一块 4 层板,让计算机拥有自己的电话线:LTE 数据、短信和语音通话,通话音频走 USB。插入 nano-SIM 和一根 USB-C 线,计算机就能通过你的耳机接听电话、把电话交给脚本或 AI 智能体处理,或者发送短信。

The board, 85 x 65 mm, 4 layers

这块板由Koppar根据一份单页spec.txt规格说明(

)设计,然后逐部件对照数据手册进行了审查。

功能

一根 USB-C 线,计算机通过板载 USB 集线器看到三个普通设备: 设备 来自
用途 网络适配器 Quectel EC25-EUX (U8)
LTE 数据,支持 3G 和 2G 回退(欧洲频段) 串口 EC25-EUX+CLIPAT 命令:来电显示(AT+CMGS)、短信(ATA)、接听(
) USB 声卡 RP2040 (U5)

通话音频:模块的 1.8 V PCM 接口,经电平转换后作为 USB 麦克风和扬声器

没有电池、屏幕或扬声器。三个 LED 分别显示 NET(绿色)、RING(琥珀色)和 CALL(蓝色)。供电为 USB-C 的 5 V,一个 3.8 V / 3 A 降压转换器用于模块的 2 A 发射突发,3.3 V 用于集线器、RP2040 及其闪存。 正面
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背面原理图也在PDF中。

这里有什么

路径 内容
spec.txt 设计这块板所依据的规格说明。
board/ KiCad 10 工程:原理图、电路板、规则、模块封装、符号和 3D 模型。
board/fab/ Gerber 和钻孔文件(gerbers.zip)、IPC-2581、原理图 PDF。
board/fab/jlc/ JLCPCB 组装 BOM 和贴片文件,元件选择已人工核对。
REVIEW.md 设计审查:哪些通过了、哪些改了以及为什么、下单注意事项、还有哪些未决问题。
firmware/ RP2040 声卡固件(调试完成后)。

制作一块

电路板。上传board/fab/gerbers.zip到 JLCPCB:4 层、1.6 mm、叠层 JLC04161H-3313(天线馈线在其上为 49 Ω)。所有过孔均为 0.45 / 0.2 mm,且没有一个位于焊盘内,因此选择最小过孔孔径 0.2mm/(0.3/0.35mm)和过孔覆盖:塞孔:无盘中孔,无额外选项。

组装。使用board/fab/jlc/BOM-JLCPCB.csv和CPL-JLCPCB.csv。确认前看一眼贴片预览,尤其是 LED 和 SIM 插座(卡槽位于板边)。REVIEW.md列出了文件正确的元件。

自行采购的元件。这些不在 JLCPCB 的组装线上,或者根本不在板上:

元件 采购什么 哪里
U8,LTE 模块 Quectel EC25-EUX,订购代码EC25EUXGR-128-SGNS(EC25EUXGA-128-SGNS 已停产;LGA-144 封装相同)。必须是 EUX:北美纯数据版本没有语音功能。 Techship,DigiKey,Octopart(库存会变化,请查看后缀)。在组装时取消 U8,用热风枪或钢网焊接,或者委托他人焊接。
2 根天线 LTE,698 至 2690 MHz,U.FL(I-PEX MHF I),50 Ω:一根接 MAIN(J3),一根接 DIV(J4) 例如Taoglas FXUB63或Taoglas FXUB62.07.0150C
SIM 一张带语音套餐的 nano-SIM 卡 你的运营商
线缆和端口 两端均为 USB-C,来自一个在 5 V 下提供 3 A 的端口 5.1 kΩ 的 CC 电阻使该板成为受电端;它们不进行任何协商,因此 USB-A 端口或 1.5 A 电源在 2G 突发时会掉压

在 KiCad 中打开它

打开board/koppar-lte-modem.kicad_pro在 KiCad 10 中。该模块的封装、符号和 3D 模型都在项目中(board/footprints,board/custom_syms,board/models),由项目的库表接入。

KiCad 的库中没有其中两个封装对应的 3D 模型,因此 3D 查看器显示它们时没有实体:

元件 封装 3D 模型
J1,USB-C 插座 Connector_USB:USB_C_Receptacle_HRO_TYPE-C-31-M-12 LCSC C165948(EasyEDA 模型)
J2,nano-SIM 插座 Connector_JAE:JAE_SIM_Card_SF72S006 LCSC C2977286(EasyEDA 模型)

easyeda2kicad可将其中任意一个转换为.wrl你可以附加到封装上。上面的渲染图使用了它们。

启动与恢复

没有 BOOTSEL 按钮。空的 RP2040 无论如何都会启动进入其 USB 引导程序,背面还有三组带标签的焊盘用于其余操作:

Pads on the back

  • BOOT + GND:在插入时短接它们,RP2040 会作为 USB 驱动器出现,用于新的.uf2,即使固件在 USB 启动前就崩溃了也是如此。
  • SWD(CLK、DIO、GND):一个 Pico Debug Probe 或任何 CMSIS-DAP 调试探针。
  • USB_BOOT + 1V8:在插入时短接它们,EC25 会进入紧急下载模式,用于处理出错的调制解调器更新。

调制解调器不会自行开启:RP2040 驱动其 PWRKEY(GPIO22)和 RESET_N(GPIO23)。在固件运行之前,计算机只能看到集线器和 RP2040。

设计评审

第一版(rev A)有一个 35 Ω 的天线馈线跨层跳变、一个电感距离其降压芯片 60 mm、以及一个方向装反的 SIM 插座。这三处都已在此修复,同时还有物料清单和组装旋转。REVIEW.md包含所有发现及其数据。

Rev A and rev B (this repo)

状态

电路板 Rev B:0 个 DRC 错误,0 个未连接,KiCad 10。正在下单。
下一步 电路板制造完成后:启动、AT 命令、声卡固件、第一次通话和短信。

VoLTE 在 EC25-EUX 上是可选的。在 2G 和 3G 关闭的情况下,通话需要支持 VoLTE 的模块固件以及允许 VoLTE 的运营商;请咨询卖家。

设计你自己的

这块板子最初只是一页文字。Koppar把一份 规格说明 变成spec.txt原理图、布线完成的板子、实时价格的 BOM 以及 Gerber 文件。它也能接收你已有的 KiCad 板子,或者通过 MCP 由你自己的智能体来操作。

许可证

CERN 开源硬件许可证第 2 版,宽松型(LICENSE)。