描述
<h2>1、项目介绍</h2>
<p style="text-align:justify;padding-left:40px;">本项目为<strong><a href="https://lceda002.feishu.cn/wiki/B2LLwyC7binHuJkkHGMce03wnWf" target="_blank">小智 AI 训练营</a>参训作品</strong>。小智 AI 聊天机器人作为一个智能语音交互入口，依托 Qwen、DeepSeek 等先进大模型的能力，通过 MCP 协议实现跨平台、多终端的智能控制。</p>
<p style="text-align:justify;padding-left:40px;">在充分理解和消化官方参训项目设计的基础上，本次实践进行了硬件层面的改造与优化：保留思澈 <strong>SF32LB52 模组</strong>作为核心主控芯片，其余元件全部改为贴片封装，以减小整体体积。同时结合现有的<strong>屏幕与电池</strong>资源，重新设计屏幕模组和外壳结构，使设备更加紧凑、美观，也便于后续维护和扩展。</p>
<h2 style="text-align:justify;">2、硬件设计</h2>
<p style="text-align:justify;padding-left:40px;">硬件整体采用双 PCB 结构，分为 屏幕板与 主控板，通过 FPC 排线进行可靠连接。</p>
<p style="text-align:justify;"><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/c2608cb8cff142a583cf0d97e803a563.jpg" alt="" width="596" height="442"></p>
<h3>2.1、屏幕模组</h3>
<p style="padding-left:40px;">屏幕模组采用一块 <a href="https://detail.1688.com/offer/682045744294.html" target="_blank"><strong>1.69 寸触摸屏幕</strong></a>，驱动芯片为 ST7789，与参考设计完全兼容。若直接焊接在主控板上，不仅空间利用率低，还限制了后续复用，因此单独设计了一块屏幕模组，既能独立使用，又方便更换或二次开发。</p>
<p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/99dab0cb4edd4fb9b4dac93f30a02e21.jpg" alt="" width="274" height="274"></p>
<p style="text-align:justify;padding-left:40px;">屏幕模组主要包括以下部分：</p>
<p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/21203a224fb64286b040acebcb0b2f3b.png" width="828" height="435" alt="21203a224fb64286b040acebcb0b2f3b.png"></p>
<p style="padding-left:40px;"><strong>供电电路</strong>：由 LDO 将输入电压转换为 3.3V 提供给屏幕。如输入本身为 3.3V，则可通过 0Ω 电阻直连，无需焊接 LDO，两者<span style="color:#e03e2d;"><strong>不可同时使用</strong></span>，避免冲突。</p>
<p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/8a0d9a00004c4fb3858c9cb9f3317a36.png" width="258" height="223" alt="8a0d9a00004c4fb3858c9cb9f3317a36.png"></p>
<p style="padding-left:40px;"><strong>数据传输电路</strong>：触摸芯片的 I2C 接口（SCL 与 SDA）仅需通过上拉电阻即可正常通信，设计简洁。</p>
<p><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/a53c8c2fb515453ea2ec4250a0c92537.png" width="238" height="235" alt="a53c8c2fb515453ea2ec4250a0c92537.png"></p>
<p style="padding-left:40px;"><strong>背光电路</strong>：采用 PWM 信号驱动 NPN 三极管，控制导通电流，从而调节屏幕亮度，实现灵活的背光管理。</p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/38262272c5b44587b8a903b502ffce80.png" width="348" height="258" alt="38262272c5b44587b8a903b502ffce80.png"></p>
<p> </p>
<p style="padding-left:40px;">所有信号与电源接口均通过 FPC 排线及排针引出，排针可根据需求选择焊接或省略，避免闲置浪费。</p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/6eba3eeb825849608814083aa606db55.png" width="216" height="260" alt="6eba3eeb825849608814083aa606db55.png"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/e5329fdad14a4a96bfebf27bf0e3aaa1.png" width="355" height="251" alt="e5329fdad14a4a96bfebf27bf0e3aaa1.png"></p>
<p style="text-align:left;padding-left:40px;">屏幕模组采用<a href="https://item.taobao.com/item.htm?id=673872431344&skuId=5495208202542" target="_blank">贴片铜柱</a>支撑，成品效果如下：</p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/491f62bb22864fc58dd313839f835c95.png" width="265" height="325" alt="491f62bb22864fc58dd313839f835c95.png"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/19e63df7c7ee4e048318fdddbd54f372.png" width="274" height="318" alt="19e63df7c7ee4e048318fdddbd54f372.png"></p>
<h3 style="text-align:left;">2.2、主控板</h3>
<p style="padding-left:40px;">主控板是系统的核心，主要由以下几部分组成：</p>
<p style="padding-left:40px;"><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/5fb7a42b90974a5e8a1d2473db3839af.png" width="1082" height="763" alt="5fb7a42b90974a5e8a1d2473db3839af.png"></p>
<p style="padding-left:40px;"><strong>供电电路</strong>：支持 LDO 与电池双路供电。电池通过 PMOS 实现自动切换：当 LDO 供电断开时，PMOS 保证电池正常输出；当 LDO 供电开启时，电池自动断开，避免冲突。</p>
<p style="text-align:center;"><img style="text-align:center;" src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/d5ad56d3ee454b42bfd4bf1b2f7b5f81.png" width="423" height="260" alt="d5ad56d3ee454b42bfd4bf1b2f7b5f81.png"></p>
<p style="text-align:left;padding-left:40px;"><strong>USB 与 LDO 稳压</strong>：USB 输入通过两颗 5.1K CC 下拉电阻获取 5V VBUS，再经可调 LDO 转换为 4.4V 输出，分压电阻设定参考电压为 0.8V，实现稳定的供电管理。</p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/eee650a826c949628e8d5c52363e61e8.png" width="388" height="272" alt="eee650a826c949628e8d5c52363e61e8.png"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/fef36106b0d348468f1d43a43a5823fc.png" width="565" height="290" alt="fef36106b0d348468f1d43a43a5823fc.png"></p>
<p style="padding-left:40px;text-align:left;"><strong>电池充电电路</strong>：在 USB 接入时可为电池充电，充电过程有 LED 指示：充电时点亮，完成后熄灭。充电电流可通过 6 脚电阻调节，例如阻值为 10kΩ 时电流约 100mA，阻值为 2kΩ 时可提升至 500mA。</p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/e39e1acf5d1e44549fc5cc382ff8ff6a.png" width="943" height="227" alt="e39e1acf5d1e44549fc5cc382ff8ff6a.png"></p>
<p style="padding-left:40px;text-align:left;"><strong>音频采集电路</strong>：采用一颗 MEMS 全向模拟麦克风，具备高信噪比与平坦的宽带频率响应，内置滤波器，能够有效抵抗电磁干扰。麦克风输出的模拟信号直接接入主控芯片的 ADC，用于语音采集和识别。</p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/cec1c07b21cb4d608108c1b3bfdce1be.png" width="572" height="199" alt="cec1c07b21cb4d608108c1b3bfdce1be.png"></p>
<p style="padding-left:40px;text-align:left;"><strong>音频输出电路</strong>：主控芯片的音频输出端经过前级电容、电阻进行隔直与限流处理后，送入功放芯片进行放大。功放输出端串联磁珠，用于抑制高频噪声干扰，最后驱动扬声器发声。</p>
<p style="padding-left:40px;text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/2056e96f27c0404dbc8241ea2acf58c6.png" width="985" height="238" alt="2056e96f27c0404dbc8241ea2acf58c6.png"></p>
<p style="padding-left:40px;text-align:left;">采集电路与输出电路 <strong>相互独立</strong>，仅在模拟地层面通过 <strong>0Ω 电阻与主控地单点相连</strong>，这样既能保证参考电位一致，又能避免形成环路噪声，从而提升音频性能。</p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/e06fa346bc194ccc88f96910991cebcf.png" width="325" height="134" alt="e06fa346bc194ccc88f96910991cebcf.png"></p>
<p style="text-align:left;padding-left:40px;"><strong>显示与交互</strong>：通过 FPC 与屏幕模组连接；引出两个按键，其中唤醒按键为高电平有效，自定义按键为低电平有效。</p>
<p style="text-align:left;padding-left:40px;"> </p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/757959fea7d74479ac9eb9b5fc3b5da5.png" alt="757959fea7d74479ac9eb9b5fc3b5da5.png"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/f937b34497e54a29a1209164945fd8fd.png" width="358" height="299" alt="f937b34497e54a29a1209164945fd8fd.png"></p>
<p style="text-align:left;padding-left:40px;"><strong>指示与扩展</strong>：将单色 LED 升级为 WS2812 RGB，可显示丰富颜色；同时预留串口排针，用于固件烧录与调试。</p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/22d4330ef3924baeab17c1c3265bdd42.png" alt="22d4330ef3924baeab17c1c3265bdd42.png"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/e5dce146bbcf493788a7e5c539bf7ae5.png" width="217" height="177" alt="e5dce146bbcf493788a7e5c539bf7ae5.png"></p>
<p style="text-align:left;padding-left:40px;">主控板整体效果如下：</p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/388430467a20499ebbb4fbd9624d3413.png" width="340" height="306" alt="388430467a20499ebbb4fbd9624d3413.png"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/3a021927e8a24ec2831917c4a9cedc4a.png" width="344" height="295" alt="3a021927e8a24ec2831917c4a9cedc4a.png"></p>
<p style="text-align:center;"> </p>
<h2 style="text-align:left;">3、外壳设计</h2>
<p style="padding-left:40px;">外壳由<strong>顶盖与底盖</strong>两部分组成：</p>
<p style="padding-left:40px;">顶盖开槽用于安装屏幕，上缘两侧突起对应主控板按键位置，下缘开孔便于麦克风收音。</p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/67b6b17b9137454c8b25f88872701597.png" width="233" height="262" alt="67b6b17b9137454c8b25f88872701597.png"></p>
<p style="padding-left:40px;text-align:left;">底盖设计了电池与喇叭的收纳仓，通过卡扣与顶盖固定，保证结构稳固。</p>
<p style="text-align:center;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/a1acaac004ac46509c600d431e30b105.png" width="203" height="249" alt="a1acaac004ac46509c600d431e30b105.png"></p>
<h2 style="text-align:left;">4、整体组装</h2>
<p style="padding-left:40px;">1. 将屏幕模组与主控板放入顶盖；</p>
<p style="padding-left:40px;">2. 连接 <a href="https://item.szlcsc.com/5778445.html" target="_blank">FPC 排线</a>并用<a href="https://detail.tmall.com/item.htm?id=600869955392&skuId=5294951613092" target="_blank">螺丝</a>固定；</p>
<p style="padding-left:40px;">3. 将电池和喇叭插入主控板；</p>
<p style="padding-left:40px;">4. 合上底盖并扣入顶盖卡扣。</p>
<p style="padding-left:40px;"><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/48ff164ab0824e8a891207f768db8a9f.gif" alt="" width="427" height="342"></p>
<h2>5、固件烧录</h2>
<p style="padding-left:40px;">固件部分无需额外修改，可直接参考《<a href="https://lceda002.feishu.cn/wiki/B2LLwyC7binHuJkkHGMce03wnWf" target="_blank">插件版小智 AI 设计教程</a>》 第九章 “固件下载烧录”，按流程操作即可完成。</p>
<h2>6、效果展示</h2>
<p style="text-align:left;"> </p>
<p style="text-align:left;"><img style="margin-left:auto;margin-right:auto;" src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/939fabbd0da54fb7b087958f7aae9605.jpg" alt="" width="424" height="424"></p>
<p style="text-align:left;"> </p>
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