2 layers93.2 × 93.2 mm
4 layers93.2 × 93.2 mm
Smartcoaster 4l
bdus/SmartCoasterAI native Industrial and Embedded Design
- Size
- 93.2 × 93.2 mm
- Copper layers
- 4
- Thickness
- 1.6 mm
- Parts
- 53
- Nets
- 28
- Pads
- 235
- Tracks, vias
- 0, 0
- Routed
- Not yet
- KiCad
- KiCad 9.0 (file 20241229)
- Created
- 3 Nov 2026
- Updated
- 7 Nov 2026
Overview
Smartcoaster 4l is an open-source printed circuit board by bdus, from the bdus/SmartCoaster repository on GitHub. It is a 4-layer board of 93.2 × 93.2 mm with 53 parts on 28 nets.
It is built around the ESP32-S3-MINI-1-N8, HX711 and DW01A, with the FS8205A, ME6211C33M5G-N and TP4056 among its other parts. Its parts include 15 capacitors, 14 resistors, 7 ICs, 5 connectors and 2 switches. It belongs with the ESP32 boards of this library.
Main components
7
ESP32-S3-MINI-1-N8
SMD-104.5dBm -40℃~+85℃ 2.4GHz 20.5dBm 330mA 3V~3.6V 97mA Bluetooth5.0 ESP32-S3FN8 Chip On-board PCB Antenna UART、SPI、I2C、I2S、USB SMD WiFi Modules ROHSEspressif SystemsWiFi Modules
HX711
SOP-16-40℃~+85℃ 1.4mA 10Hz、80Hz 1MHz~20MHz、11.0592MHz 2 2.6V~5.5V 20mV、40mV、80mV 24 Built-in External、Built-in SPI Support Yes SOP-16 Analog to Digital Converters (ADC) ROHSAvia SemiconAnalog To Digital Converters (ADC)
DW01A
SOT-23-6L-40℃~+85℃ 1 2.5V 300mV~10V 3uA 4.3V Protection IC Support SOT-23-6L Battery Management ROHSPUOLOPBattery ManagementFS8205A
SOT-23-6-55℃~+150℃ 1.2V 1.5W 2 N-Channel 20V 31.5mΩ@2.5V 466pF 5.7nC@4.5V 58pF 65pF 6A SOT-23-6 MOSFETs ROHSTECH PUBLICMOSFETs
ME6211C33M5G-N
SOT-23-5-40℃~+150℃ 1 120mV@(100mA) 3.3V 500mA 50uVrms 60uA 6V 70dB@(1kHz) Fixed Over Current Protection、Enable、Short Circuit Protection Positive SOT-23-5 Voltage Regulators - Linear, Low Drop Out (LDO) Regulators ROHSMICRONEVoltage Regulators - Linear, Low Drop Out (LDO) Regulators
TP4056
ESOP-8-40℃~+85℃ 1 1A 35uA 4.2V 4V~6.5V Charging IC Lithium Battery Support Support 恒流充电、恒压充电、涓流充电、自动再充电、充电终止、可编程充电电流、软启动、欠压锁定 ESOP-8 Battery Management ROHSUMWBattery ManagementUSBLC6-2SC6
SOT-23-60.35pF、0.8pF 100nA 150W@8/20us 15V 2 5V 6A@8/20us 6V ESD SOT-23-6 ESD and Surge Protection (TVS/ESD) ROHSUMWESD And Surge Protection (TVS/ESD)
README
README.mdSmart Coaster — AI 驱动的硬件研发流水线
一个真实产品（智能饮水杯垫）为载体，建立 本地 AI Agent + 参数化设计 + 自动化验证 + 数字样机可视化 的硬件研发流程。
当前（2026-11-04，去灯 / 2 层收口轮）：
- 产品定义变更（以此为准）：LED 与所有发光件全部去掉；PCB 最多 2 层。前脸只有 26×7 屏窗 + 按键，唯一缝隙是顶板-底座 0.5 mm 浮动缝（秤的行程缝）；无灯、无灯缝。
- P1 设计闭环：方形 B 机械 12 件 21/21（37 组干涉 0）；原理图 43 器件 / 28 网络、ERC 0 error；2 层 PCB 已布通：
kicad-cli pcb drc --severity-all0 violation / 0 unconnected（576 track + 62 via，证据electronics/kicad/build/DRC_2l.rpt；47 footprint = 43 器件 + 4 安装孔）；固件 ESP-IDF v6.1，灯效代码已删（测试计数见docs/HANDOFF.md）。- P2 可制造：2 层 Gerber/钻孔/坐标/zip（
build/gerbers/）、JLC 2 层 DFM 全 PASS（build/DFM.md）、BOM（43 器件 / 24 行）；拼板建议 2×2 V-groove。- P3 红点水平：CMF 4 变体、120×120×36 包装、产品叙事、Red Dot 2026 提交包（
submission/），渲染已全部按“无灯”重出。- 仍需用户动手：采购 ESP32-S3-DevKitC-1 / 0.91" OLED / HY928D / HX711 模块 / 砝码，按
docs/09装配并按tests/handboard/BRINGUP_RECORD.md标定；PCB 打样与 3D 打印下单。- 下一阶段（2026-11-04 用户新指示）：冻结结构与功能，只做外观变体。功能确认：方形 square_v1 正常（21/21，与当前电子/固件一致）；圆形 LUMEN 为旧概念（光导/LED/0.49" 屏/无按键）→ 不能直接当外观变体；当前方形 PCB 对角线 131.8 mm > Ø110，真圆需重做 PCB（功能变更）。计划见
docs/13_Appearance_Variants_Plan.md，验收经验见docs/01§16。- 报告与审计（2026-11-04）：技术报告 · 成果展示 · 逐条审计 PRD / 流水线 / 环境 · 独立验收 · 电路 S2 仿真 / 电气评审 / 电气验证矩阵
- EasyEDA 第二实现（2026-11-05）：工具装到
/data/Documents/tools/（easyeda-agent v1.16.0 / LCEDA Pro 4.1.97 / 官方 eprj3 skill 2.2.1）；新建electronics/easyeda/，从冻结 KiCad 设计重建.eprj3：47 器件 / 7 块 / 28 网络 / 168 连接脚与 KiCad 逐脚一致、5 门禁 + netcheck 全绿；2 层铜（576 track + 62 via）从已验证 KiCad 布线 1:1 移植，独立 GEOS 检查 C1–C5 全 PASS。客户端 live DRC/铺铜/Gerber 仍被登录/激活墙阻塞（pro.lceda.cn对本机 418）；技术栈调研见docs/EDA_TOOLCHAIN_SURVEY.md。
结果一览
| 层 | 状态 |
|---|---|
| 提交包 | submission/：4 张主图 + A3 故事页（Red Dot 2026），无灯版 |
| 包装 | 120×120×36 天地盖 + 纸浆内衬 + 腰封；3D + 3 张渲染 |
| CMF | 4 个配色变体（Lumen Violet / Moss / Sand / Graphite）+ render/cmf/CMF_variants.png + docs/10_CMF_and_Packaging.md |
| 机械 | 方形 B 12 件 21/21（当前功能基线，前脸 26×7 屏窗 + 按键，0.5 mm 浮动缝）；LUMEN 圆形 21/21 但为旧概念（含已删光导/LED、0.49" 屏、无按键），只作外观语言参考 |
| FEA | HY928D 5 kg 中心 0.3435 mm（k≈142.8 N/mm）、支反力 100%、+y 两颗 99.4%、非奇异热点 468 MPa |
| 电路 | ngspice：3.956 mV → 0.506 V（×128）；HX711 3.3 V 满量程 ±12.9 mV（30.7%）；S2 四模块×六类分析 28 结果（21 PASS / 7 个真实发现） |
| PCB | 主方案 2 层已布通：43 器件 / 28 网络（删 LED 13 + TP 6）；47 footprint、576 track + 62 via；0 DRC / 0 unconnected（build/DRC_2l.rpt）；官方 S3-MINI-1 封装（U1 与机械对齐） |
| EasyEDA 第二实现 | electronics/easyeda/：.eprj3（原理图 + 已布线 2 层 PCB）47 器件 / 28 网络 / 168 连接脚与 KiCad 对账一致，5 门禁 + netcheck 全绿；铜 576 track + 62 via 由已验证 KiCad 布线移植，独立 C1–C5 几何检查全 PASS；无铺铜 / 无客户端保存回读 / 无 Gerber，client live 待登录；工具与限制见 /data/Documents/tools/EASYEDA_INSTALL_NOTES.md |
| 固件 | ESP-IDF v6.1 build 通过（519,184 B / 507 KiB，含 NVS + NimBLE GATT 0xFF00 + 时间/跨日 + 中文 UI；删 halo 后 −13.8 KB）；host 11/11 + mock 9/9 + C↔Python 差分 16/16；PM light sleep + BLE modem sleep；连续采样功耗预算 5.02 mA → 约 4.2 天（S2 仿真），7 天需模拟前端占空（待固件） |
| 渲染 | Blender 4.5.3 LTS：方形 B 4 张（外观/正视/PCB 细节/爆炸图）+ CMF 4 变体 + 包装 3 张；无灯、无发光件 |
| 仿真工具 | ccx 2.22 + gmsh 4.13.1（FreeCAD 自带）、ngspice 36、QEMU 9.2.2、Blender 4.5.3 |
| IP 印花多材料 | appearance/：Kromacut 4.2.0 印花→多材料几何、外壳开槽、Blender 数字样机、Bambu 床面排版 3MF；18 个可打印 STL（打印姿态：印花正面贴床/第一层、按钮躺平、无需支撑），140/140 只读验收 |
| 可复用 Agent 系统 | agent-system/：8 角色 / 28 阶段 / 7 组 145 条门禁 / 9 模板 / 脚手架 + 自校验；check_system.py PASS，new_project.py 15/15 |
目录
SmartCoaster/
├── docs/ 01 流程（含 §16 验收经验）· 02 PRD · 05–13 设计文档 · HANDOFF · AUDIT_* · VERIFY · REPORT_*
├── ref/ 原始图纸/照片/PDF + 无损 Markdown 转录
├── config/ 参数与验收阈值
├── mechanical/
│ ├── lumen/ 圆形 LUMEN（Ø110×17，概念线，13 零件）
│ ├── square_v1/ 方形 B（100×100×18，12 零件，无灯）
│ ├── hy928d/ HY928D 传感器 v2（PROVISIONAL 重建）
│ ├── legacy/ original_cad/
├── electronics/ pinmap/电源树 · kicad/（原理图/PCB/BOM）· easyeda/（EasyEDA 第二实现）· simulation/（ngspice）
├── firmware/ model/（Python 参考）· esp32/（ESP-IDF）· wokwi/（可选）
├── simulation/ mechanical/hy928d/（FEA 网格/结果/云图）
├── tests/firmware/ C host 测试 + C↔Python 差分
├── tests/handboard/ 手板 bring-up 记录表
├── submission/ Red Dot 2026 提交包（4 图 + A3 故事页）
├── render/ Blender 场景（square_b / lumen / cmf / packaging）
│ └── print/ 3D 打印交付：stl/（18 个打印姿态 STL）+ appearance/（3MF/参考图/manifest）
├── appearance/ IP 印花多材料线：方法/规范/素材/印花几何/开槽/渲染/打印交付
├── agent-system/ 可复用 Agent 系统：SYSTEM.yaml + roles/workflows/gates/templates/scripts
├── packaging/ 包装参数化模型 + STEP/STL
├── scripts/ build/两条产品线（几何互相独立）
| 圆形 LUMEN | 方形 B | |
|---|---|---|
| 目录 | mechanical/lumen/ | mechanical/square_v1/ |
| 外形 | Ø110 × 17 | 100 × 100 × 18 |
| 零件 | 13（概念线，不再推进） | 12（13→12，删发光件） |
| 自检 | 21/21，38 组干涉 0 | 21/21，37 组干涉 0 |
| 特征 | 圆形概念（发光方案已废弃） | 0.91" 128×32（窗 26×7）、单键；前脸只有屏窗 + 按键，0.5 mm 浮动缝 |
| 体积/质量 | 63,796.9 mm³ / 129.8 g | 78,338.1 mm³ / 155.3 g |
14 mm 概念装不下 12 mm 高的 OLED 模组；普通版按 18 mm 方形，14 mm 留给极简方向。
快速开始
# 机械
cd mechanical/square_v1 && .venv/bin/python cad/export_v01.py && .venv/bin/python cad/verify_v01.py
cd mechanical/lumen && .venv/bin/python cad/export_v01.py && .venv/bin/python cad/verify_v01.py
# 传感器重建
cd mechanical/hy928d && /data/Documents/tools/agentcad-venv/bin/python src/hy928d_v2.py
# 电路
cd electronics/kicad/scripts && ./build.sh # 原理图/布线/DRC/BOM/Gerber/DFM 全流程
# 固件
bash tests/firmware/run_host_tests.sh
PYTHONPATH= /data/Documents/tools/sim-venv/bin/pytest firmware/model -q
# 渲染（无灯版）
/data/Documents/tools/blender/blender -b --python render/square_b/build_scene.py
/data/Documents/tools/blender/blender -b --python render/packaging/build_scene.py
python3 render/cmf/make_variants.py # 4 配色 + 拼图
python3 submission/make_story.py # A3 故事页（先放好 01–04 图）关键文档
- 流程 V1.1（含仿真工程 / MCP 编排）
- 产品需求 PRD
- 可行性验证与 bring-up 计划
- 固件架构（HAL + Mock + 主机测试）
- B 版交互设计
- CMF 与包装 · 产品叙事
- HY928D 图纸转录 / HX711 / Hydrate 参考
- 环境安装记录 · 两版交付说明
- IP 印花 → 多材料一体打印（方法/工程要求） · 3D 打印交付规范
- 一键编译：输入清单 · 唯一配置 ·
bash appearance/compile.sh· Agent 提示词 - 可复用 Agent 系统（下一项目起点） · 本项目证据映射
路线
待办
- PCB 2 层已收口：0 DRC / 0 unconnected（
build/DRC_2l.rpt）+ 2 层 Gerber/钻孔/坐标/zip（build/gerbers/）+ JLC 2 层 DFM 全 PASS（build/DFM.md）+ 布线预览build/pcb_2l.png。 - 手板采购：ESP32-S3-DevKitC-1、0.91" 128×32 OLED、HY928D、HX711 模块、砝码；按
docs/05矩阵测。 - 固件：BLE GATT、NVS/跨日、低功耗休眠、OLED 中文（灯效代码已删）。
- 渲染：KiCad 3D（待 3D 模型）、3D 打印参考图（拆分/方向/支撑）。
Parts
53| Qty | Value | Footprint | References |
|---|---|---|---|
| 7 | 100nF | Capacitor_SMD:C_0603_1608Metric | C4, C10, C11, C13, C14, C15, C16 |
| 5 | 1uF | Capacitor_SMD:C_0603_1608Metric | C2, C5, C6, C9, C12 |
| 4 | M2 | MountingHole:MountingHole_2.2mm_M2 | H1, H2, H3, H4 |
| 3 | 10k | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R1, R2, R5 |
| 3 | 10uF | Capacitor_SMD:C_0805_2012Metric | C1, C3, C7 |
| 3 | 1k | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R12, R25, R26 |
| 2 | 100k | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R6, R7 |
| 2 | 4.7k | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R3, R4 |
| 2 | 5.1k | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R9, R10 |
| 1 | 100 | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R11 |
| 1 | 2.4k | Resistor_SMD:R_0603_1608Metric | R8 |
| 1 | A+ | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP3 |
| 1 | A- | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP4 |
| 1 | AGND | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP2 |
| 1 | AVDD | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP1 |
| 1 | BATT 3.7V | Connector_JST:JST_PH_B2B-PH-K_1x02_P2.00mm_Vertical | J2 |
| 1 | BOOT | Button_Switch_SMD:SW_SPST_B3U-1000P | SW3 |
| 1 | DOUT | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP5 |
| 1 | DW01A | Package_TO_SOT_SMD:SOT-23-6 | U4 |
| 1 | ESP32-S3-MINI-1 | SmartCoaster:ESP32-S3-MINI-1 | U1 |
| 1 | FS8205A | Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9mm_P1.27mm | U5 |
| 1 | HX711 | Package_SO:SOIC-16_3.9x9.9mm_P1.27mm | U2 |
| 1 | KEY K1 | Connector_JST:JST_PH_B2B-PH-K_1x02_P2.00mm_Vertical | J5 |
| 1 | LOAD CELL | Connector_JST:JST_SH_BM04B-SRSS-TB_1x04-1MP_P1.00mm_Vertical | J3 |
| 1 | ME6211C33M5 | Package_TO_SOT_SMD:SOT-23-5 | U6 |
| 1 | OLED 0.91" | Connector_PinHeader_2.54mm:PinHeader_1x04_P2.54mm_Vertical | J4 |
| 1 | PD_SCK | TestPoint:TestPoint_Pad_D1.5mm | TP6 |
| 1 | RESET | Button_Switch_SMD:SW_SPST_B3U-1000P | SW2 |
| 1 | TP4056 | Package_SO:SOIC-8-1EP_3.9x4.9mm_P1.27mm_EP2.41x3.81mm | U3 |
| 1 | USBLC6-2SC6 | Package_TO_SOT_SMD:SOT-23-6 | U7 |
| 1 | USB_C_16P | Connector_USB:USB_C_Receptacle_HRO_TYPE-C-31-M-12 | J1 |
Questions
How big is the Smartcoaster 4l PCB?
It measures 93.2 × 93.2 mm and has 4 copper layers, 1.6 mm thick.
What parts does the Smartcoaster 4l use?
53 parts, built around the ESP32-S3-MINI-1-N8, HX711, DW01A and FS8205A. The full list of its parts is on this page, with links to each part's symbol and footprint where PCBKit's library has them.
Where can I download the Smartcoaster 4l KiCad files?
From the bdus/SmartCoaster repository on GitHub, at the commit this page was made from: the board is electronics/kicad/smartcoaster/smartcoaster_4l.kicad_pcb and its schematic electronics/kicad/smartcoaster/smartcoaster.kicad_sch. PCBKit opens the board in the browser, with nothing to install.
Can I use the Smartcoaster 4l design in my own project?
Its repository states no licence, so its author keeps all rights: ask bdus before reusing the design.
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