🎙️ Voice Assistant — Open Hardware
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⚠️ Work in progress / En cours de développement
Hardware is being validated, software is not yet functional end-to-end.
3D enclosure files are not yet available — mechanical design is still in progress.
Le hardware est en cours de validation, le software n'est pas encore fonctionnel de bout en bout.
Les fichiers 3D du boîtier ne sont pas encore disponibles — le design mécanique est en pleine phase de conception.
🤝 Contributing / Contribuer All contributions are welcome , especially on the software side:
Linux device tree tuning (I2S, GMAC, SPI)
Audio pipeline (ALSA / PipeWire, wake-word detection)
ESP32 firmware (I2C coprocessor, peripheral management)
Driver integration for sensors (BMI160, LIS2MDL, VL53L0, OPT3001…)
Any experience with RK3308 / Radxa rCore on mainline kernel
Feel free to open an issue or a pull request. Even feedback or questions are helpful at this stage.
Toutes les contributions sont les bienvenues , en particulier côté software :
Tuning du device tree Linux (I2S, GMAC, SPI)
Pipeline audio (ALSA / PipeWire, détection de mot de réveil)
Firmware ESP32 (coprocesseur I2C, gestion des périphériques)
Intégration des drivers capteurs (BMI160, LIS2MDL, VL53L0, OPT3001…)
Toute expérience avec RK3308 / Radxa rCore sur kernel mainline
N'hésite pas à ouvrir une issue ou une pull request. Même un retour ou une question est utile à ce stade.
Photos coming soon — PCB is being assembled.
Photos à venir — le PCB est en cours d'assemblage.
🧠 What is this? / C'est quoi ? This is an open-hardware embedded voice assistant built around the Radxa rCore module (Rockchip RK3308B) , running Linux on a custom multi-layer PCB stack. The system captures voice through a 4-microphone MEMS array, processes audio in real time under Linux, and delivers audio output via an I2S Class-D amplifier. Network connectivity (Ethernet + WiFi/BT) enables access to cloud services or a local backend.
C'est un assistant vocal embarqué open hardware construit autour du module Radxa rCore (Rockchip RK3308B) , sous Linux sur un stack de PCB custom multi-couches. Le système capture la voix via 4 microphones MEMS, traite le signal audio en temps réel sous Linux, et restitue la réponse via un ampli DAC I2S. La connectivité réseau (Ethernet + WiFi/BT) permet l'accès à des services cloud ou à un backend local.
🗂️ Hardware Architecture / Architecture matérielle ┌─────────────────────────────────────────────┐
│ PCB Cerveau (main board) │
│ rCore RK3308B · ESP32 · RTC · USB · ETH │
└────────┬──────────────┬───────────────┬──────┘
│ FPC 17P │ FPC 12P │ FPC 5P
┌────┴────┐ ┌────┴────┐ ┌─────┴────┐
│ Dessus │ │ Dessous │ │ Contour │
│ (Top) │ │(Bottom) │ │ RGB LEDs │
└────┬────┘ └─────────┘ └──────────┘
│ FPC 6P
┌────┴────┐
│ Avant │
│ (Front) │
│ ToF │
└─────────┘
🖥️ PCB Cerveau — Main Board
Component
Part
Description
SOM Radxa rCore (RK3308B)
Quad-core ARM Cortex-A35 @ 1.3GHz, 512MB DDR3, 8GB eMMC
Coprocessor ESP32-WROOM-32U-N4
WiFi 802.11b/g/n + BT 4.2 MCU, connected via I2C1 to RK3308B
Composant
Réf.
Description
SOM Radxa rCore (RK3308B)
Module quad-core ARM Cortex-A35 @ 1.3GHz, 512MB DDR3, 8GB eMMC
Coprocesseur ESP32-WROOM-32U-N4
Microcontrôleur WiFi 802.11b/g/n + BT 4.2, connecté via I2C1 au RK3308B
Component
Part
Interface
Description
eInk 2.9" Waveshare 2.9" G
SPI2
e-Paper display 296×128px, FPC 24P connector, ultra low power
OLED 0.49" Wisevision X049-6432TSWPG02-H14
I2C
OLED display 64×32px (on Bottom PCB)
Composant
Réf.
Interface
Description
eInk 2.9" Waveshare 2.9" G
SPI2
Écran e-paper 296×128px, connecteur FPC 24P, très faible consommation
OLED 0.49" Wisevision X049-6432TSWPG02-H14
I2C
Écran OLED 64×32px (sur PCB Dessous)
Network / Connectivité réseau
Component
Part
Description
Ethernet PHY Microchip LAN8720A
RMII 10/100Mbps PHY, MDIO addr 0x01, 50MHz REFCLK from SoC, reset GPIO0_B7
ETH transformer PULSE HX1188NL
Integrated magnetic filter, coupled to RJ45
Composant
Réf.
Description
PHY Ethernet Microchip LAN8720A
PHY RMII 10/100Mbps, adresse MDIO 0x01, REFCLK 50MHz généré par le SoC, reset GPIO0_B7
Transformateur ETH PULSE HX1188NL
Filtre magnétique Ethernet intégré, couplé au RJ45
USB & Serial / USB & Interfaces série
Component
Part
Description
USB-UART #1 WCH CH340K
USB to UART bridge for ESP32 programming and debug
USB-UART #2 WCH CH340K
USB to UART bridge for RK3308B Linux console (UART0)
USB Hub Terminus FE1.1S
USB 1.1 hub BSOP28
Composant
Réf.
Description
USB-UART #1 WCH CH340K
Pont USB-UART pour programmation et debug de l'ESP32
USB-UART #2 WCH CH340K
Pont USB-UART pour console debug Linux du RK3308B (UART0)
USB Hub Terminus FE1.1S
Hub USB 1.1 BSOP28
Timekeeping & Power / Temps réel & Alimentation
Component
Part
Description
RTC NXP PCF2129T
I2C real-time clock with battery backup, SO-16
Buck converter MP2161
DC/DC step-down converter TSOT23-8
Buzzer MLT-9032
SMD piezo buzzer 9×3mm
Composant
Réf.
Description
RTC NXP PCF2129T
Horloge temps réel I2C avec backup batterie, SO-16
Buck converter MP2161
Convertisseur abaisseur DC/DC TSOT23-8
Buzzer MLT-9032
Buzzer piézo SMD 9×3mm
Discrete actives / Discrets actifs
Component
Part
Role
N-MOSFET
BSS138 ×2
Logic level shifting
3-state buffer
74AHCT1G125GV ×2
5V↔3.3V level shifter
P-MOSFET
SI1308EDL
Power switching
NPN BJT
MMBT3904 ×2
Signal driving
Schottky diode
MBR0530 ×3
Protection / rectification
Composant
Réf.
Rôle
MOSFET N
BSS138 ×2
Adaptation de niveaux logiques
Buffer 3 états
74AHCT1G125GV ×2
Level shifter 5V↔3.3V
MOSFET P
SI1308EDL
Commutation alimentation
BJT NPN
MMBT3904 ×2
Pilotage signaux
Diode Schottky
MBR0530 ×3
Protection / redressement
Oscillators / Oscillateurs
Component
Frequency
Use
SMD Crystal
25 MHz
Ethernet PHY reference
SMD Crystal
12 MHz
CH340K reference
Composant
Fréquence
Usage
Quartz SMD
25 MHz
Référence PHY Ethernet
Quartz SMD
12 MHz
Référence CH340K
🔊 PCB Dessus (Top) — Audio & Sensors / Audio & Capteurs
Component
Part
Description
MEMS Mic ×4 Knowles SPH0645LM4H-B-8
Digital I2S 24-bit MEMS microphones, 4 independent channels (SDI0–SDI3 on I2S0)
DAC Amplifier Maxim MAX98357A
Class-D mono I2S amplifier 3.2W, enable via GPIO0_B2
Composant
Réf.
Description
Micro MEMS ×4 Knowles SPH0645LM4H-B-8
Microphones MEMS numériques I2S 24 bits, 4 canaux indépendants (SDI0–SDI3 sur I2S0)
Ampli DAC Maxim MAX98357A
Ampli classe D mono I2S 3.2W, enable via GPIO0_B2
Environmental sensors / Capteurs environnementaux
Component
Part
Interface
Description
6-axis IMU Bosch BMI160
I2C/SPI
Accelerometer + gyroscope, addr 0x68
Magnetometer ST LIS2MDLTR
I2C
3-axis magnetometer, addr 0x1E
Ambient light TI OPT3001DNPR
I2C
Calibrated lux sensor, visible spectrum
Temp/Humidity TI HDC1080DMBR
I2C
Temperature + relative humidity, addr 0x40
Composant
Réf.
Interface
Description
IMU 6 axes Bosch BMI160
I2C/SPI
Accéléromètre + gyroscope, adresse 0x68
Magnétomètre ST LIS2MDLTR
I2C
Magnétomètre 3 axes, adresse 0x1E
Lumière ambiante TI OPT3001DNPR
I2C
Capteur lux calibré spectre visible
Temp/Humidité TI HDC1080DMBR
I2C
Température + humidité relative, adresse 0x40
Component
Part
Description
I2C GPIO expander TI PCA9554DW
8-bit I2C GPIO expander SOIC-16
Level shifter 74AHCT1G125GV ×2
3-state buffer 5V↔3.3V
RGB LED Worldsemi WS2812B-2020 ×1
Addressable RGB LED 2×2mm
RGB LED array Worldsemi WS2812C-4020 ×15
Addressable RGB LEDs 4×2mm
Composant
Réf.
Description
I2C GPIO expander TI PCA9554DW
Expander I2C 8 bits SOIC-16
Level shifter 74AHCT1G125GV ×2
Buffer 3 états 5V↔3.3V
LED RGB Worldsemi WS2812B-2020 ×1
LED RGB adressable 2×2mm
LED RGB array Worldsemi WS2812C-4020 ×15
LEDs RGB adressables 4×2mm
📟 PCB Dessous (Bottom) — Power & Interface
Component
Part
Interface
Description
Power monitor TI INA260AIPW
I2C
Voltage/current/power measurement TSSOP-16
I2C GPIO expander NXP PCA9536D
I2C
4-bit I2C GPIO expander SOIC-8
OLED LDO TOREX XC6206P402MR
—
4.0V dedicated regulator for OLED
P-MOSFET FDN338P
—
Power switching
N-MOSFET FDN335N
—
Signal switching
Composant
Réf.
Interface
Description
Moniteur puissance TI INA260AIPW
I2C
Mesure tension/courant/puissance TSSOP-16
I2C GPIO expander NXP PCA9536D
I2C
Expander I2C 4 bits SOIC-8
LDO OLED TOREX XC6206P402MR
—
Régulateur 4.0V dédié alimentation OLED
MOSFET P FDN338P
—
Commutation alimentation
MOSFET N FDN335N
—
Commutation signal
📡 PCB Avant (Front) — Proximity / Détection de proximité
Component
Part
Interface
Description
ToF sensor ST VL53L0CXV0DH/1
I2C
Laser Time-of-Flight rangefinder, 2m range, 12P LGA
Composant
Réf.
Interface
Description
Capteur ToF ST VL53L0CXV0DH/1
I2C
Télémètre laser Time-of-Flight, portée 2m, 12P LGA
💡 PCB Contour — RGB Ring / Anneau LED
Component
Part
Description
Addressable RGB LED ×15 SK6812
5×5mm RGB LEDs, decorative / status ring
Composant
Réf.
Description
LED RGB adressable ×15 SK6812
LEDs RGB 5×5mm, anneau décoratif / status
🔌 Software interfaces / Interfaces logicielles
Interface
Bus
Connected to / Périphériques
I2S0 Master
GPIO2
MAX98357A (SDO0) + 4× SPH0645 (SDI0–3)
SPDIF TX
GPIO0_C1
Digital audio output / Sortie audio numérique
GMAC RMII
GPIO1_B4→C5
LAN8720A
SPI2
GPIO1_C6/C7/D0/D1
eInk 2.9" 296×128px
I2C1
GPIO0_B3/B4
ESP32
I2C2
GPIO2_A2/A3
BMI160, LIS2MDL, OPT3001, HDC1080, INA260, PCA9554, PCA9536, VL53L0, OLED 0.49"
UART0
GPIO2_A0/A1
Linux debug console / Console debug Linux
GPIO
GPIO0 divers
LEDs, buttons, MAX98357A enable, PHY reset
🗂️ Repository structure / Structure du dépôt ├── hardware/
│ └── rk3308-custom-pcb.dts # Linux device tree overlay
├── bom/
│ ├── BOM_Cerveau.xlsx
│ ├── BOM_Dessus.xlsx
│ ├── BOM_Dessous.xlsx
│ ├── BOM_Avant.xlsx
│ └── BOM_Contour.xlsx
├── images/
│ └── (photos coming soon / photos à venir)
├── LICENSE # MIT (software)
├── LICENSE-HARDWARE # CERN-OHL-P v2 (hardware)
└── README.md
🔧 Software environment / Environnement logiciel EN: Debian Linux image (Radxa Pi S0 base), Linux 5.x BSP Rockchip kernel (modified), ALSA / PipeWire audio stack, custom device tree overlay.
FR: Image Debian Linux (base Radxa Pi S0), kernel Linux 5.x BSP Rockchip (modifié), stack audio ALSA / PipeWire, overlay device tree custom.
⚠️ Development notes / Notes de développementEN:
Hardware validation in progress. Key points to verify at first boot:
SPH0645 1-bit offset (non-standard Philips I2S format)
LAN8720A REFCLK direction (clock_in_out = "output")
PHY MDIO address (0x01 via PHYAD0/RXER 10kΩ pull-up)
I2C addresses: BMI160 0x68 · LIS2MDL 0x1E · OPT3001 configurable · HDC1080 0x40 · INA260 configurable · VL53L0 0x29
FR:
Validation hardware en cours. Points à vérifier au premier boot :
Décalage 1 bit SPH0645 (format Philips I2S non standard)
Direction REFCLK LAN8720A (clock_in_out = "output")
Adresse MDIO PHY (0x01 via PHYAD0/RXER pull-up 10kΩ)
Adresses I2C : BMI160 0x68 · LIS2MDL 0x1E · OPT3001 configurable · HDC1080 0x40 · INA260 configurable · VL53L0 0x29
