“ Byran Huang 从零开始打造的开源笔记本电脑，基于 RK3588，搭载 13.3 英寸 4K AMOLED 屏、Cherry MX 机械键盘，厚度 ”
Byran 的主页：https://www.byran.ee/
项目仓库：
https://github.com/byrantech/laptop
想象一个技术特性的技能分布图：屏幕、音频、性能、制造工艺、触感、触控交互、效率、尺寸等诸多维度。而笔记本电脑，正是所有这些特性的平衡点所在。现在，让我们打造一台尽可能涵盖现代商用轻薄本多项特性的设备，当然，必须从零开始打造！
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启动并插入磁性键盘
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Epic Hypixel Bedwars 游戏
在云中寻找一个电子
我先绘制了思维导图，并将其迁移到 Obsidian 中：
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简而言之，我给自己列出了一份雄心勃勃的目标清单：主板RK3588 SoC 主板基于 CM3588 平台USB-C USB3.1 Gen 1 接口PCIe 无线网卡/蓝牙 + SSD电源系统ESP32-S3 嵌入式控制器约 60Wh 锂离子电池组外设无线机械键盘玻璃表面多点触控触控板13.3 英寸 4K AMOLED 显示屏阳极氧化铝 CNC 加工的外壳
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费米子分析（Fermionic Analysis）芯片选型我将目光投向单板计算机 SoC 方案，因为主板制造商通常会公开发布参考原理图。从多个维度看，Rockchip RK3588 是当前消费级市场上可获取的性能最强的芯片。尽管软件支持尚不完善，但其硬件文档中包含了大量开发者资源，且提供了丰富的参考设计原理图。部分关键参数：四核 A76 + 四核 A55Mali-G10 GPU6 TOPs NPU8K@60FPS 解码能力I/O接口：8K显示输出、双USB3.1、PCIe 3.0 x4、HDMI2.1/eDP 1.4等鉴于项目周期仅有数月，采用类似树莓派 CM5 的 SoM 方案成为最优解：硬件兼容性有保障，且更易实现紧密集成。选择 SoM 还能规避内存模组等高速信号传输问题。经调研，最终选定 FriendlyElec 的 CM3588 模块。价格亲民、文档齐全、易于采购。完美之选！
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FriendlyElec CM3588 SoM
屏幕选型
登录 panelook.com，按尺寸与分辨率筛选。作为高像素密度的忠实拥趸，最终锁定一款 13.3 英寸 4K AMOLED 显示屏。经淘宝库存比对，ATNA33TP11 成为最佳选择：该型号全新且库存充足，毕竟 OLED 存在烧屏风险需谨慎。
高光时刻：屏幕调试期间，通过更换连接器并将主板缩短 2mm 的操作，意外提升了信号完整性，使得 4 组 1.5GHz 信号得以完美传输。至于 Linux 驱动适配，需从搭载此屏幕的华硕笔记本系统日志中逆向工程参数，精准调整上电时序等关键配置。简而言之：在非主线 Linux 内核上点亮 4K AMOLED eD P屏幕堪称地狱级挑战，具体攻略请关注后续更新。
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ATNA33TP11与V2短版评估板联调实拍
电源系统
电池组厚度需控制在 6mm 以内，四组并联约占整机内部一半空间。鉴于国内厂商电池现货采购困难且跨国运输风险高，转向美国市场寻源。经筛选，最终锁定美国 AA Portable Power Corp、batteryspace.com 及 Powerizer 平台货源。通过功率测算：4.250Ah 3.7V 4S = 62.9Wh（峰值放电电流 8A，对应 134.4W 功率输出），参数达标。
整机电压峰值为 4.2V * 4 串=16.8V，系统设计兼容 20V USB-C（即100W PD 协议），通过 BQ25713 充电管理芯片实现电能输入。采用 BQ77915 平衡保护芯片确保充电安全，LTC2943 电量计量芯片精准计算剩余电量。选用 ESP32-S3 模块作为全局控制器，并将方案导入量产流程。
历经数日驱动开发与数据手册攻坚，成功实现充电功能。系统满载测试通过5A电流验证，但固件优化尚未完成，目前静态电流仍偏高（约50mA）。
ESP32 的 USB 接口通过 UART 与主板内部 USB 总线通信传输电源数据，操作系统内运行 Python 脚本及内核模块，最终将电池信息整合至内核电源服务实现原生显示。
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笔记本内部的 Powertrain V0.2
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电源板的完整图纸可参考以下链接（复制到浏览器可查看原理图、PCB、3D及 BOM）：https://www.eda.cn/ecadViewer/viewerPage?xmlId=0c9870ad-8fbd-4586-88f8-17e47ba47f94&fileZip=%2Fdata%2Fdesign%2Fdemo%2F0c9870ad-8fbd-4586-88f8-17e47ba47f94.zip主板设计基于电池组与屏幕的初步 CAD 布局，我将主板宽度目标设定为小于90mm。
物理I/O接口
最终选定配置如下：
? 双 USB3.1 Type-C接口
? 单 USB2.0 Type-A接口
? 3.5mm音频接口
? microSD卡槽
内部扩展：
? M.2 E-key接口连接RTL8852BE WiFi 6 (802.11ax) + BT5.2无线网卡
? M.2 M-key接口支持2242规格的NVMe SSD（若调整机身结构，亦可兼容全尺寸NVMe SSD）
综合上述设计，主板高度约控制在90mm以内。若详细展开主板功能实现细节，本文篇幅恐将失控，完整设计解析请移步专题文章。
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主板的完整图纸可参考以下链接（复制到浏览器可查看原理图、PCB、3D及 BOM）：https://www.eda.cn/ecadViewer/viewerPage?xmlId=fcd3ac74-42ee-4651-a475-f8991ba2927c&fileZip=%2Fdata%2Fdesign%2Fdemo%2Ffcd3ac74-42ee-4651-a475-f8991ba2927c.zip
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硬件概览系统调校
Joshua Riek 维护的 ubuntu-rockchip 内核/发行版兼具开箱即用的便捷性与深度优化特性。采用 Armbian 内核（基于 Rockchip 官方内核分支）意味着开发者可直接在预配置环境中调用 RK3588 芯片的完整功能。由于硬件适配工作主要通过 U-Boot 引导程序加载的 DeviceTree（DTS）语言实现，尽管此前毫无 Linux 开发经验，我充分利用其系统无关性加速试错流程。
我没有在 RK3588 上开发和编译代码，而是使用我的日常驱动 MacBook 和 Visual Studio Code。一旦我对 DTS 进行了修改，就会使用运行 Ubuntu 24.04（与 macOS 共享文件系统和内核）的 Orbstack（虚拟化软件），并在那里编译 DeviceTree。
DTSI, DTS, and DTS Overlay Files (some for SoC, some for other ICs, etc.) -> dtcpp binary (preprocessing & linking various DeviceTree definitions) -> dtc binary (DeviceTree compilation) -> anyon_e.dtb (compiled DeviceTree binary!)通过U-Boot指向自定义编译的DTB文件，将anyon_e.dtb通过scp命令传输至操作系统。执行u-boot-update更新引导配置，重启后变更生效。
这套流程支撑了显示配置、PCIe总线、USB 接口等底层硬件调试。最终系统环境为Ubuntu 24.04 LTS + Linux 6.1内核标准安装。
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测试电池，编写DTS
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软件概览外设开发试想一下：抽出笔记本键盘即可作为独立无线设备使用！这种设想是否过于疯狂？或许独我一人痴迷于此。
身为机械键盘狂热爱好者（曾设计多款 ZMK 固件键盘），最终选用 Cherry MX ULP 机械轴以追求极致手感。但内置电池与全机械结构必然增加厚度。我采用 1mm 厚度 200mAh 锂电池+定制保护板，藏身于键行间隙节省约1.6mm PCB空间，搭载 ZMK 固件的 nRF52840 SoC 模块隐藏于空格键下方，通过 Fabworks 定制的 PLA+6061 铝材叠层结构，将整体厚度压缩至7mm。
因市面上无适配键帽，我启用了 Bambu Lab X1C 3D 打印机配备 0.15mm 喷嘴进行 PLA 打印。此过程意外开启硬质合金喷嘴采购深坑：20 枚 0.15mm 喷嘴报价约 40 0美元，倒也不失为一种新尝试。历经多次迭代，最终完成全键帽打印与组装。
说到触控板，开发进程很快。我从一开始就知道我想要一个好的触控板，但我没有电容跟踪开发经验，所以自己制作一个是不可能的。在网上搜索时，我在 Mouser 找到了 Azoteq PXM0057-401 评估模块。它有全玻璃表面、多点触控和 USB 接口。而且，只要 35 美元左右。不过，这种触控板已经停产，没有多少替代品。
键盘和触控板都已正常工作，是时候进行最后的修饰了。
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键盘的完整图纸可参考以下链接（复制到浏览器可查看原理图、PCB、3D及 BOM）：https://www.eda.cn/ecadViewer/viewerPage?xmlId=964cc167-4426-4ec3-9ea2-6a52e6ae4891&fileZip=%2Fdata%2Fdesign%2Fdemo%2F964cc167-4426-4ec3-9ea2-6a52e6ae4891.zip
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从左上方起逆时针方向：键盘侧面轮廓、键盘打字、触控板、背面 1 毫米电池、nRF52840 SoC 区域
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OnShape 线框剖视图
机械结构
在启动系统设计的同时，我向 JLC 寄送多组 CNC 加工铝块进行阳极氧化工艺评估。深灰色氧化层质感最佳，但出于美学偏好，最终选定哑光黑版本。基于 PTC OnShape 平台，尝试融合两大挚爱笔记本系列雷蛇灵刃 （Razer Blade）与 MacBook Pro 的设计语言，打造兼具简约美学与结构强度的 CAD 模型。得益于可拆卸键盘设计，底壳无需螺丝固定，转由掌托部件直接锁附机身。
此处查看CAD模型：
https://cad.onshape.com/documents/a18bb6df7dbba66df24a7ec8/w/967d921e60c207e3b6f5cf7b/e/1f78a9387b17c2d178742295?renderMode=0&uiState=678da20d5bee0d1ad2dd55f1机身设计最大难点在于铰链选型。我采用了 Framework 13.3 英寸铰链方案（因其提供完整 3D 模型），并在 OnShape 中设置运动约束以精确模拟开合角度。
机箱布局相当简单：底部是电池，右侧是电源板，左侧是主板，顶部是铰链装置。还有一个透明的 PETG FDM 打印电源按钮，可以在定制的 PCB 板上实现背光效果。为了平衡不对称的铰链（主板太宽造成的），左侧也有一根小碳纤维杆。
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确保屏幕总成在开合过程中不与内部组件干涉成为一场硬仗。虽然我很早就开始考虑散热问题，在这里留出了供热管穿过的缝隙，但要把所有的部件装进去仍然很难。键盘底部与散热器顶部之间的距离不到半毫米。因为我没有资源来定制热管和散热片解决方案，所以散热系统受到了限制。为此，我制作了一个全铜 CNC 散热器和一个连接风扇的热管。这一切都与 PTM7950 相连。
我还在两侧添加了 PUI 音频扬声器。CM3588 的 DAC 音频无法正常工作，而我的调试时间又不够，因此我单独制作了一个 USB 音频转换器电路板，并通过一个 D 类放大器进行传输。我本来也想制作放大器，但时间不够了。
在最后组装时，我混合使用了 JLC 的尼龙粉末选择性激光烧结 (SLS) 和 FDM 打印 PA6-CF 来制作较小的结构部件。将所有部件与哑光黑 CNC 铝机箱组装在一起，我终于拥有了自己的笔记本电脑。
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项目反思迄今为止最具挑战性的课程当属高二春季学期的量子力学。就在耗费数月求解含时/不含时薛定谔方程之前，我还坐在壁球社团巴士（此squash指运动，非蔬菜）上与友人畅谈。某位朋友提议将毕业设计定为打造一台笔记本——仅此一句，便埋下种子。同年六月，在量子力学课程收官之际，我将项目命名为anyon_e。
打造这台设备异常艰难。倒计时带来的精神压力、横跨电气、软件与机械系统的跨学科持续挑战，几乎汇聚了我过往所有技术积累。自五月起，它便占据了我绝大部分心智空间。
受ZMK、KiCAD、Blender等开源项目及无数开源硬件（OSHW）实践启发，我愿贡献自己的微薄之力。将创造的主动权交还到人们手中：无论是创新、想象，还是其他任何形式的探索。以此向"不可能"发起冲锋。
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