学而思小喵掌机

XiaoMiao / 小喵掌机；Wener 实机外观和 PCB 对照确认与 KittenBot MeowBit v1 / diegosanzmartin/Reversing-Meowbit-v1 同版硬件高度一致。
主控：ESP32
外设：TFT、MicroSD、6 键、无源蜂鸣器、ADC 光照/热敏传感器、I2C、UART0
本页是实机观察、硬件推测和社区资料整理；pysn2012/xueersi-xiaomiao 只是参考来源之一，不代表官方资料。
pysn2012/xueersi-xiaomiao
- Apache-2.0, Python, ESP32, MicroPython, ESPHome, LVGL
- 学而思 ESP32 小喵掌机开发资料，包含硬件引脚、MicroPython 示例、ESPHome 配置和预编译固件。
diegosanzmartin/Reversing-Meowbit-v1
- MIT, C++
- KittenBot 为 Xueersi Coding 平台开发的 MeowBit v1 硬件逆向资料，按键、LCD pinout 和板面布局可作为本机主要硬件参考。
https://meowbit.kittenbot.cc/

硬件资源

模块	资源	说明
主控	ESP32	常规 ESP32，仓库提供 ESP32 SPIRAM 固件
辅助 MCU	GD32	板上可见，疑似 USB-UART / 外设 / 下载辅助，需连线验证
显示	SPI TFT / ST7735 类	128x160，SPI2，示例 rotation `90`；原屏具体驱动 IC 待确认
存储	MicroSD	与 TFT 共享 SPI2，通过 CS 分时复用
按键	上 / 下 / 左 / 右 / A / B	6 键输入
蜂鸣器	GPIO14	无源蜂鸣器，PWM / LEDC 驱动
光照	GPIO36 / ADC1_CH0	仅输入 ADC
温度	GPIO39 / ADC1_CH3	热敏电阻，ESPHome 示例用 NTC
I2C	GPIO15 / GPIO21	图示列出 MPU6050 / 运动传感器、马达/LED 控制器
UART0	GPIO1 / GPIO3	原生串口；是否经过 GD32 待确认
侧边接口	MOTOR-A / MOTOR-B	上游图示标注；是否对应背面 `M1/M2` 2Pin 小座需追线确认
扩展	GPIO33 / GPIO32 / GPIO26 / GPIO25	底部 1/2/3/4 扩展位；图上每路还标 `GVD`，疑似公共电源/地，需实测

MeowBit 对照

Wener 实机观察确认：手头这台小喵掌机与 diegosanzmartin/Reversing-Meowbit-v1 图片中的外观和 PCB 布局完全一致。
KittenBot 官方 MeowBit 资料列出 TFT、Dual LEDs、Light Sensor、Temperature Sensor、6 Programmable Buttons、Passive Buzzer、SD Card Slot、Gyroscope、Expansion Pins、JacDac Port、Micro:bit-compatible 40-pin expansion connector。
MeowBit v1 逆向资料中的按键 GPIO 与小喵仓库一致：GPIO2/13/27/35/34/12。
MeowBit v1 逆向资料中的 LCD FPC 14Pin 与小喵资料一致：DC GPIO4、MOSI GPIO23、SCK GPIO18、CS GPIO5。
因此后续可以把 Reversing-Meowbit-v1 当作本机主要硬件基准；GD32 角色、右侧 M1/M2 接口和 IMU/扩展位的实际电气连接仍需实测确认。

上游图示信息

pysn2012/xueersi-xiaomiao/image/xiaomiao.png 是当前最完整的上游标注图之一，包含屏幕、SD、按键、UART、底部扩展、MOTOR-A/B 和 I2C 设备地址。

模块	图示信息	备注
TFT 屏幕	`SPI2: sck=18, mosi=23, cs=5, dc=4, res=19, bl=None`	ST7735 / SPI TFT 方向
SD 卡	`SPI2: sck=18, mosi=23, miso=19, cs=22`	与 TFT 共享 `SCK/MOSI/MISO`
按键	上 `2`、下 `13`、左 `27`、右 `35`、A `34`、B `12`	与 MeowBit v1 逆向资料一致
蜂鸣器	`14`	PWM / LEDC
光照	`36`	ADC input-only
热敏电阻	`39`	ADC input-only
UART	`TX=1`、`RX=3`	ESP32 UART0
I2C	`SCL=15`、`SDA=21`	图示列出姿态/运动传感器和马达/LED 控制器
I2C 设备	`0x68: MPU6050（运动传感器）`、`0x40: 马达/LED控制器`	图示功能速记：`姿态(0x6B)`、`电机/LED(0x40)`；`0x68` 与 `0x6B` 的关系需结合驱动/scan 确认
MOTOR-A / MOTOR-B	左右侧绿色箭头标注	是否对应背面 `M1/M2` 2Pin 小座，需追线确认
底部扩展	`1 -> GPIO33`、`2 -> GPIO32`、`3 -> GPIO26`、`4 -> GPIO25`	图上每路上方还标 `GVD`，疑似公共电源/地，需万用表确认

图示里给出的 0x40 I2C 写入示例：

# 格式: i2c.writeto_mem(设备地址, 寄存器地址, 数据)
i2c.writeto_mem(0x40, 0xA0, bytes([1]))
# 向地址 0x40 的设备，在寄存器 0xA0 中写入数据 1

# 使用 writeto: 地址 + 数据
i2c.writeto(0x40, bytes(data_sequence))
# 告诉 0x40 设备接收这些数据，设备自行解析含义

Pinout

功能	引脚	备注
Key Up	GPIO2	输入
Key Down	GPIO13	输入
Key Left	GPIO27	输入
Key Right	GPIO35	仅输入
Key A	GPIO34	仅输入
Key B	GPIO12	启动敏感，上电阶段避免外部高电平
TFT SCK	GPIO18	SPI2，与 SD 共享
TFT MOSI	GPIO23	SPI2，与 SD 共享
TFT CS	GPIO5	TFT 片选
TFT DC	GPIO4	TFT Data/Command
TFT RES	GPIO19	与 SD MISO 共享
SD SCK	GPIO18	SPI2，与 TFT 共享
SD MOSI	GPIO23	SPI2，与 TFT 共享
SD MISO	GPIO19	SPI2，与 TFT RES 共享
SD CS	GPIO22	SD 片选
Buzzer	GPIO14	PWM
Light ADC	GPIO36	ADC1_CH0，仅输入
NTC ADC	GPIO39	ADC1_CH3，仅输入
I2C SCL	GPIO15	I2C
I2C SDA	GPIO21	I2C
UART0 TX	GPIO1	原生串口
UART0 RX	GPIO3	原生串口

LCD FPC 14Pin

观察到的 14Pin 屏幕排线定义符合典型 SPI TFT LCD。
SCL 对应 SPI Clock，SDA 对应 SPI MOSI。
VCC / IOVCC / 背光供电方式需要实测后才能直接替换屏幕。

Pin	Symbol	Function	说明
1	NC	空脚	未连接
2	GND	电源接地	地
3	LEDK	背光阴极	背光 LED 阴极
4	LEDA	背光阳极	背光 LED 阳极
5	GND	电源接地	地
6	RESET	显示屏复位脚	LCD reset
7	D/C	数据/命令控制脚	Data / Command 选择
8	SDA	数据	SPI MOSI / SDA
9	SCL	时钟	SPI SCLK
10	VCC	模拟电压	屏幕供电，可能是 2.8V / 3.3V，需实测
11	IOVCC	逻辑电压	IO 电平供电，通常 3.3V，需实测
12	CS	片选信号	SPI CS
13	GND	电源接地	地
14	NC	空脚	未连接

LCD 替换推测

14Pin pinout 与常见 SPI TFT 模组接近，理论上可替换成 SPI 接口的 ST7789 屏幕。
ST7789 常见信号包括 VCC、GND、SCL、SDA、RES、DC、CS、BLK / LED。
如果原屏也是 ST7789 / ST7735 / GC9A01 / ILI9341 类 SPI 屏，替换难度主要在 pinout、供电、初始化参数和 framebuffer 尺寸。
如果原屏已经是 ST7789 且只是分辨率不同，通常重点改 init sequence、分辨率、偏移量、RGB/BGR 和旋转方向。

检查项	说明
排线 pinout	14Pin 顺序必须完全对应，不一致需要转接板
FPC pitch	间距要匹配，常见有 0.5mm 等规格，需量测
触点方向	同向 / 反向会影响能否直插
VCC / IOVCC	确认是 3.3V、2.8V 还是其它电压
背光驱动	确认 LEDA / LEDK 是直接供电、限流电阻还是开关管控制
屏幕尺寸	外形、可视区、固定结构要匹配外壳
初始化参数	分辨率、offset、RGB/BGR、rotation 因模组而异
固件驱动	需要能改 LCD init sequence、尺寸和 framebuffer

ST7789 可选方向

分辨率	常见尺寸	备注
240x240	1.3 / 1.54 寸	最常见，适合小掌机
240x280	1.69 寸	竖屏设备常见
240x320	2.0 寸左右	接近小屏手机比例
320x240	2.0 / 2.4 寸	横屏掌机更舒服

ESP32 推 SPI TFT 时，分辨率越高刷新压力越大。
UI、菜单和简单游戏可以考虑 240x320；复杂动画优先考虑 240x240 / 240x280。

M1 / M2 与 MOTOR-A/B

上游 xiaomiao.png 图示把左右侧接口标成 MOTOR-A / MOTOR-B，同时列出 I2C 0x40 为 马达/LED控制器。
背面板图可见两组 2Pin 小接口，丝印类似 M1+ / M1-、M2+ / M2-。
目前可以推测 M1/M2 与 MOTOR-A/B、I2C 0x40 控制器有关，但还不能在未追线前直接确认电气连接和可承载负载。
KittenBot 官方 MeowBit pinout 未把 M1/M2 列为可编程 IO 名称。
公开资料里 M1/M2 也常出现在 Robotbit 扩展板的 motor port 文档中，但那是外接扩展板，不能直接套用到小喵/MeowBit 本体。
验证前不要接低阻电机、外部供电或大电流负载。

检查项	目的
断电量 `M1+/-`、`M2+/-` 到 `GND` / `3V3` 的连通	判断是否是电源/地/信号
上电测两组接口静态电压	判断是否有固定供电或受控输出
追线到 ESP32 / GD32 / 驱动芯片	判断接口真实归属
观察运行时波形	判断是否为 UART、GPIO、PWM、I2C 或其它协议

GD32 / USB-UART 推测

板上未见独立 USB-UART 芯片，同时观察到 GD32 MCU。
推测 GD32 可能承担 USB CDC 转 UART、ESP32 自动下载控制或外设辅助控制。
是否真实承担 USB-UART 需要用连线、枚举信息和串口行为确认。

可能方案	说明
GD32 作为 USB-UART 桥	GD32 连接 USB D+ / D-，再通过 UART 接 ESP32
GD32 作为键盘 / 外设控制 MCU	负责按键、蜂鸣器、传感器等，再和 ESP32 通信
GD32 作为下载 / 烧录辅助芯片	控制 ESP32 EN / GPIO0，实现自动下载
GD32 是主控之一	ESP32 负责无线或应用，GD32 负责底层外设

验证点

检查项	判断
USB D+ / D- 是否接到 GD32	如果直连 GD32，说明 GD32 至少参与 USB 侧功能
GD32 UART 是否接 ESP32 U0RXD / U0TXD	可验证是否作为 USB-UART 桥
GD32 是否连接 ESP32 EN / GPIO0	可验证是否参与自动下载
插 USB 后 VID/PID / 串口名称	CDC 串口且无 CH340/CP2102/FT232 时，GD32 做 USB CDC 的可能性较高

IMU 预留推测

板上存在空置焊盘，疑似 MPU6050 / MPU6500 / ICM-206xx 一类 I2C IMU 预留位。
如果焊盘连接到 GPIO15 / GPIO21，可尝试 I2C scan。
焊上 MPU6050 后，常见 I2C 地址为 0x68 或 0x69。

信号	说明
VCC	IMU 供电
GND	地
SCL	I2C clock，可能接 GPIO15
SDA	I2C data，可能接 GPIO21
INT	中断脚，需追线确认
AD0	地址选择脚，决定 `0x68` / `0x69`

注意事项

GPIO34、GPIO35、GPIO36、GPIO39 是 input-only，不能作为输出。
GPIO12 是 ESP32 strapping pin；小喵掌机 B 键接在 GPIO12，上电阶段要避免外部高电平影响启动。
TFT 与 MicroSD 共享 SPI2 的 GPIO18、GPIO23、GPIO19，通过不同 CS 分时访问。
上游 README 中的部分扩展说明需要按实机追线复核，不宜直接当作确定硬件结论。
如果使用 ESPHome 示例，示例 AP / Wi-Fi 配置应改成自己的配置，不要沿用公开仓库里的默认值。

下一步确认

优先级	项目	目的
P0	测量 LCD `VCC` / `IOVCC`	判断 ST7789 是否可直接接入
P0	确认 FPC pitch 和触点方向	判断是否能直接换屏或需要转接
P0	确认原屏驱动 IC	判断是否只需改初始化参数
P1	追 GD32 到 ESP32 的 UART / EN / GPIO0	判断 USB-UART、烧录和辅助控制路径
P1	追右侧 `M1/M2` 2Pin 小座	判断是电源、GPIO、通信口还是专用模块接口
P1	记录 USB VID/PID 和串口名称	验证 GD32 是否作为 USB CDC 设备
P1	扫 I2C 总线	确认是否已有 IMU 或预留地址
P2	测背光 LEDA / LEDK 驱动	判断换屏背光是否需要限流或开关控制

软件入口

路径	内容
`bins/ESP32_SPIRAM_1.24_SDCARDST7735.bin`	预编译 ESP32 SPIRAM / SDCard / ST7735 固件
`bins/lvgl9.3_mpy_ESP32_GENERIC_SPIRAM_4MB_st7735.bin`	LVGL 9.3 + MicroPython 固件
`microptyhon/`	MicroPython 示例；上游目录名保留拼写 `microptyhon`
`lvgl-mpy/`	LVGL MicroPython 示例、字体和 screen 示例
`esphome/xiaomiao.yaml`	ESPHome 主配置，包含 Wi-Fi、packages、Home Assistant 时间同步
`esphome/packages/device.yaml`	SPI / ST7735 显示配置
`esphome/packages/sensors.yaml`	在线状态、uptime、Wi-Fi、光照 ADC、NTC 温度、IP 信息
`esphome/packages/fonts.yaml`	字体配置

MicroPython 初始化

from machine import I2C, PWM, Pin, SPI

key_up = Pin(2, Pin.IN, Pin.PULL_UP)

spi = SPI(2, baudrate=40_000_000, sck=Pin(18), mosi=Pin(23), miso=Pin(19))
i2c = I2C(0, scl=Pin(15), sda=Pin(21))
buzzer = PWM(Pin(14), freq=2000, duty=512)

ESPHome 片段

spi:
  - id: lcd_spi
    clk_pin: GPIO18
    mosi_pin: GPIO23

display:
  - platform: mipi_spi
    id: tft_display
    model: ST7735
    spi_id: lcd_spi
    cs_pin: 5
    dc_pin: 4
    reset_pin: 19
    rotation: 90
    dimensions:
      width: 128
      height: 160

硬件资源​

MeowBit 对照​

上游图示信息​

Pinout​

LCD FPC 14Pin​

LCD 替换推测​

ST7789 可选方向​

M1 / M2 与 MOTOR-A/B​

GD32 / USB-UART 推测​

验证点​

IMU 预留推测​

注意事项​

下一步确认​

软件入口​

MicroPython 初始化​

ESPHome 片段​

参考​

硬件资源

MeowBit 对照

上游图示信息

Pinout

LCD FPC 14Pin

LCD 替换推测

ST7789 可选方向

M1 / M2 与 MOTOR-A/B

GD32 / USB-UART 推测

验证点

IMU 预留推测

注意事项

下一步确认

软件入口

MicroPython 初始化

ESPHome 片段

参考