Lierda 小达 应用指导_Rev0.1
[!NOTE] 备注 请拆除外壳查看主板上的丝印型号和版本，以确认您的开发板版本能与应用指导文档对应。
小达是一款集语音识别、音频播放、智能交互于一体的嵌入式核心模块，专为智能玩具、教育设备及互动终端设计。该机芯内置主控芯片、音频系统及供电模块，可实现语音唤醒、对话交互、内容播放等功能。
本应用指导将帮助您快速上手小达，并提供该款开发板的详细信息。
本指南包括如下内容：
硬件版本：介绍硬件历史版本和已知问题。
入门指南：简要介绍了开发板和硬件、软件设置指南。
硬件参考：详细介绍了开发板的硬件。
软件参考：详细介绍了软件框架、模块及配置方法。
相关资源：列出了相关文档的链接。
硬件版本
该文档仅适用小达的主板型号：L-CT4IT00-YP00W-03A_V04。
PCB型号 |
PCB版本 |
修改记录 |
|---|---|---|
L-CT4IT00-YP00W-03A |
V04 |
/ |
入门指南
本小节将简要介绍小达，说明如何在小达上烧录固件及相关准备工作。
组件介绍
主要器件 (TOP) |
描述 |
|---|---|
L-CT4IT00-YP00W-03A_V04 |
Main Board PCB |
shell |
Enclosure |
103040A1 |
Battery |
JMO-627BA283H-1AXD63 |
Microphone |
2831NROOO-4P25D13H |
Speaker |
13P023M |
Antenna |
L-CT4IT00-YP00W-03A_V04 (Main Board PCB)
shell(Enclosure)
103040A1 (Battery)
JMO-627BA283H-1AXD63 (Microphone)
2831NROOO-4P25D13H (Speaker)
13P023M (Antenna)
主板介绍
L-CT4IT00-YP00W-03A_V04主要器件和接口介绍如下：
主要器件 (TOP) |
描述 |
|---|---|
板载MIC(预留) |
与麦克风连接器二选一即可 |
扬声器连接器 |
1.5mm/2PIN连接器座子，用于连接4Ω/3W喇叭 |
电池连接器*(1)* |
1.5mm/3PIN连接器座子，适配电池103040A1 |
BOOT测试点 |
用于模组变砖时强制进入下载模式 |
电机/舵机连接器*(2)* |
1.25mm/6PIN连接器座子，提供2路PWM/电源/H桥差分输出，按需使用 |
GX8006A |
离线语音芯片，具备本地AEC(回声消除)、自定义唤醒词能力 |
CST8302A |
AB/D类功放，建议使用AB类提升AEC效果 |
CL4056D |
充电管理芯片，适用4.2V电池，NTC建议使用 R25=100KΩ |
Nor flash |
Nor flash芯片，32Mbit，适用于3.3V系统 |
TC118S |
H桥驱动芯片 |
USB连接器 |
Type-C接口连接器，用于供电、充电、通信、下载 |
复位侧键 |
Reset，用于复位模组 |
主要器件 (BOT) |
描述 |
天线座子 |
IPEX-1 代座子，适配 |
拓展按键连接器*(3)* |
1.25mm/6PIN连接器座子，提供PWRKEY和3个自定义按键(其中2个引脚可复用为串口) |
NT26F6D0模组 |
Cat.1模组，支持OPEN应用开发 |
FPC 连接器*(4)* |
0.5mm/16PIN FPC连接器，用于连接双目屏转接板 |
麦克风连接器 |
1.25mm/2PIN连接器座子，用于连接驻极体麦克风 |
开关机按键 |
Pwrkey，用于系统开关机 |
RGB LED |
RGB指示灯，指示模组工作状态 |
Green LED |
充电完成指示灯，充满电时常亮 |
Red LED |
充电状态指示灯，充电中时常亮 |
SIM 卡座 |
Nano-SIM卡座连接器，用于SIM卡读卡 |
[!NOTE] 备注
电池连接器使用时需要注意电池端子的线序与连接器线序一一对应
电机/舵机连接器使用时需注意线序，小达产品包中不提供电机、舵机
拓展按键连接器使用时需注意线序，小达产品包中不提供按键拓展板
FPC 连接器使用时需注意线序，小达产品包中不提供双目屏转接板
外壳接口
外壳关键接口介绍如下：
接口 (TOP) |
描述 |
|---|---|
Speaker |
喇叭出声网孔 |
Type-C |
Type-C接口，连接PC和小达用于供电、充电、通信、下载 |
充电指示灯 |
指示充电状态，充电中时亮红灯，充电完成后亮绿灯 |
RGB指示灯 |
指示工作状态 |
Reset |
复位孔，使用卡针单点可复位系统 |
接口 (Side) |
描述 |
MIC |
麦克风拾音孔 |
开关机按键 |
关机状态下长按开机，开机状态下长按关机 |
接口 (BOT) |
描述 |
MIC接口 |
外接麦克风时使用，使用时注意线序 |
扩展按键接口 |
外接按键拓展，IO1/IO2可复用为串口，使用时注意线序 |
电机/舵机接口 |
外接电机/舵机，内置H桥驱动电路，M+/M-可接直流电机，使用时注意线序 |
开始使用
上电前目视检查产品外观是否完好，无明显缺损。
必备硬件
小达整机
Type-C数据线*
电脑（Windows、Linux 或 macOS）
[!NOTE] 备注 部分 USB 数据线仅支持供电、充电，无法通信、下载，请确保使用的 USB 数据线可以下载固件。
硬件开机
需要USB数据线供电、通信和烧录，使用USB数据线连接PC和小达，长按开关机按键3秒以上。
安装驱动
驱动安装请参考Lierda 移芯Cat.1 bis模组USB驱动安装指导说明，安装完成后可从设备管理器中看到Lierda的USB端口。
指示灯
小达通过充电指示灯、RGB指示灯指示充电和运行状态。
充电指示灯
未插入USB时，充电指示灯不亮
插入USB时，充电指示灯亮红灯，正常充电中
插入USB时，充电指示灯亮绿灯，已充满电
RGB指示灯
关机时，RGB指示灯不亮
开机时，正常运行状态下RGB指示灯绿灯常亮
开机时，语音交互状态下RGB指示灯蓝灯闪烁
开机时，异常状态下RGB指示灯红灯常亮（如网络异常）
开机时，关机前RGB指示灯绿灯闪3下
硬件参考
功能框图
小达功能框图如下所示。
供电方式
主板上设计有电源切换电路，可通过以下方法为系统供电：
通过电池供电 设备内部集成3.7V锂电池，按下开关机按键3s开机即可。
通过Type-C口供电 将Type-C口的USB数据线插入USB接口，系统电源自动切换至Type-C供电，按下开关机按键3s开机即可。
充电电路
CL4056D最高充电电压4.2V，NTC建议选用R25=100KΩ的电池，可设计的充电范围为0~45℃，R25=10KΩ时可设计的充电范围为0~50℃。如参考电路所示，搭配103040A1电池（R25=10KΩ,B25/50=3435），设计的充电温度范围为0.46℃~50.22℃。具体计算方式见下表：NTC计算工具(XLSX)
USB接口
USB Type-C连接器的CC1/CC2引脚默认分别通过5.1kΩ电阻下拉至地，以将设备配置为仅支持充电功能的受电端(Sink)/上行端口(UFP)。
SIM卡接口
除SIM卡座外，主板上还预留贴片SIM卡封装，两者在PCB上位置重叠，默认使用贴片卡。
贴片SIM卡提供每月500M流量，有效期一年。
射频接口
射频接口预留IPEX 1代座子，预留π形匹配，如需更换天线可调整匹配。
按键拓展接口
请注意，所有按键拓展的IO均存在特殊用法：
PWRKEY基础用法是作为开关机按键，在开机后可以调整按下时长用作功能按键，如：短按对话、长按关机
KEY_FUNC是唯一可复用为wakeup的按键，中断优先级更高，也可以复用为AGPIO，在模组休眠时保持
IO1/IO2是普通IO，中断优先级偏低，可复用为串口方便调试
电机/舵机接口
模组提供了4路不同的PWM作为电机和舵机驱动，支持同时外接1个直流电机和2个舵机。
音频接口
离线语音芯片
离线语音芯片GX8006A与模组通过串口传输数据，并连接RST/BOOT/INT等控制引脚，用户可通过NT26F6D0模组对GX8006A芯片进行烧写、播放、录音等操作。
GX8006A芯片支持本地AEC，AEC回采电路从功放输出端通过分压隔直回到GX8006A的MIC1，通过AD采样进行回声消除。如果使用D类功放回采链路需加多级滤波。
麦克风接口
小达内麦克风连接器已插入麦克风，如需外接其他驻极体麦克风请注意端子线序，正负极接反时无法驱动。
喇叭接口
功放放大倍数应与前级音频输出峰峰值、喇叭相匹配，避免音量太小或者削顶失真。音频输入建议选用差分输入，提高音频抗干扰能力。功放建议工作在AB类模式，提升AEC回采效果。
指示灯接口
RGB指示灯
RGB LED通信接口符合WS2812时序。
充电指示灯
充电指示灯在USB插入时亮起，正常充电中亮红灯，充满电时亮绿灯。
软件参考
软件概述
小达软件基于L-CT4IT00-YP00W-03A_V04硬件的OpenCPU开发框架，采用事件驱动的Job调度架构，实现语音唤醒、AI对话交互、网络管理、电源管理等功能。
软件版本：V02.00.01
AI平台：Coze（扣子）实时语音对话
音频编解码：Opus，采样率16KHz
通信协议：WebSocket（wss）
软件架构
┌───────────────────────────────────────────────────┐
│ user_main.c │
├───────────────────────────────────────────────────┤
│ app_framework │
│ ┌──────────┬──────────┬──────────┬────────────┐ │
│ │ talk_job │ powerkey │ network │ led_sidejob│ │
│ └──────────┴──────────┴──────────┴────────────┘ │
│ global_policy │
├───────────────────────────────────────────────────┤
│ peripheral │
│ ┌─────────┬────────┬────────┬──────┬──────────┐ │
│ │ai_connect│ audio │battery │ led │ ldoPower │ │
│ ├─────────┼────────┼────────┼──────┼──────────┤ │
│ │ network │powerkey│location│ │ │ │
│ └─────────┴────────┴────────┴──────┴──────────┘ │
├───────────────────────────────────────────────────┤
│ LIOT SDK / RTOS │
└───────────────────────────────────────────────────┘
目录结构
examples/CT4IT00YP00W_03/
├── src/
│ ├── user_main.c # 应用入口
│ └── app_nv.c # NV参数存储管理
├── inc/
│ ├── app_nv.h # NV数据结构定义/引脚定义/默认配置
│ └── user_main.h # 入口头文件
└── framework/
├── common/
│ ├── inc/app_framework.h # 框架接口
│ └── src/
│ ├── app_framework.c # 框架初始化与Job注册
│ ├── talk_job.c # AI对话Job
│ ├── powerkey_job.c # 电源按键Job
│ ├── network_job.c # 网络管理Job
│ ├── led_sidejob.c # LED指示SideJob
│ └── global_policy.c # 全局事件调度策略
├── peripheral/
│ ├── ai_connect/ # AI云端连接(Coze WebSocket)
│ ├── audio/ # 音频模块(GX8006A控制)
│ ├── battery/ # 电池管理(ADC采样/充电检测)
│ ├── led/ # WS2812B RGB LED驱动
│ ├── ldoPower/ # LDO电源控制
│ ├── network/ # 网络注册与状态管理
│ ├── powerkey/ # 电源按键检测
│ └── location/ # 基站定位
└── resource/
├── audio_prompts.c # 提示音Opus数据
└── audio_prompts.h # 提示音枚举定义
框架核心机制
事件驱动模型
系统采用事件驱动架构，所有模块通过事件总线通信：
事件 |
描述 |
来源 |
|---|---|---|
EVT_KEY_POWER_ON |
开机事件 |
powerkey模块 |
EVT_KEY_POWER_OFF |
关机事件 |
powerkey模块 |
EVT_KEY_WAKEUP |
按键唤醒 |
powerkey模块 |
EVT_AUDIO_WAKEUP |
语音唤醒 |
GX8006A离线语音芯片 |
EVT_AUDIO_RECORD_DONE |
录音完成(VAD检测静音) |
audio模块 |
EVT_AUDIO_PLAY_START |
开始播放AI回复 |
audio模块 |
EVT_AUDIO_PLAY_DONE |
AI回复播放完成 |
audio模块 |
EVT_AI_CONNECT_REQ |
请求连接AI云端 |
network_job |
EVT_AI_CONNECTED |
AI云端连接成功 |
ai_connect模块 |
EVT_AI_CONNECT_FAIL |
AI云端连接失败 |
ai_connect模块 |
EVT_AI_DISCONNECTED |
AI云端断开 |
ai_connect模块 |
EVT_AI_RESPONSE_DONE |
AI回复结束 |
ai_connect模块 |
EVT_NETWORK_READY |
网络注册成功 |
network模块 |
EVT_NETWORK_FAIL |
网络注册失败 |
network模块 |
EVT_SIM_ERROR |
SIM卡异常 |
network模块 |
EVT_LOW_POWER |
低电量 |
battery模块 |
EVT_SYSTEM_SLEEP |
系统休眠 |
idle超时 |
EVT_TIMER_EXPIRED |
定时器超时 |
框架定时器 |
Job调度
框架支持两类Job：
主Job：同一时刻只有一个主Job处于活跃状态，多个主Job之间互斥执行
SideJob：常驻后台运行，接收所有事件，不参与主Job互斥调度
当前注册的Job：
Job |
类型 |
功能 |
|---|---|---|
talk_job |
主Job |
AI对话全流程：初始化音频→连接AI→录音→发送→接收→播放 |
powerkey_job |
主Job |
处理开关机、低电量关机、休眠 |
network_job |
主Job |
处理网络状态变化，网络就绪后触发AI连接 |
led_sidejob |
SideJob |
根据系统状态控制RGB LED灯效，管理空闲超时 |
全局策略(Global Policy)
全局策略决定事件如何分发到Job：
语音唤醒/AI连接请求 → 打断当前Job，启动talk_job
电源按键/低电量/休眠 → 打断当前Job，启动powerkey_job
网络状态变化 → 若当前非network/talk Job，启动network_job
音频事件/AI事件/定时器 → 投递给当前活跃Job处理
核心模块说明
AI连接模块 (ai_connect)
基于WebSocket协议连接Coze实时语音对话平台：
使用libwebsockets库建立wss连接
音频上行：PCM→Opus编码→Base64→JSON封装发送
音频下行：JSON解析→Base64解码→Opus帧→音频模块播放
支持chat.update配置音频参数、订阅事件
支持conversation.chat.requires_action处理AI工具调用
音频模块 (audio)
通过串口(1Mbps)控制GX8006A离线语音芯片：
语音唤醒：GX8006A本地唤醒后通过INT引脚通知模组
录音：GX8006A完成AEC回声消除后通过串口传输PCM数据
播放：模组通过串口向GX8006A发送Opus帧进行解码播放
本地提示音：开机/关机/连接成功/连接失败/唤醒等
电源管理模块 (ldoPower)
控制外围器件的供电时序：
使能AON电源域
设置所有电源域电压为3.3V
拉高LDO33_EN（GPIO25）使能外部LDO
控制GX8006A电源引脚（GPIO26）上电
电池模块 (battery)
[!NOTE] 备注 由于硬件缺少相关器件，该功能暂不可用。
ADC采样电池电压（通道1）
USB插入检测（GPIO14）
低电量告警与自动关机
LED模块 (led)
通过SPI驱动WS2812B RGB LED，支持以下灯效模式：
模式 |
效果 |
对应状态 |
|---|---|---|
LED_PATTERN_STANDBY |
绿灯常亮 |
待机/空闲 |
LED_PATTERN_LISTENING |
蓝灯闪烁 |
正在录音 |
LED_PATTERN_THINKING |
蓝灯呼吸 |
AI处理中 |
LED_PATTERN_SPEAKING |
蓝灯闪烁 |
AI回复播放中 |
LED_PATTERN_ERROR |
红灯常亮 |
网络/连接异常 |
LED_PATTERN_POWEROFF |
绿灯闪3下 |
即将关机 |
NV参数配置
系统参数通过 app_nv.h 中定义：
coze的参数配置，需要自行创建智能体后获取，见 https://www.coze.cn
location 定位token请找寻前线同事获取。
参数 |
默认值 |
说明 |
|---|---|---|
coze_token |
(内置) |
Coze平台API Token |
coze_botid |
(内置) |
Coze Bot ID |
coze_voiceid |
(内置) |
Coze语音角色ID |
chat_mode |
0 |
对话模式 |
audio_volume |
80 |
音量(0~100) |
sleep_wait_time_ms |
60000 |
空闲提示等待时间 |
sleep_time_ms |
60000 |
空闲后自动关机时间 |
主流程
开机(长按PWRKEY)
│
▼
电源初始化(LDO/GX8006A上电)
│
▼
框架初始化 → 注册Job/SideJob/Policy
│
▼
播放开机提示音
│
▼
网络注册 ──────────────── 失败 → 播放连接失败提示/LED红灯
│ 成功
▼
播放网络连接成功提示音
│
▼
WebSocket连接Coze ─────── 失败 → 播放连接失败提示/LED红灯
│ 成功
▼
播放AI连接成功提示 / 开始录音
│
▼
┌─── 等待"你好小达"语音唤醒(GX8006A本地唤醒) ◀────────┐
│ │ │
│ ▼ │
│ 播放唤醒回复提示音(叮咚)
│ │ │
│ ▼ │
│ 录音(GX8006A AEC + VAD)
│ │ │
│ ▼ │
│ VAD检测静音 → 上传音频完成
│ │ │
│ ▼ │
│ 等待AI回复(LED思考状态)
│ │ │
│ ▼ │
│ 接收音频流 → 播放(LED说话状态)
│ │ │
│ ▼ │
│ 播放完成 → 回到待机(LED绿灯) ─────────────────────┘
│
├── 空闲超时 → 播放"还需要帮助吗" → 无响应 等待10秒 → → 播放关机提示 → 关机
│
└── 长按PWRKEY → 播放关机提示 → 关机
编译与烧录
编译
在SDK根目录执行：
#windows 编译
build.bat PROJECT=CT4IT00YP00W_03 MODEM=NT26F6D0 all
#linux 编译
make PROJECT=CT4IT00YP00W_03 MODEM=NT26F6D0 all
编译输出：gccout/CT4IT00YP00W_03/CT4IT00YP00W_03_NT26F6D0.binpkg
烧录
使用USB数据线连接PC与小达
长按开关机按键开机
使用Lierda下载工具选择
CT4IT00YP00W_03_NT26F6D0.binpkg文件进行烧录烧录完成后按Reset键或重新开机