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MiciMike substituição drop-in da PCB para Google Nest Mini
MiciMike Nest Mini é uma substituição drop-in da PCB para o "Google Nest Mini" (o alto-falante inteligente de segunda geração do Google com porta de carregamento tipo barril)), mas baseada nos microcontroladores ESP32 e XMOS para rodar firmware de código aberto.
Dica! Se você está procurando uma substituição semelhante de PCB para o "Google Home Mini" (hardware do alto-falante inteligente de primeira geração do Google com porta de carregamento Micro-USB), confira o projeto irmão em https://github.com/iMike78/home-mini-v1-drop-in-pcb
Ambos são projetos de hardware totalmente open-source, que tomam inspiração conceitual do Onju Voice, porém com o objetivo de seguir o padrão de assistentes de voz aberto da Open Home Foundation, tendo como referência o Home Assistant Voice Preview Edition para os desenhos e especificações da PCB.
Escopo do projeto
O objetivo deste projeto e repositório (similar ao Onju Voice, mas sob uma licença de hardware totalmente open-source) é projetar uma PCB (Placa de Circuito Impresso) de substituição direta com esquemáticos de hardware que qualquer um pode fabricar/montar ou encomendar de um fabricante de PCB como uma substituição personalizada para o Google Nest Mini (2ª Geração).
O foco principal é pessoas que desejam converter/reutilizar seus antigos alto-falantes inteligentes Google Nest Mini em hardware open-source para Controle de Voz do Home Assistant e/ou saída de alto-falante para Music Assistant, (o hardware pode provavelmente ser usado também para outras aplicações com outros firmwares, já que é baseado na popular plataforma Espressif ESP32).
O design de hardware irá (similar ao Home Assistant Voice Preview Edition) integrar um ESP32-S3 SoC para WiFi, BLE, e detecção de palavra-chave embarcada (usando firmware ESPHome sem código) + um chip XMOS xCORE XU316 para processamento avançado de áudio (com firmware customizado para limpeza de microfone, aprimorando o reconhecimento de voz utilizando algoritmos locais para Supressão de Ruído, Cancelamento de Eco Acústico, Cancelamento de Interferência e Controle Automático de Ganho).
Em funcionalidade, foi feito para ser majoritariamente compatível em hardware com o Home Assistant Voice Preview Edition (a.k.a. Home Assistant Voice PE) design de referência (que foi lançado como hardware open-source pela Open Home Foundation em colaboração com a Nabu Casa). A principal diferença será devido às limitações definidas pelo gabinete e componentes do Google Nest Mini, (ou seja, o hardware do projeto nest-mini-drop-in-pcb estará limitado pelo mesmo tipo de capacidade física de entradas do hardware original da Google).
Dessa forma, o escopo deste projeto/repositório não é desenvolver novos recursos/funções para o firmware ESPHome, então, caso queira isso, deve recorrer ao desenvolvimento do firmware do Home Assistant Voice Preview Edition, assim como ao código principal do ESPHome:
- https://github.com/esphome/home-assistant-voice-pe
- https://github.com/esphome/esphome
- https://github.com/esphome/feature-requests
Pedido de colaboração
Se você tem experiência em design de layout de PCB, (especialmente em roteamento de PCB, preenchimento de terra ou layouts digitais+analógicos sensíveis a ruído), sua ajuda é muito apreciada! Sinta-se à vontade para abrir uma nova issue, enviar sugestões/requisições, adicionar opiniões/feedback a issues existentes ou fazer fork deste repositório.
Para mais informações sobre o conceito/ideia, veja e contribua na discussão relacionada neste tópico do fórum da comunidade Home Assistant:
- https://community.home-assistant.io/t/any-news-on-alternative-to-onju-voice-pcb-repacement-design-for-google-nest-home-mini-speakers-with-added-xmos-chip-to-match-official-home-assistant-voice-preview-edition-reference-hardware/860001/
Status atual
- ✅ Esquemático concluído
- ✅ Posicionamento de componentes finalizado
- ✅ Roteamento concluído
- ✅ Preenchimento de terra, estratégia de blindagem e considerações de EMI finalizados
- ⚠️ 1º lote de teste falhou em dois erros - corrigidos
- 🕓 aguardando o 2º lote de teste
Ferramentas utilizadas
- 🛠️ KiCad 9
- 🧰 SnapEDA / LCSC para obtenção de footprints
Especificações conhecidas do hardware
- PCB de 4 camadas
- Chip ESP32-S3R8 (ESP32-S3 para WiFi, BLE e detecção de palavra-chave embarcada)
- XMOS XU316-1024-QF60B-C32 (DSP de áudio XMOS XU316 xCORE)
- Flash SPI dupla
- Barramentos I²S duplos (para permitir interfaces I2S simultâneas, ou seja, saída e entrada de áudio ao mesmo tempo)
- MAX98357 para saída de alto-falante (Amplificador Mono Classe-D I2S)
- 2x microfones MEMS (MSM261DHP)
- LEDs SK6812
- Entrada personalizada USB-C e alimentação de 14V
⚠️ A gravação via USB-C requer a desconexão da entrada principal de alimentação de 14V. Veja a nota na serigrafia da PCB para detalhes.
Referências
Recursos da Home Assistant Voice Preview Edition incluindo arquivos de design da PCB
- https://www.home-assistant.io/blog/2024/12/19/voice-preview-edition-the-era-of-open-voice/
- https://voice-pe.home-assistant.io/resources/
- https://support.nabucasa.com/hc/en-us/articles/26195279589277-Home-Assistant-Voice-Preview-Edition-PCB-design-files
- https://raw.githubusercontent.com/NabuCasa/support/refs/heads/main/static/docs/voice/home_assistant_voice_pe_schematic_v1.0_241009.pdf
- https://github.com/esphome/home-assistant-voice-pe
- https://esphome.github.io/home-assistant-voice-pe/
- https://voice-pe.home-assistant.io/
MCU IC chip XMOS xCORE DSP (XU316-1024-QF60B-C32)
- https://www.xmos.com/download/XU316-1024-QF60B-xcore.ai-Datasheet(3).pdf
- https://www.xmos.com/software-tools/
- https://www.xmos.com/develop/xcore-voice
- https://www.xmos.com/usb-multichannel-audio/
- https://www.xmos.com/xcore-ai
- https://github.com/esphome/voice-kit-xmos-firmware
- https://github.com/esphome/xmos_fwk_rtos
- https://github.com/esphome/xmos_fwk_io
Licença
Este projeto está licenciado sob a [Licença de Hardware Aberto CERN Versão 2 - Fortemente Recíproca (CERN-OHL-S v2)] Qualquer versão modificada deste hardware também deve ser distribuída sob a mesma licença.
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--- Tranlated By Open Ai Tx | Last indexed: 2025-10-06 ---