NF01

NF-01 Rev.B — schematic & routed PCB

Status: engineering draft untuk satu charm tas pribadi. Belum rilis fabrikasi dan belum diuji fisik. Dibuat 20 September 2026. Semua ukuran dalam mm.

Perubahan dari Rev.A

OLED diganti dari 0,96 inci ke part nyata ER-OLED013A1-1W (1,3 inci, SSD1306, FPC konektor 30 pin 0,5 mm). Panel 34,50 × 23,00 × 1,45 mm, area aktif 29,42 × 14,70 mm, 128 × 64 piksel. Area aktif naik 83,1% dibanding 21,744 × 10,864 mm pada preview Rev.A; lebar/tinggi gambar naik sekitar 35%, bukan resolusinya. Harga panel final belum diverifikasi ulang untuk publikasi repo. Sumber: https://www.buydisplay.com/white-1-3-inch-oled-i2c-arduino-ssd1306-display-module-connector-fpc

Outline PCB tetap 42 × 58 mm. SW3 bergeser 1,3 mm ke kanan untuk memberi ruang kaca. Glass berada di X82,75–117,25/Y78,50–101,50 dengan bagian bawah di Z3,50 mm, sehingga ada jarak 0,30 mm di atas connector body nominal. Spacer masih studi assembly. Envelope body switch yang berasal dari footprint memberi jarak nominal 0,55 mm ke kaca; toleransi dan akses jari perlu mockup fisik.

Net VBAT panel dipisah dari rail logika 3,0 V ke switched cell; routing dibangun ulang dari netlist. Referensi seri EastRising menyediakan opsi internal charge pump. Data produk dan drawing seri yang terindeks dipakai; file PDF revisi terbaru tidak berhasil diunduh karena server vendor menolak permintaan. Konfirmasi dokumen order code terbaru, kontak FPC dan suplai charge pump masih diperlukan sebelum fabrikasi. Belum ada pengukuran konsumsi OLED atau klaim battery life.

Apa yang nyata pada preview

Preview memakai geometri langsung dari NF01.kicad_pcb: 43 footprint rangkaian, 166 pad, 34 net fungsional, 499 segmen track dan 23 via. Ada pula footprint mounting H1 serta 14 net pin NC yang tidak dirouting. Semua koneksi berasal dari NF01.net, hasil ekspor schematic KiCad, dan diverifikasi terhadap definisi pin circuit.py sebelum penempatan. Jalur dirouting oleh FreeRouting 1.9.0 lalu diperiksa lagi di KiCad 10.0.6. Tidak ada jalur dekorasi yang menyamar sebagai koneksi listrik.

Hasil pemeriksaan tersimpan di validation/: ERC 0 pelanggaran; DRC 0 pelanggaran; 0 airwire; 0 perbedaan schematic/PCB. DRC memakai clearance 0,15 mm, track minimum 0,15 mm (track aktual 0,18 mm), via 0,60/0,30 mm dan copper-to-edge 0,30 mm. Hole-to-copper 0,15 mm mengakomodasi land pattern USB4105 dari GCT. Tidak ada exclusion DRC. Kemampuan produsen PCB belum dikonfirmasi. Ground saat ini dirouting sebagai track, tanpa plane.

Body komponen 3D disederhanakan berdasarkan paket; tidak setara model STEP pabrikan. Ruang baterai, spacer OLED, ring, dan lipatan FPC masih studi mekanik. Warna emas/biru adalah mode inspeksi layer; track fisik tertutup soldermask. Mode normal memperlihatkan track secara samar. Hati E1 memang merupakan copper pad terbuka, bukan dekorasi.

Rangkaian yang dipilih

• PCB 2 layer, FR-4 1,2 mm, outline 42 × 58 mm; black soldermask / ENIG / silkscreen putih sebagai pilihan visual.
• U1 CH32V003F4P6 TSSOP20, oscillator internal, rail 3,0 V. Tidak ada BLE/NFC/accelerometer pada baseline murah ini.
• J1 USB4105-GF-A; CC1 dan CC2 masing-masing 5,1 kΩ ke GND; data/SBU tidak terhubung. USB untuk charging saja.
• U2 MCP73831T-2ACI/OT, regulasi sel 4,2 V. RPROG 20 kΩ → nominal 50 mA menurut persamaan datasheet, bukan hasil pengukuran.
• SW3 PCM12SMTR memilih baterai → charger (CHARGE) atau baterai → regulator (RUN). Beban mati saat charging. Tidak ada power-path/load sharing.
• U3 MCP1700T-3002E/TT menyediakan 3,0 V; dropout saat baterai rendah wajib diuji. J3 harus memakai sel 1S berproteksi dengan arus charging yang mengizinkan 50 mA. Sel kandidat Adafruit 1570 / 100 mAh dimodelkan; harness dan pembelian final belum diputuskan.
• OLED mentah ER-OLED013A1-1W / SSD1306, I²C 0x3C; konektor FH12-30S-0.5SH. D1/D2 panel diikat ke SDA, BS1 high / BS0 dan BS2 low. VDD tetap 3,0 V; pin VBAT (J2.6) dan decoupling C13 memakai VBAT_RUN dari sel. Firmware direncanakan mematikan display pada <3,6 V saat berbeban; ambang ini konservatif dan perlu pengujian serta konfirmasi revisi panel. Charge pump memakai C10/C11 1 µF, IREF 390 kΩ, VCOMH 2,2 µF dan VCC 4,7 µF (16 V). Firmware harus mengaktifkan charge pump serta reset panel.
• SW1/SW2 SKRPACE010 menggunakan pull-up internal MCU. LED D1/D2 dibatasi 1 kΩ. LED D3 menunjukkan charge status.
• U4 AT42QT1010, Cs 10 nF C0G, Rs 1 kΩ, SYNC low. Ukuran E1 6 mm, B.Cu keepout di bawah elektroda. Sensitivitas dan ESD belum diuji.
• R10/R11 100 kΩ membagi tegangan baterai untuk ADC PD2/A3. Pada 4,2 V: ADC 2,1 V dan divider sekitar 21 µA. Ini kalkulasi nominal, belum pengukuran.
• J4 pad 1 GND, 2 VTREF 3,0 V, 3 SWIO, 4 NRST. Jangan memasukkan 5 V dari debugger ke rail 3,0 V.

Contoh koneksi yang bisa disorot: I2C_SDA = U1.11 ↔ J2.19 ↔ J2.20 ↔ R13.2. TOUCH_ELECTRODE = R9.2 ↔ E1.1. Tombol terhubung ke GPIO dan ground dengan net yang sama seperti schematic.

Buka dan edit

Buka NF01.kicad_pro pada KiCad 10. Schematic utama NF01.kicad_sch berisi empat sheet: power, core, OLED, UI. Library simbol dan footprint lokal sudah disertakan sehingga tidak bergantung pada konfigurasi library mesin pembuat. BOM.csv adalah daftar desain, bukan daftar belanja final; kapasitor yang ditulis 4,7 µF tetap membutuhkan pemilihan MPN dan pengecekan derating.

File NF01.kicad_pcb adalah hasil routing, jangan menjalankan generator di atasnya tanpa backup. generate_pcb.py membuat ulang board unrouted. Alur regenerasi: jalankan generate_schematic.py; ekspor XML netlist dengan kicad-cli sch export netlist --format kicadxml; jalankan generator PCB dengan Python pcbnew KiCad; ekspor DSN; route dengan FreeRouting; impor SES; jalankan ERC/DRC; lalu export_viewer.py. Dependensi KiCad dan FreeRouting tidak dibundel di ZIP.

import_routes.py memetakan path SES persis ke track/via KiCad dan menolak pergeseran komponen. Ini dipakai karena importer SES bawaan menolak footprint board-only tanpa nama. export_viewer.py mengambil data dari board yang sudah dirouting, bukan dari sketsa penempatan.

Sebelum memesan PCB

1. Cocokkan order code panel, pin 1, sisi kontak dan orientasi FPC dengan konektor yang benar; buat mockup kertas 1:1. Tail OLED/connector belum dibuktikan bisa dirakit bersama.
2. Review pinout/land pattern independen, terutama konektor USB, slide switch dan FPC. Periksa artwork dengan produsen pilihan; jangan menganggap DRC menggantikan review datasheet.
3. Pilih sel berproteksi, cek charge current/temperature, isolasi, strain relief, pelepasan panas, serta ruang mengembang. Charger ini tidak memakai NTC.
4. Periksa decoupling dan jalur return/charge-pump; routing awal masih dapat dioptimalkan. Tidak ada analisis EMC/ESD atau simulasi analog.
5. Firmware 0.2 sudah dapat dibangun dan diuji pada host. Uji I²C, framebuffer, GPIO, reset, ADC, sleep dan journal pada chip/jig sebelum pemakaian.
6. Setelah assembly, lakukan power-up dengan current limit, ukur rail 3,0 V dan charger 50 mA, cek OLED/touch/tombol, ukur arus idle/aktif, lalu evaluasi ketahanan mekanik charm tas.

Belum ada hasil eksperimen fisik, runtime terverifikasi, firmware ter-flash, Gerber rilis, atau pesanan produksi. Firmware source dan tes host ada di ../../firmware. Hasil ERC/DRC hanya membuktikan kepatuhan terhadap aturan dan koneksi yang dimodelkan.

Sumber teknis

• WCH CH32V003: https://github.com/openwch/ch32v003 ; datasheet vendor (mirror distributor): https://akizukidenshi.com/goodsaffix/CH32V003.pdf
• EastRising panel: https://www.buydisplay.com/download/manual/ER-OLED013-1_Series_Datasheet.pdf
• EastRising reference circuit (mirror Olimex): https://www.olimex.com/Products/Modules/LCD/MOD-OLED-128x64/resources/ER-OLED0.96_Series_Interfacing.pdf
• Microchip MCP73831: https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/APID/ProductDocuments/DataSheets/MCP73831-Family-Data-Sheet-DS20001984H.pdf
• Microchip MCP1700: https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/APID/ProductDocuments/DataSheets/MCP1700-Data-Sheet-20001826F.pdf
• Microchip AT42QT1010: https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/OTH/ProductDocuments/DataSheets/40001946A.pdf
• GCT USB4105 drawing: https://gct.co/files/drawings/usb4105.pdf
• Alps SKRP: https://tech.alpsalpine.com/e/products/category/tact-switch/sub/02/series/skrp/
• Library footprint KiCad: https://github.com/KiCad/kicad-footprints
• FreeRouting: https://github.com/freerouting/freerouting/tree/v1.9.0

Footprint library KiCad community memakai CC-BY-SA 4.0 dengan exception untuk desain elektronik; lihat LIBRARY-LICENSE.md dan dokumen lisensi yang disertakan. Simbol proyek serta footprint USB4105, SKRPACE010, battery pads, pogo dan hati dibuat untuk proyek ini; geometri vendor tetap perlu diverifikasi sebelum fabrikasi.