 20.6 mm** ← 这是 **NP-F550/F570** 的尺寸 |
| 真 NP-F970 | 厚约 **60 mm**、重约 300 g |
| 源码中出现的型号 | **只有 NP-F550**（`model.rs`、`robotd-design.md`），全库搜不到 F970 |

**买 F970 会装不进去，而且 300 g 会吃掉整机 800 g 预算的三分之一以上。**
本仓库此前多处写「NP-F970」，已统一更正。

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## 四、电路板（2 块，都要自己送厂）

### 板 1：RPI Robot HAT —— 官方已开源，下载即打样

| | |
|---|---|
| 来源 | [`pollen-robotics/elec_RPI_Robot_HAT`](https://github.com/pollen-robotics/elec_RPI_Robot_HAT)（Apache-2.0） |
| 生产文件 | `production/`：Gerber、BOM、贴片坐标、原理图 PDF、STEP |
| **层数** | **4 层**（`F.Cu / In1.Cu / In2.Cu / B.Cu`） |
| **板厚** | **1.0 mm**（KiCad `(thickness 1)`。STL 量出的 0.84 mm 是仿真网格近似值，下单以 KiCad 为准） |
| 尺寸 | **65.0 × 30.9 mm**（KiCad `Edge.Cuts` 实测，圆角 R3.5）。比 Pi Zero 宽 0.9 mm |

> ⚠️ **别拿 STL 或它转出的 STEP 做机械配合。** 仿真网格实测 **65.025 × 30.025 × 0.840 mm**，
> 与真板框差 **宽 0.875 mm、厚 0.16 mm** —— 宽度这一项在 30 mm 的边上是 3%，做卡槽、支柱、
> 开孔会对不上。**机械配合一律按 65.0 × 30.9 × 1.0 走，板框以 Gerber 的 `Edge_Cuts` 层为准。**
> STL/STEP 只适合做 3D 干涉检查与大致定位。
>
> （对照：`pcb__raspberry_pi_zero_2_w` 那个网格是 65.000 × 30.000 × 1.600 mm，是标准 Pi Zero 尺寸，倒是准的 —— 但它只是占位块，实机用 Radxa Zero 3W。）
| BOM | 47 行 / **123 颗元件**，其中 **5 行 DNP 不贴** |
| 贴片位 | `POS.csv` **117 行**，含 3 个基准点 FID1–3 和 H3 → **实际元件 113 个** |
| 手焊可行性 | ❌ **不可能** —— 含 VQFN-32 codec 和 LGA-16 IMU，必须选 SMT 服务 |

**关键器件**（可用于估价与替代）：

| 位号 | 器件 | 作用 |
|---|---|---|
| U2 | TLV320AIC3104IRHBR | 音频 codec（I²C `0x18`） |
| U1 | PAM8406D | D 类功放 |
| MK1 | MEMS 麦克风（LCSC **C7587901**） | 板载。⚠️ 官方 BOM 的 Value 只写 `Microphone_MEMS`，原理图旁只有「Onboard Mic.」，**未给具体型号**；本仓库此前写的 LMA2718 无出处，已撤回 |
| U11 | BMI088 | IMU —— **贴了但软件不用**（即所谓「第二颗 IMU」） |
| U8 | SIT3088E | RS-485 收发器 |
| U10 | LM5050-1 | 理想二极管 OR-ing ＋ 关机检测。⚠️ 位于 buck 之后的 `+5V` 路，非电池输入端防反接 |
| U9 | AP63205 | 降压 |
| U4 | CAT24C32 | EEPROM —— **DNP 不贴**，所以这不是自识别 HAT |
| J13/J14 | JST EH 3P | Dynamixel **TTL** |
| J3/J11 | JST EH 4P | Dynamixel **RS-485** |
| J5–J8 | JST SH 1mm 4P | Qwiic / Stemma（接 ToF） |

⚠️ **打样前必读**：

1. **这块板没有充电电路，也没有 USB-C 输入**。仓库里的 `pwr_supply_charge.kicad_sch`
   是**孤儿图纸**（`main.kicad_sch` 没挂它，标题栏还写着别的项目名）。电池要用外部充电器充。
2. **打开 KiCad 工程需要先装 [`lib_KiCAD`](https://github.com/pollen-robotics/lib_KiCAD)**，
   否则一片未解析符号。只打样则不需要，直接用 Gerber。

### 板 2：`imu_to_dxl` —— 全网无公开工程，必须自己画

| | |
|---|---|
| 状态 | 🔧 **本仓库正在重建**，见 [硬件方案逆向 §三](docs/硬件方案逆向.md) |
| 功能 | 把 IMU 伪装成一个 Dynamixel 从机（ID **200**）挂在舵机总线上 |

**参考 BOM**（本仓库设计，非官方）：

| 位号 | 器件 | 立创编号 | 说明 |
|---|---|---|---|
| U1 | **STM32G031F8P6** | `C529334` | MCU，TSSOP-20。⚠️ **这是本仓库的选型建议，不是逆向所得** —— 官方那块板的 MCU 型号无从还原（见 [硬件方案逆向](docs/硬件方案逆向.md#那-imu_to_dxl-板上是什么-mcu)）。选 F8（64 KB Flash）而非 F6（32 KB）是为双协议固件留余量。<br>**选 ST 的理由不是"生态好"，是两个具体特性**：① 和 IMU 同厂，[`lsm6dsv16x-pid`](https://github.com/STMicroelectronics/lsm6dsv16x-pid) 驱动与 [`lsm6dsv16x_sensor_fusion.c`](https://github.com/STMicroelectronics/STMems_Standard_C_drivers/blob/master/lsm6dsv16x_STdC/examples/lsm6dsv16x_sensor_fusion.c) SFLP 例程现成 —— SFLP 初始化要配 FIFO、融合率、量程，顺序错了不出数；② STM32G0 的 USART 有**硬件 DE（Driver Enable）**，半双工方向自动切换，1 Mbps 下一个 bit 才 1 µs，软件切的抖动就在这个量级 |
| U2 | **LSM6DSV16XTR** | `C5267406` | 六轴 IMU + SFLP 硬件融合，LGA-14 |
| U3 | **SN74LVC2G241DCUR** | `C10430` | 三态缓冲，做单线半双工 |
| U4 | **HT7533-1** | `C14289` | 3.3V LDO，**耐压 30 V**（基础库免上料费） |
| J1/J2 | B3B-EH-A(LF)(SN) | `C160259` | Dynamixel 3P，**2.5 mm**，**与官方 HAT 同料号**，线束通用 |
| **J4/J5** | **B3B-PH-K-S(LF)(SN)** | 待定 | **飞特 3P，2.0 mm 立式**（2026-09-08 新增）。飞特 `AMP2.0-3P` 与 JST EH **间距不同、插不进对方**，所以两套座子并存，用哪种舵机插哪一组。<br>⚠️ **脚序与 J1/J2 完全相反**：`1=DXL_BUS / 2=VDD_BUS / 3=GND`，见 [接线表](hardware/imu_to_dxl/imu_to_dxl-接线表.md)。<br>⚠️ **料号待定** —— 飞特规格书只给了线端型号，板端没给。焊盘阵是三孔 2.0 mm 间距，与其它 2.0 mm 系列通用，换系列只改封装不动焊盘。<br>本体高约 **6.0 mm**，比 EH 立式的 8 mm 更适合 6.65 mm 的躯干内腔 |
| **J3** | **PZ254V-11-06P**（6P，2.54 mm） | `C492405` | **SWD + 串口 printf 合一**。脚序 `1=GND 2=SWDCLK 3=SWDIO 4=UART_TX 5=UART_RX 6=+3V3` —— 前 4 脚不变，原来的 4 针 SWD 排线插 1–4 仍可用。<br>UART 来自 U1 脚 16/17（`PA11[PA9]`/`PA12[PA10]`），经 `SYSCFG_CFGR1` 重映射成 **PA9 = `USART1_TX` / PA10 = `USART1_RX`**（DS12992 Rev 3, Table 12 脚注 4）。<br>**不上 USB**：G031 没有 USB 外设（手册全文零命中，Development support 只有 SWD），加 USB 要多一颗 CH340/CP2102，45×22 mm 板上不划算。调试走 SWD + RTT（`probe-rs` 支持 CMSIS-DAP 上跑 RTT，不停 CPU）；要普通 printf 就插 4/5 脚。<br>⚠️ Cortex-M0+ **没有 SWO/ITM**，别指望 SWO printf |
| C1–C4, C8 | **100 nF 0603** 50 V | `C14663` | 去耦（同官方 HAT 料号）。C1/C2 贴 U2 的 8/5 脚，C3 贴 U3 的 8 脚，C4 贴 U1 的 4 脚 |
| **C5** | **4.7 µF / 16 V / 0603 / X5R**<br>Samsung `CL10A475KO8NNNC` | `C19666` | **MCU 本地储能**，与 C4 一起构成 ST 要求的 `100 nF + 4.7 µF`。<br>依据 **DS12992 Rev 3, Figure 13「Power supply scheme」(p.44)**：`VDD/VDDA` 一路明确标注 `1 x 100 nF + 1 x 4.7 μF`，并 Caution 要求"尽可能贴近引脚，或放在 PCB 背面正对该脚"。<br>立创**基础库**。<br>⚠️ 本表此前把 C5 也写成 100 nF —— 两颗相同的 100 nF 并联只是容量翻倍，频响曲线不变、低频段仍然是空的，不符合手册 |
| **C6** | **10 µF / 25 V / 0805 / X5R**<br>Samsung `CL21A106KAYNNNE` | `C15850` | **LDO 输入**，直接挂 8.4 V 总线。立创**基础库**（免上料费）。<br>⚠️ 8.4 V 直流偏压下 X5R 衰减约 30–40%，实际约 6–7 µF —— 对 LDO 输入够用 |
| C7 | 10 µF 0603 10 V | `C19702` | LDO 输出（3.3 V），10 V 够用 |
| **R1/R2/R4/R5/R7** | **10 kΩ 0603** | `C25804` | 五个上拉，全部接到 3.3 V：<br>**R1 = SPI_CS**（必须）—— 上电与复位期间 PA4 是高阻，CS 浮着可能被 IMU 误判成 I²C 模式<br>**R2 = NRST** —— 芯片内部已有 ~40 kΩ 弱上拉，外面再加一个提高抗干扰<br>**R4 = DE**（必须，2026-09-06 补）—— `1OE#` 低电平使能发送。复位期间 PA1 高阻，这脚若浮成低电平，发送缓冲就打开，本板会往总线上灌数据、和 15 个舵机全撞车。此前只在 CS 上加了上拉、DE 上漏了，由社区评审指出<br>**R5 = DXL_DATA**（2026-09-06 补）—— 总线空闲时无人驱动，`2A` 这个 CMOS 输入浮着会有穿透电流，UART 也可能把噪声当起始位。本板应当自己定义空闲电平，不依赖主机<br>**R7 = RX_EN**（2026-09-07 补）—— `2OE` 原本硬接 3.3 V（接收常开）。改成经 R7 上拉、同时引一根线到 `U1.1 (PB7/PB8)`：默认行为完全不变，但固件多了一个「发送时关掉接收、免去回显」的选项。MCU 复位期间 PB7 高阻，靠 R7 保证 `2OE` 为高 |
| **R6** | **150 Ω 0603** | `C22808` | **数据线源端串阻**（2026-09-06 补）。与 D2 一起构成 HAT 同款的数据线保护：限制短路电流、软化边沿降 EMI。<br>1 Mbps 下 150 Ω 与总线电容构成的延迟约占比特时间的 3%，可接受。<br>依据：官方 HAT `dynamixel.kicad_sch` 用的是 `R33 150R + TH1 100R` 串联共 250 Ω |
| **D2** | **BZT52C5V1-7-F**<br>5.1 V 稳压管，**SOD-123** | `C151588` | **数据线钳位**（2026-09-06 补）。与官方 HAT 的 `D4` **同型号不同封装** —— HAT 用 `BZT52C5V1S`（SOD-323，`C151348`），本板改用 **SOD-123**（`C151588`）便于返修。<br>阴极接 `DXL_BUS`、阳极接地。飞特信号高电平规格是 2–5 V，74LVC 输入耐 5.5 V 本身不会坏，但此前**没有任何对付线上尖峰的器件**；舵机带电插拔是常态 |
| **D1** | **TVS `SMF12A`**，SOD-123FL | `C2943870` | ⚠️ **必须贴在 3P 连接器旁**。截止 **12 V** > 满电 8.4 V（正常工作不漏电）；击穿 13.3–14.7 V；**钳位 19.9 V** < C6 的 25 V。峰值功率 200 W。<br>封装 3.7 × 1.8 mm，比 SMA 小一半。要更大耐量可换 SMA 版 `SMAJ12A`（400 W）：ST `C132952` / Littelfuse `C148213` |
| **F1** | **PPTC `MF-NSMF020X-2`**，BOURNS，1206 | `C210358` | 本板故障时不拖垮整条舵机总线（官方 HAT 用 TH1 100R 热敏是同一思路）。<br>**额定 24 V**（母线 8.4 V，余量 2.9×）· 保持 **200 mA** · 跳闸 460 mA · 跳闸时间 0.6 s · AEC-Q200。<br>⚠️ **别选 0805 的常见型号** —— 那一档大多只有 **6 V** 额定（如 `0805L150SLYR`，而且它是 1.5 A 不是 150 mA），挂 8.4 V 母线直接不合格。**PPTC 的电压等级是硬约束** |
| J4 | 2×2 或 1×4 排针（可选，DNP） | — | 把 IMU 的 SPI 四线引出。将来若改成 SPI 直连主控，MCU 不贴、飞线即可，不用推翻整块板 |

#### 时钟：这个封装接不了无源晶振

查 **DS12992 Rev 3, Table 12「Pin assignment and description」(p.36)**，TSSOP20 那一列：

| 脚 | 名字 | 附加功能 |
|---|---|---|
| 2 | `PC14-OSC32_IN` | `OSC32_IN`, **`OSC_IN`** |
| 3 | `PC15-OSC32_OUT` | `OSC32_OUT`（**没有 `OSC_OUT`**）；交替功能里有 `OSC_EN` |

`PF0-OSC_IN` / `PF1-OSC_OUT` 在 TSSOP20 这一列是 `-`，**没引出来**。无源晶振要
`OSC_IN` + `OSC_OUT` 两个脚才能起振，所以：

| 方案 | 可行性 |
|---|---|
| 无源高速晶振（8/16 MHz + 两颗电容） | ❌ 没有 `OSC_OUT` |
| **有源晶振走 HSE 旁路**（单端时钟灌进 2 脚） | ✅ 3 脚还能当 `OSC_EN` 使能它 |
| 32.768 kHz 无源晶振（LSE） | ✅ 2/3 脚都有，但 **LSE 不能给 PLL 供时钟**（手册 p.21：PLL 只能吃 HSE 或 HSI16），只能拿来校准 HSI16 |

**默认用 HSI16。** 手册 **Table 41 (p.64)** 的数据：

| 项 | 条件 | 范围 |
|---|---|---|
| 出厂频率 | V<sub>DD</sub> = 3.0 V, T<sub>A</sub> = 30 °C | 15.88–16.08 MHz，即 **−0.75% / +0.5%** |
| 温漂 | 0 ~ 85 °C | **±1%** |
| 温漂 | −40 ~ 125 °C | −2% / +1.5% |
| 电压漂移 | 1.62–3.6 V | ±0.1%（可忽略） |

叠加后 0–85 °C 内最坏约 **−1.85% / +1.55%**。1 Mbps 异步 UART 的典型容差在 ±3% 量级，
主机侧（树莓派）是晶振精度、基本不占预算 —— **能跑，但吃掉约三分之二的余量**。

→ 原方案是**留出晶振位、默认不贴（DNP）**，出问题再拿烙铁焊上去。
**2026-09-07 改为默认贴片**，理由见下面「为什么从 DNP 改成贴片」。

##### 时钟位（2026-09-07 起**默认贴片**）

| 位号 | 器件 | 立创编号 | 说明 |
|---|---|---|---|
| **X1** | **F322516MUBCE2O**（雅晶鑫）<br>16 MHz **有源晶振** · CMOS · 1.8–3.3 V · ±10 ppm 常温 · **5 mA** · SMD3225-4P | `C5917307` | 走 **HSE 旁路**。脚位 `1=OE / 2=GND / 3=OUT / 4=VDD`。<br>**选它是因为 5 mA 是同封装候选里最低的** —— 见下方「为什么挑 5 mA 那颗」 |
| **C9** | 100 nF 0603 | `C14663` | X1 的 VDD 去耦，**贴着 X1 的 4 脚放**（实测 2.39 mm） |
| **R3** | 33 Ω 0603 | `C23140` | 时钟输出**源端串联阻尼**。16 MHz 方波边沿陡，一段走线就够产生振铃和 EMI。要省可换 0 Ω |

> 原选型是 `C387369`（星通时频 S3D16.000000B20F30T，10 mA）。下单时发现
> **立创贴片备料库没有这颗**（被归到「使用私有库存的元器件」，私有库 0），故更换。

###### 为什么从 DNP 改成贴片

DNP 的原始理由本身成立：HSI16 最坏 −1.85%/+1.55%，1 Mbps UART 容差 ±3%，够用；
固件还能用定时器输入捕获反调 `HSITRIM`，误差压到 0.3% 以内。

**但那套 `HSITRIM` 自校准固件一行都还没写。** 第一版板子从没上电过，真出现通信误码时，
「是 HSI16 漂了还是固件写错了」会是个纯浪费时间的分叉。一颗 ¥1.9 的晶振把这个分叉直接砍掉
—— **第一版能用钱买掉的不确定性都该买掉。**

###### 为什么挑 5 mA 那颗

同封装的候选精度都远远够用（要替代的 HSI16 是 ±18500 ppm，随便哪颗都好一千倍），
**唯一跟本板设计有互动的参数是工作电流**：

```
板上原本总电流 5–10 mA  →  LDO 压降 5.1 V  →  耗散约 51 mW
选 5 mA 晶振  → 总 11 mA → 56 mW → SOT-89 结温升 6~9 °C
选 10 mA 晶振 → 总 16 mA → 82 mW → 结温升 8~13 °C
```

两者都安全（F1 是 200 mA 保持，远不到），但**耗散翻倍会直接叠在评审提的
「LDO 发热影响 IMU」那条上**。5 mA 那颗只贵 ¥0.4，没有理由选 10 mA 的。

###### ⚠️ 换料时的陷阱：四脚同封装，引脚定义相反

立创搜 `3225` 出来的**绝大多数是无源晶体**，其中 `C13738`（YSX321SL，基础库、
免换料费、十几万现货）看起来最像 —— 同样 SMD3225-4P、同样四个焊盘。
**但它贴上去，一上电就是 3.3 V 对地短路。**

| 脚 | 有源晶振（本板按此画） | 4 脚无源晶体 |
|---|---|---|
| 1 | 使能 OE | 晶体端子 |
| 2 | GND | **金属外壳（接地）** |
| 3 | 输出 OUT | 晶体端子 |
| 4 | **VDD** | **金属外壳（接地）** |

无源晶体的 2 脚和 4 脚是同一片金属盖、内部短接。本板 `X1.2 = GND`、`X1.4 = 3.3V`，
贴上去等于用那片盖子把 3.3 V 和地连起来。

**换料时只认「有源晶振 / 振荡器 / OSC」这个标签**，写 `XTAL` / `晶体谐振器` /
`无源` 的一律不行。而且这条不是可选项 —— G031 的 TSSOP-20 **没引出 `OSC_OUT`**，
无源晶振在这颗 MCU 上本来就接不了。

接法：

```
                     3.3V
                       │
   3.3V ── 1 OE   VDD 4 ┴── C9 100nF ── GND
           ┌───────────┐
           │    X1     │
           └───────────┘
    GND ── 2 GND  OUT 3 ── R3 33Ω ── OSC_IN ── U1 脚2 (PC14/OSC_IN)
```

`OE` 也可以改接 U1 脚 3（`PC15` 的 `OSC_EN` 交替功能）做软件使能，但那样固件要多管一件事，
默认直接接 3.3 V 常开。

> ⚠️ **这三颗都不进 BOM、但要进 PCB** —— 嘉立创下单时不会给你贴、也不收料钱，
> 焊盘照样在板上。原理图里已按 `Add into BOM = no` / `Convert to PCB = yes` 设好。

#### 封装口径：阻容一律 0603，不用 0402

**2026-09-06 决定**：所有阻容从 0402 改为 **0603**，D2 从 SOD-323 改为 **SOD-123**。

理由不是「手焊不了 0402」——这块板上有 **LGA-14 的 LSM6DSV16X**（底部焊盘，
3 × 2.5 mm），本来就必须上热风或回流，有了那套工具 0402 也不难。

**真正的理由是调试期返修**：串阻要从 150 Ω 试到 33 Ω、某个上拉要摘掉、
去耦要加一颗——这些改动在 0603 上拿烙铁几秒钟就能做，0402 得重新架热风。
一块没打样验证过的板子，第一版必然要改几次。

代价很小：板上 11 个 0402 换成 0603，多占约 16 mm²，
不到 45 × 22 mm 板面积的 2%。而且 **0603 这几个值全在立创基础库**
（10 kΩ `C25804`、150 Ω `C22808`、33 Ω `C23140`、100 nF `C14663`），
比原来 0402 的扩展库料还省上料费。

> C6（10 µF/25 V）保持 0805，C5（4.7 µF）和 C7（10 µF）本来就是 0603。

#### 板框与安装

官方**没有公开这块板的任何几何**（MJCF 里没有它的网格）。唯一的物证是固定它的打印件
`banana_pcb_locker`，实测反推：

| 量 | 值 | 来源 |
|---|---|---|
| 锁扣总长 | **54.05 mm** | 网格实测 |
| **两个定位耳中心距** | **≈ 34 mm** | 按 X 切片统计耳片位置 |
| 每个耳片 | ≈ 4 × 2.3 × 2.0 mm | 同上 |
| 主体弧高 | 6.7 mm（Z 48.97→55.63） | 这就是「香蕉形」的由来 |

→ 推断原版板：**两个安装点间距 34 mm、长边 ≤ 54 mm、外形是弧的**。

> 💡 **但锁扣本身是打印件**（`print/打印件/`，打 1 个）—— 所以**板框和锁扣可以一起重新设计**，
> 不必迁就原版的弧。原版做成弧大概是为了贴合躯干内壁省空间；自己复刻用**直板 + 改锁扣**
> 简单得多，弧形 PCB 布线和拼板都麻烦。

**建议板框：40 × 18 mm（宽松则 45 × 22），两个 M2 安装孔间距 34 mm，2 层板。**

- 元件净面积约 230 mm²（连接器主导：两个 JST EH 3P 各约 10 × 6 mm），
  两层板按 2–3 倍算需 460–700 mm² → 40 × 18 = 720 mm² 刚好
- 孔距保持 34 mm，**可直接用原版打印锁扣**
- ⚠️ **别为省钱压尺寸**：嘉立创 2 层板 100 × 100 mm 以内同价，画 25×20 和画 50×50 花一样的钱。
  尺寸只该由装配约束决定
- ⚠️ **注意元件高度**：锁扣内腔高 6.65 mm，而 JST EH 直插连接器本体高约 8 mm ——
  要么用卧式（side entry）封装，要么这块板根本不是被那个锁扣压的

#### 布局要点（比加器件更管用，而且不花钱）

**板型：2 层板，45 × 22 mm，贴片件全部放正面。**

| 决定 | 为什么 |
|---|---|
| **2 层足够** | 十几个器件、1 Mbps 不算高速。**最需要的是完整地平面**，2 层底层整片铺地就能做到，比多两层重要得多。成本上 2 层比 4 层便宜数倍 |
| **贴片件全在正面** | ① SMT 打样只贴一面，**费用直接减半**（双面要过两次炉）② 底层不被元件和过孔打断，**地平面完整** |
| **连接器 THT，排在同一条边** | `B3B-EH-A` 与 SWD 排针都是插件。留着自己手焊能省一笔插件费（脚大、间距 2.5 mm，很好焊）。<br>⚠️ 但过孔会在底层地平面上开洞 —— **三个连接器都排在同一侧**，洞就集中在一边，不会把地平面切碎 |
| 45 × 22 而不是 40 × 18 | 单面布局需要 2–3 倍元件净面积（约 230 mm²）→ 460–700 mm²。45×22 ＝ 990 mm² 宽裕。<br>**反正嘉立创 100 × 100 以内同价，没必要压尺寸** |

**给 IMU 的三条（数据手册要求 + 常识，不花钱）：**

1. **`VDD` 与 `VDDIO` 各自 100 nF 就近去耦** —— 手册明确要求
2. **完整地平面，IMU 正下方不走高速线**
3. **IMU 的电源走线与 UART 收发部分分开**

> **不做电气隔离。** 官方 HAT 上的音频 codec、BMI088、ToF 全都直接挂同一套电源，零隔离，
> 而机器人是能走的。更关键的是：真隔离要独立电源，这块板就不能从总线取电了 ——
> **"挂在总线上的第 16 个设备"这个设计前提就没了。**
>
> 💡 电源入口留一个 **0 Ω 跳线位**：默认贴 0 Ω 直通；将来实测发现电源噪声影响陀螺读数，
> 换成磁珠即可。成本一样，风险为零 —— 直接放磁珠反而可能与大电容形成 LC 谐振，放大某个频段。

#### ⚠️ 过压保护：它和舵机共用一条母线

**这是这块板最容易被忽略的风险。** 15 个舵机挂在同一条 `+BATT` 上，减速、反转、堵转释放时
**反电动势会把母线抬高**；这块板挂在总线末端，线缆电感加上快速换向，输入端看到的尖峰比电池端更凶。

> 注意威胁的性质是**正向过压，不是反接** —— 所以串联二极管不解决这个问题。

三道防线，按重要性排：

| 防线 | 器件 | 挡什么 | 状态 |
|---|---|---|---|
| **① 宽压 LDO** | `HT7533-1`（工作 30 V / 极限 33 V） | 持续过压。8.4 V 母线即使被抬到 17 V 也纹丝不动，**余量 3.5×** | ✅ 已选 |
| **② TVS** | `SMAJ12A`，**贴在连接器旁** | µs 级尖峰。截止 12 V > 满电 8.4 V（不漏电），钳位 19.9 V < C6 的 25 V | ⚠️ 本次补入 |
| **③ PPTC** | hold 100–200 mA | 本板短路时不把整条总线拉垮 —— 15 个舵机跟着掉电，机器人直接摔 | ⚠️ 本次补入 |

> **TVS 的位置比型号更重要**：要贴在 3P 连接器旁边，越靠近入口越好。放到 LDO 边上就晚了 ——
> 尖峰已经在板上跑了一圈。
>
> ⚠️ **反电动势的实际幅度本仓库没有实测**，取决于线缆电感与换向速度。舵机到货后拿示波器
> 在总线上量一次，再回来核对这里的选型。

> ⚠️ **另外两个坑，都会烧板：**
>
> **1. LDO 耐压。** 总线满电 8.4 V，常见型号全部不够（下列为**工作电压上限 / 绝对最大值**）：
> AP2112K **6.0 / 6.5 V**、ME6211 **6.0 / 6.5 V**、TLV75533 **5.5 / 6.0 V**。
> 必须选 HT7533-1（工作 30 V，绝对最大 33 V）或同级。
>
> **2. 输入电容耐压 —— 此前本表选错了。** `C19702` 是 **10 V** X5R，挂在 8.4 V 总线上
> 只剩 1.2× 余量，且 X5R 在 8.4 V 直流偏置下**实际容量不到标称的一半**，还要承受舵机
> 启停的瞬态。**C6 必须换 ≥25 V 料号**（0805 更稳妥）；C7 在 3.3 V 输出侧，10 V 够用。

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## 五、机械件

### 轴承（共 14 个）

| 规格 | 数量 | 依据 |
|---|---|---|
| **Ø22 × 16 × 4** | **11** | `seeed_bearing__configuration__22x16x4` 引用 11 次 |
| **Ø15 × 10 × 3** | **3** | `seeed_bearing__configuration_default` 引用 3 次 |

### 紧固件（M2 为主，约 325 件）

整机 M2 级孔（Ø1.9–2.5 mm、包角 ≥300°）**按装配体用量加权共 237 个**，
其中 **60 个在舵机本体上**（15 × 4）、21 个在轴承/PCB/电池等标准件上，
**结构件上约 156 个**。

> ⚠️ **口径说明**：本仓库早期写的「213 个」复算不出来，已更正为 237。
> 差异来自两点：早期统计**没有按装配体用量加权**（`leg` 实际 ×4、`hip_l` ×2 等），
> 且**混入了未使用的网格**。孔径分布表与本数字口径不同，见 [紧固件反推](docs/紧固件反推.md)。
>
> 下面的采购量按 325 件给，对 237 个孔位仍有 **1.37×** 余量，**不影响下单**。

| 规格 | 建议数量 | 用途 |
|---|---|---|
| M2×4 内六角圆柱头 | 60 | 薄壁位 |
| M2×6 内六角圆柱头 | **80**（主力） | |
| M2×8 内六角圆柱头 | 40 | 孔深 3–5 mm |
| M2×12 内六角圆柱头 | 15 | 少量深孔 |
| M2 螺母 | 50 | 无攻丝处 |
| **M2 热熔螺母** | **60** | 打印件推荐，比直接攻丝牢得多 |
| M2.5×6 | 20 | 少量 Ø2.7 孔位 |

推导过程见 [紧固件反推](docs/紧固件反推.md)。

### 打印件（30 种 / 41 件）

**注意数量 —— 有 9 种要打多份：**

| 零件 | 打几个 |
|---|---|
| `leg_腿部` | **×4** |
| `hip_l_髋部左` | ×2 |
| `neck_颈部` | ×2 |
| `power_support_电源支架` | ×2 |
| `sole_left_左脚底` | ×2 |
| `sole_right_右脚底` | ×2 |
| `upper_leg_rigidity_plate_上腿加固板` | ×2 |
| `yaw2roll_偏航转横滚` | ×2 |
| `bearing_roll_横滚轴承压盖` | ×2 |
| 其余 21 种 | 各 ×1 |

**软性材料件**（从命名和用途判断，建议 TPU）：`jaw_soft_软下巴`、`soft_mouth_top_软嘴顶部`

⚠️ **别搞混左右**：`upper_leg_left` 和 `upper_leg_right` 是镜像件（质心 X = **±0.006766 m ＝ ±6.77 mm**，质量同为 0.0482067 kg），
两个都要打；`ankle_left`/`ankle_right`、`sole_left`/`sole_right`、`foot_left`/`foot_right` 同理。

文件与分类见 [`print/`](print/)。

### 轮滑变体（可选，另计）

想复刻轮滑功能，需**额外**打印并替换：

| 零件 | 数量 |
|---|---|
| `tire_轮胎` | **×8** |
| `rim_轮辋` | **×4** |
| `roller_blade_滚轮叶片` | ×2 |
| `ankle_l_v1` / `ankle_r_v1` | 各 ×1（**替换**掉标准脚踝） |

⚠️ **轮滑脚踝比标准脚踝高 10 mm**（46.5 vs 36.5），两套不能混用。

见 [`print/变体-轮滑/`](print/变体-轮滑/)。

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## 六、还没解决的空白

复刻到最后会卡在这两处，公开资料给不出答案：

1. **电池取电触点。** CAD 里只有打印件 `power_support`（×2），**没有任何触点 PCB 或簧片的模型**。
   官方用金属簧片还是市售 NP-F 转接板，判断不了。最省事的办法是买现成的 NP-F 电池转接板。
2. **线束。** 舵机之间的 Dynamixel 3P 连接线长度、摄像头 MIPI 排线长度，官方没有任何图纸。
   舵机一般自带短线，但机器人内部走线长度要实测。

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## 数据来源

| 数据 | 来源 |
|---|---|
| 零件数量 | 上游 `robot_walk.xml` 的 geom `mesh=` 引用计数 |
| 轮滑变体数量 | 上游 `robot_groundcontact_rollers.xml` |
| 螺丝数量 | STL 孔位几何反推，见 [紧固件反推](docs/紧固件反推.md) |
| 电子件型号 | Rust 源码、设备树、`robotd.toml`，见 [硬件方案逆向](docs/硬件方案逆向.md) |
| HAT 板参数 | 官方 KiCad 工程与 `production/` 生产文件 |
| 舵机规格 | [Robotis e-manual](https://emanual.robotis.com/docs/en/dxl/x/xl330-m288/) |
| 立创编号 | 嘉立创 EDA 元件库实时查询 |