velxio 是什么?

Velxio 是一个开源的多板卡嵌入式模拟器,可在浏览器里编写、编译并运行 Arduino C++ 或 Python 代码——无需任何真实硬件、无需云端账号。它做的是真正的 CPU 级仿真:支持 19 种开发板、5 种 CPU 架构(AVR8 的 ATmega/ATtiny、ARM Cortex-M0+ 的 RP2040、RISC-V 的 ESP32-C3/CH32V003、Xtensa LX6/LX7 的 ESP32/ESP32-S3、以及 ARM Cortex-A53 的树莓派 3 Linux),并配有 48+ 个可交互的电子元件。许可为 AGPLv3,同时提供商业许可选项;定位与 Wokwi 类似但完全本地、可自托管。

⭐ 61 Stars 🍴 6 Forks TypeScript 作者: davidmonterocrespo24
来源:README.md(标题、首段、Supported Boards 表格);GitHub 仓库元数据(topics 含 wokwi、license=AGPLv3 双授权) 查看 GitHub 仓库 →

为什么值得关注

嵌入式/创客学习和原型开发常受限于「必须有实物板卡」,而现有在线模拟器(如 Wokwi)多为云端托管、有用量或功能限制。Velxio 主打「完全本地、开源、可自托管、无限制」,且覆盖板卡和架构相当广(19 板 / 5 架构),还能在同一画布上混合不同架构的多板卡协同仿真(如树莓派 3 与 Arduino 通过串口相连)。项目已上 Product Hunt,有 Discord 社区,截至数据采集约 2,026 stars。

来源:README.md(首段「No hardware, no cloud, no limits」、Multi-board 截图说明、Product Hunt/Discord 徽章);GitHub 仓库元数据(stars=2026)

核心功能

浏览器内真实 CPU 仿真

AVR8(avr8js)和 RP2040(rp2040js)直接在浏览器以原生时钟速度仿真,约 60 FPS;ESP32/RISC-V/树莓派 3 等通过后端 QEMU 仿真。

来源:README.md(Supported Boards 表 Engine 列、Multi-Board Simulation → AVR8 段落)
19 板卡 / 5 CPU 架构

覆盖 Arduino Uno/Nano/Mega/ATtiny85/Leonardo/Pro Mini、树莓派 Pico/Pico W、多款 ESP32(含 S3/C3/CAM/XIAO)、CH32V003、树莓派 3B,跨 AVR8/ARM Cortex-M0+/RISC-V/Xtensa/ARM Cortex-A53。

来源:README.md(首段架构列表、Supported Boards 表)
完整代码编辑与编译

Monaco 编辑器支持 C++/Python,含语法高亮、自动补全、多文件工作区(.ino/.h/.cpp/.py);后端用 arduino-cli 编译为 .hex/.bin,并有可调整大小的编译输出控制台。

来源:README.md(Features → Code Editing 段落)
48+ 可交互元件与电路仿真

提供 48+ 电子元件(带可视预览、搜索、分类),支持 GPIO、Timer、USART、ADC(电位器注入电压)、SPI、I2C 等外设;电路侧有 MNA 求解器与 ngspice 集成。

来源:README.md(Component Picker 截图说明、Multi-Board Simulation 外设列表);git tree(docs/wiki/circuit-emulation-mna-solver.md、circuit-emulation-ngspice.md)
多板卡混合仿真

可在同一画布上同时运行不同架构的多块板卡并用串口相连(如树莓派 3 + Arduino),把异构系统放进一个电路里联调。

来源:README.md(Screenshots 的 Multi-board simulation 说明)

技术架构

Velxio 是前后端分离架构:前端为 TypeScript(Vite 构建),后端为 Python。仿真按板卡分两类引擎——轻量架构在浏览器里跑(Arduino AVR8 用 avr8js、RP2040 用 rp2040js),重型架构在后端用 QEMU 跑(ESP32/ESP32-S3/ESP32-C3 等 Xtensa/RISC-V 用 lcgamboa 的 QEMU 分支,树莓派 3 用 QEMU raspi3b)。后端(backend/app)用 FastAPI 风格组织 API 路由(compile、compile_chip、compile_rom、simulation、libraries、iot_gateway),服务层包含 arduino-cli 封装、QEMU 管理器(qemu_manager、esp_qemu_manager)、WASM 芯片运行时(wasm_chip_runtime)、8080/Z80 汇编器、启动镜像下载校验等。电路仿真本身有一套较完整的实现(MNA 求解器、ngspice 集成、AVR 桥接),并有大量 docs/wiki 文档说明其架构与坑点。还内置 MCP server(backend/app/mcp)。

来源:README.md(Supported Boards 表的 Engine 列、Features);git tree(backend/app/api/routes/、services/qemu_manager.py、wasm_chip_runtime.py、mcp/、docs/wiki/circuit-emulation-*)

项目知识图谱

知识图谱:项目核心节点(中心)+ 核心功能(内环六边形)+ 关键技术依赖(外环 chip) avr8js(AVR8 浏览器仿真)avr8js(AVR8… rp2040js(RP2040 浏览器仿真)rp2040js(RP20… QEMU(lcgamboa 分支,ESP32/RISC-V/树莓派后端仿真)QEMU(lcgamboa… arduino-cli(编译)arduino-cli(… ngspice(电路仿真)ngspice(电路仿… 浏览器内真实 CPU 仿真 19 板卡 / 5 CPU 架构 完整代码编辑与编译 48+ 可交互元件与电路仿真48+ 可交互元件与电路… 多板卡混合仿真 velxio 项目本体 核心功能 关键依赖

中心为项目本体,内环 = 核心功能模块,外环 = 关键技术依赖;按 deep.json 中的 core_features 与 tech_stack.key_deps 自动生成

技术栈

语言TypeScript(前端)、Python(后端)、C++/Python(用户代码)框架前端 Vite + Monaco Editor;后端 Python API(FastAPI 风格路由)
avr8js(AVR8 浏览器仿真)rp2040js(RP2040 浏览器仿真)QEMU(lcgamboa 分支,ESP32/RISC-V/树莓派后端仿真)arduino-cli(编译)ngspice(电路仿真)
Docker 镜像(GHCR)、ESP-IDF 工具链构建、GitHub Actions(前后端测试、库编译、电路测试、Docker 发布)
来源:README.md(Features、Try it now 的 Docker 段落、Supported Boards Engine 列);git tree(.vite/、backend/、Dockerfile.*、.github/workflows/、docs/BUILD-QEMU.md)

快速上手

无需安装可直接用线上版:打开 velxio.dev,在编辑器里写 sketch 并直接仿真。自托管用 Docker 单命令:docker run -d -p 3080:80 并挂载 velxio-data、arduino-libs、user-libs、ccache、build 等多个命名卷(这些卷用于缓存 ESP-IDF 构建,否则每次重启后首次编译要 5-7 分钟,有缓存则 5-30 秒),随后访问 http://localhost:3080。注意:ESP32/RISC-V 的 QEMU 预编译共享库和启动 ROM 现已改由 velxio.dev 的 license 模块分发(可在一分钟内申请免费个人版 key 下载),也可按 docs/BUILD-QEMU.md 自行从 lcgamboa/qemu 编译(约 15-30 分钟,无需 key,AGPLv3 可自由构建)。
来源:README.md(Try it now、Docker 段落);releases(qemu-prebuilt 说明:预编译库改走 license key,源码仍可自行构建)

使用场景

适合嵌入式/创客的教学、学习和原型验证:在没有实物板卡时编写并验证 Arduino/ESP32/树莓派代码,测试 GPIO、ADC、SPI、I2C、串口、TFT 显示、超声波传感器等外设逻辑;用于课堂或自学(浏览器即开即用、无门槛);用于跨架构系统的早期联调(多板卡混合仿真);以及希望数据和环境完全留在本地、可自托管的场景。对需要真实物理时序精度或非常规外设的项目,仿真仍有边界,最终仍需实物验证。

来源:README.md(首段、Screenshots、Multi-Board Simulation、Try it now self-host)

优势与局限

优势

  • 板卡与架构覆盖广(19 板 / 5 CPU 架构),且做真实 CPU 级仿真而非行为模拟
  • 完全本地、开源、可自托管,无云端用量限制
  • 支持多板卡异构混合仿真,元件丰富(48+),编辑器体验完整(Monaco)
  • 文档充分(大量 circuit-emulation wiki),内置 MCP,工程化(多 CI、Docker)

局限

  • ESP32/RISC-V 的 QEMU 预编译二进制改为通过 velxio.dev 的 license key 分发(免费个人版,但增加了一步;源码仍可自建)
  • 采用 AGPLv3 + 商业许可双授权,商用集成需注意合规
  • 重型架构依赖后端 QEMU,自托管时首次编译较慢、对缓存卷依赖明显
  • 仿真无法完全替代真实硬件的物理时序与电气特性,关键项目仍需实测
来源:README.md(License 徽章、Try it now 的缓存说明);releases(qemu-prebuilt 的 license key 说明与「源码不变、可自建」)

最新版本

仓库最新的发布标签为 qemu-prebuilt(QEMU ESP32 Libraries,2026-04-04),其内容是一则迁移说明而非常规版本:Velxio 的 QEMU 共享库(libqemu-xtensa、libqemu-riscv32)和 ESP32 启动 ROM 不再从 GitHub release 直接提供,改由 velxio.dev 的 license 模块分发——用户申请免费个人版 key 后通过给定 URL 下载(提供 amd64/arm64/macOS-arm64/windows-amd64 等多平台二进制,并有 SHA-256 清单校验)。作者说明此举是因为预编译库被自动化工具抓取、甚至被商业再打包,用免费 key 做闸门来遏制该模式,但不改变 AGPLv3 承诺:源码不变,任何人仍可从 lcgamboa/qemu 自行编译(约 15-30 分钟,无需 key)。该构建基于 qemu-lcgamboa@822927b6。

来源:GitHub releases/latest(tag=qemu-prebuilt,正文说明)

总结评价

Velxio 在浏览器端嵌入式仿真这一细分里做得相当扎实:覆盖广、CPU 级仿真真实、可本地自托管、文档和工程化到位,是 Wokwi 之外一个值得关注的开源替代,尤其适合教学、自学和早期原型。需要留意的是 ESP32/RISC-V 预编译二进制改走免费 license key 分发(虽源码仍可自建)、AGPLv3 + 商业许可的双授权对商用的约束,以及自托管时对构建缓存的依赖。把它当作降低嵌入式入门和迭代成本的工具是合适的,关键设计最终仍应在真实硬件上验证。

来源:综合 README.md、releases 的二进制分发说明与 git tree 的工程结构
透明度声明
本页内容由 AI(大语言模型)基于以下公开材料自动生成:GitHub README、代码目录结构、依赖文件、Release 信息。 分析时间: 2026-05-24 11:59. 质量评分: 100/100.

数据来源:README、GitHub API、依赖文件