描述
<h2>项目核心定位与功能</h2>
<ol>
<li>核心功能：实现 AI 实时语音对话，支持情绪识别（听懂用户情绪）、答疑解惑、互动陪伴（分享快乐），满足基础 AI 语音交互需求。</li>
<li>适用人群：电子设计入门者。</li>
<li>教学支持：配套视频教学资源来自B站，提供功能演示及详细介绍，方便用户自主学习。</li>
</ol>
<h2>硬件设计详细说明</h2>
<ul>
<li>项目硬件架构清晰，涵盖电源、主控、音频、显示、交互五大核心模块，各模块设计细节如下：</li>
</ul>
<p><strong>1. 电源模块</strong></p>
<ul>
<li><strong>供电方案</strong>：聚合物电池和Type-C + TP4056充电管理方案。</li>
<li><strong>电压要求</strong>：直连主控模组电源输入引脚（VSYS），需严格满足 3.7V~4.7V 电压范围，3.3V 或 5V 供电无法正常工作。</li>
<li><strong>辅助供电</strong>：主控模组的 VDD33_VOUT2 引脚为软件控制输出，芯片正常启动后可输出 3.3V，为其他低电压元器件供电。</li>
</ul>
<p><strong>2. 主控模块</strong></p>
<ul>
<li><strong>核心器件</strong>：立创开源 SF32LB52 模组，属于蓝牙低功耗（BLE）芯片。</li>
<li><strong>核心参数</strong>：
<ul>
<li>工作频率：240MHz</li>
<li>存储配置：8MB PSRAM + 16MB Flash</li>
<li>功耗优势：BLE 连接（1S 间隔）仅 7μA，BT 连接（1S 间隔）仅 10μA，BLE+BT 双连接功耗比同行单 BT 连接低 60%。</li>
<li>扩展功能：支持 BT PAN 功能（可直接连接手机上网，功耗低于 WiFi，适合电池供电场景），带屏连接功耗仅 30mA。</li>
</ul></li>
</ul>
<p><strong>3. 音频模块（功放 + 麦克风）</strong>
<strong>（1）音频功放</strong></p>
<ul>
<li><strong>器件型号</strong>：LM4871（单声道 AB 类音频功率放大器）</li>
<li><strong>关键参数</strong>：输出功率 3W，工作电压范围 1.9V~5.5V，适配小功率喇叭实现语音输出。</li>
</ul>
<p><strong>（2）麦克风</strong></p>
<ul>
<li><strong>器件类型</strong>：驻极体话筒（型号 GMI6050P-36db）</li>
<li><strong>工作原理</strong>：通过振膜与背极板的距离变化改变电容值，将声音信号转换为微弱交流电信号；需 2~5V 基准电压确保稳定工作。</li>
<li><strong>电路设计</strong>：通过 10KΩ 电阻 R3 提供基准电压（MIC_BIAS），由主控模组控制输出（用时开启、不用时关闭），实现低功耗；电阻值经测试优化，过低会导致音频信号弱，过高易引入噪声。</li>
</ul>
<p><strong>4. 显示模块</strong></p>
<ul>
<li>
<p><strong>屏幕规格</strong>：1.69 寸 TFT 液晶屏，型号 ST7789，分辨率 240x280，为圆角 SPI 彩屏。</p>
</li>
<li>
<p><strong>控制方式</strong>：采用 SPI 协议通信，支持两种控制模式：</p>
<ul>
<li>硬件 SPI 外设：需选择主控特定引脚，可实现更高通信速率与更快屏幕刷新。</li>
<li>软件模拟 SPI：引脚选择更灵活，但速率较低。</li>
</ul>
</li>
<li>
<p><strong>供电要求</strong>：3.3V 独立供电，与主控辅助供电（VDD33_VOUT2）兼容。</p>
</li>
</ul>
<p><strong>5. 交互模块（按键与 LED）</strong></p>
<ul>
<li><strong>按键设计</strong>：采用轻触开关按键，支持 “按键唤醒” 功能（设备休眠时按按键激活）。</li>
<li><strong>LED 设计</strong>：配置绿色 LED（引脚 PA42 等），用于指示设备工作状态（如唤醒、语音交互中）。</li>
</ul>
<h2>软件与开源资源</h2>
<ul>
<li>软件开源地址：<a href="https://github.com/78/xiaozhi-sf32" target="_blank">https://github.com/78/xiaozhi-sf32</a> （含核心控制代码、语音交互逻辑代码）。</li>
<li>视频教学链接：<a href="https://www.bilibili.com/video/BV1tzbJzbEt5" target="_blank">https://www.bilibili.com/video/BV1tzbJzbEt5</a></li>
</ul>
<h2>成品展示</h2>
<p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/c6d0ec742d7c49ac9e4410a29c49144c.png" alt="S2025-09-05.png"></p>
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