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#第十届立创电赛#小智AI智能语音机器人

创建时间:4周前

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描述

<h2><strong>项目简介</strong></h2> <p>“小智” AI 对话机器人是一款以SF32LB52 芯片为核心控制单元,搭载立创开源蓝牙模组开发的轻量化智能语音交互设备。</p> <h2><strong>项目功能</strong></h2> <p>本项目是基于立创·开源SF32LB52模组为核心设计的AI智能语音机器人;设置有七个独立按键,一个为开关机,另一个为语音对话功能,剩下五个留给用户自行DIY;屏幕采用LCD240*280圆角SPI彩屏用来显示对话内容,丰富多彩的表情,每日天气情况,当前时间和地点等等;音频芯片采用LM4871来输出对话内容;采用麦克风咪头让用户与AI机器人进行语音互动式交流,用一节CR123A电池进行供电,烧录系统用SF32LB52模组自带串口引脚进行串口烧录下载。</p> <h2><strong>项目参数</strong></h2> <p>主控:SF32LB525UC6芯片;功能:240MHz蓝牙低功耗芯片,集成8MB PSRAM和16MBFlash,支持锂电池直供。功耗表现优异:1S间隔下BLE连接仅7μA、BT 连接仅 10μA。支持BTPAN功能,连手机上网比WIFI更省电,带屏连接功耗也仅30mA,适配电池供电场景。</p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/f215dc5f72c242eebce2b9deead3bb18.png" alt="MCU链接.png"> 电池:CR123A型号 3.7V 带USB充电的 34x16.5mm 锂电池。 <a href="https://mobile.yangkeduo.com/goods.html?goods_id=356561533799&page_from=101&pxq_secret_key=GMJ33ZFRNCCKIZGRRMDZGGIK7FUJJA3IHX3E4QF6TXRR3IHMVUWA&_oak_share_snapshot_num=1003&_oak_share_detail_id=6112171265&_oak_share_time=1757062866&share_oak_rcto=YWJp3ibQ1UognPecumkP6qCyJjZl7l1YszNshD6pY1bsVmqeyWgaa2IN&share_uin=PJ65CQHQQNXWZ7BB5KZSBZ5ASY_GEXDA&refer_share_id=87326dc3825c431fac67f82c6c06bf57&refer_share_uin=PJ65CQHQQNXWZ7BB5KZSBZ5ASY_GEXDA&refer_share_channel=message&refer_share_form=card&__wls_rt=1&__wls_lt=1&__wls_fm=n#pushState" target="_blank">https://mobile.yangkeduo.com/goods.html?goods_id=356561533799&page_from=101&pxq_secret_key=GMJ33ZFRNCCKIZGRRMDZGGIK7FUJJA3IHX3E4QF6TXRR3IHMVUWA&_oak_share_snapshot_num=1003&_oak_share_detail_id=6112171265&_oak_share_time=1757062866&share_oak_rcto=YWJp3ibQ1UognPecumkP6qCyJjZl7l1YszNshD6pY1bsVmqeyWgaa2IN&share_uin=PJ65CQHQQNXWZ7BB5KZSBZ5ASY_GEXDA&refer_share_id=87326dc3825c431fac67f82c6c06bf57&refer_share_uin=PJ65CQHQQNXWZ7BB5KZSBZ5ASY_GEXDA&refer_share_channel=message&refer_share_form=card&__wls_rt=1&__wls_lt=1&__wls_fm=n#pushState</a> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/1739aaffe25a4608b001c39ca8bc4ffe.png" alt="电池链接.png"></p> <p>音频功放芯片:LM4871;功能:工作电压 3V 至 12V、具备过热和短路保护功能,适用于便携式音频设备等场景的低成本小功率音频功率放大芯片。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/90670661de9245f197b9339d96e9d106.png" alt="LM4871MX.png"> 喇叭链接 <a href="https://mobile.yangkeduo.com/goods2.html?goods_id=751772528321&page_from=101&pxq_secret_key=GMJ33ZFRNCCKIZGRRMDZGGIK7HBAI4ORMDIA2XERVPFNM3PAA7JQ&_oak_share_snapshot_num=189&_oak_share_time=1757072663&share_oak_rcto=YWIuAue74MUIs7oxvI_cCPgXJjZl7l1YszNshD6pY1bsVmqeyWgaa2IN&share_uin=PJ65CQHQQNXWZ7BB5KZSBZ5ASY_GEXDA&refer_share_id=48f2adff585246a991a54b5cd014e269&refer_share_uin=PJ65CQHQQNXWZ7BB5KZSBZ5ASY_GEXDA&refer_share_channel=message&refer_share_form=card#pushState" target="_blank">https://mobile.yangkeduo.com/goods2.html?goods_id=751772528321&page_from=101&pxq_secret_key=GMJ33ZFRNCCKIZGRRMDZGGIK7HBAI4ORMDIA2XERVPFNM3PAA7JQ&_oak_share_snapshot_num=189&_oak_share_time=1757072663&share_oak_rcto=YWIuAue74MUIs7oxvI_cCPgXJjZl7l1YszNshD6pY1bsVmqeyWgaa2IN&share_uin=PJ65CQHQQNXWZ7BB5KZSBZ5ASY_GEXDA&refer_share_id=48f2adff585246a991a54b5cd014e269&refer_share_uin=PJ65CQHQQNXWZ7BB5KZSBZ5ASY_GEXDA&refer_share_channel=message&refer_share_form=card#pushState</a> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/dd86a736ca284f5b9df4cc01b12fcaee.jpg" alt="喇叭.jpg"></p> <p>麦克风:咪头麦克风;功能:将声音振动转化为微弱的电信号,为后续音频处理提供原始信号,广泛用于录音、语音交互等场景。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/a69ad3c5044e419aa8f3fbad38ed02f6.png" alt="咪头麦克风.png"></p> <p>TFT屏幕:1.69寸TFT屏幕;<a href="https://item.taobao.com/item.htm?id=694205959541" target="_blank">https://item.taobao.com/item.htm?id=694205959541</a> 详细参数链接里找客服要。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/f966b9c447624d338035fcc963bfc749.png" alt="屏幕链接.png"></p> <h2><strong>原理图解析(硬件说明)</strong></h2> <p>立创开源 SF32LB52 模组,其为 240MHz 蓝牙低功耗芯片,集成 8MB PSRAM 和 16MB Flash,支持锂电池直供。功耗表现出色,1S 间隔下 BLE 连接仅 7μA、BT 连接仅 10μA,双连接功耗比同行单 BT 低 60%,还支持 BT PAN 功能,连手机上网比 WIFI 省电,带屏连接功耗 30mA。供电上,电池直连模组 VSYS 引脚,需注意电压须在 3.7V~4.7V,3.3V 和 5V 不行;模组 VDD33_VOUT2 为软件控制输出,芯片正常启动后才输出 3V3。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/c7110023d15e4852a2d671ff87b2f6c4.png" alt="MCU.png"></p> <p>LM4871是一款3W、单声道AB类音频功率放大器,工作电压1.9-5.5V。项目采用差分输入模式的典型应用电路,在输入正相和负相串联的电阻越小声音越大。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/7e264410ab9143cdaf3e39b3db833126.png" alt="音频.png"> 芯片各引脚的描述: <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/f1eafbe3e3034e9f97750e0f5b7196f5.png" alt="功放.png"> 数据手册上的典型应用电路: <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/0fc47805ee774e839b0e6f34672f5170.png" alt="音频2.png"></p> <p>驻极体麦克风核心是振膜与背极板构成的电容,声音振动会改变二者距离及电容值,进而产生微弱模拟信号。虽其驻极体材料自带永久电荷,但需2~5V基准电压预充电才能稳定工作。原理图中,10K 电阻R1负责输入模组控制的基准电压 MIC_BIAS,按需开关实现低功耗(阻值过低信号弱、过高易引入噪声);电容U6则用于滤波,去除高频噪声以解决声音滋滋声或沙哑问题。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/014fca901ee34cf79ef719a9e133aada.png" alt="麦克风.png"></p> <p>模组出厂有固件,上电后正常的话LED会亮。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/d71b310490e04acab11d0524c18c7370.png" alt="LED.png"></p> <p>屏幕用的是SPI彩屏,烧录直接用串口烧录,任何一种串口都可以,RX接TX,TX接RX。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/2c8b21811cfa40db90621a82f0e017b6.png" alt="TFT和屏幕.png"></p> <p>本项目通过按键进行控制,PA34_KEY_1 是唤醒键 + 语音输入键,按下按键可以让主控从低功耗睡眠状态唤醒,当主控正在工作时,按下按键进行语音输入。ENC_PA39是关机键长按可关机,另外五个按键用于DIY使用。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/f93bb6f53f3f493e8503eb390d9b3c1a.png" alt="按键.png"></p> <p>SW1 是整个项目的电源开关,通过拨动 SW1 开关,进行断电和通电。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/557bff410749439f9daaab78389437e7.png" alt="电池.png"></p> <p>PCB注意事项:信号线走线宽度为10mil,音频线走15mil,电源走线为30mil,,大电容经过小电容,主控部分打过孔散热,GND网络使用铺铜的方式连接,走线不要走直角和锐角,必要时加泪滴。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/692559fd6e00472c8fd7123fcf6fae62.png" alt="PCB.png"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/58df176b0d82440681681d6d33e2ebc2.png" alt="PCB1.png"></p> <h2><strong>面板操作</strong></h2> <p>在原理图里新建一个面板,设置面板尺寸圆角,然后在面板上放置屏幕透明区域,按键挖孔区域以及各种想放的图案logo。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/2f9e1af599d54c7487461d7b79b17af4.png" alt="面板1.png"></p> <h2>3D外壳</h2> <p>在PCB里新建一个3D外壳,然后沿着板边绘制一个3D外壳的边框层,外壳宽高61 x 59.971mm,外壳整体高度25mm,上壳内壁设置为6mm,在绘制的同时打开视图,点击3D外壳实时预览就可以一边绘制一边看效果。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/1c1adb6a4c3e41c7856eb03a978576fd.png" alt="3D外壳.png"> 在板框四周添加螺丝定位孔固定,在下边的外壳挖一个可以放置电池供电的区域,挖几条喇叭声音播放的区域。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/8f84ec0756004981864bb03700ef097f.png" alt="3D外壳2.png"> 参考屏幕的尺寸大小,在外壳上开一个屏幕显示的槽位,根据按钮尺寸开几个按钮的槽位。在侧面开一个控制到电源开关槽位和麦克风收听的槽位。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/accf6d78d5b54c0ebd6d608c8bd36825.png" alt="3D.png"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/a03a5fdd71ae4540bb6561d41e43cb9a.png" alt="3D1.png"></p> <h2><strong>软件部分</strong></h2> <p>直接采用虾哥开源的小智AI程序。 <a href="https://github.com/78/xiaozhi-sf32" target="_blank">https://github.com/78/xiaozhi-sf32</a> 把项目拉取到自己的仓库中,下载git把项目克隆到本地。 开启github action权限。</p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/58508bb3f49843cc9e0ff31dcf193567.png" alt="github虾哥.png"></p> <pre><code># 将下面的链接替换为您自己fork的仓库地址,这样就可以在编辑器里实时修改代码了。 git clone https://github.com/YOUR_USERNAME/xiaozhi-sf32.git # 修改完代码后使用以下命令进行编译 git add . git commit -m "修改说明" git push origin main</code></pre> <p>返回到自己github 的action界面成功的话会触发自动编译。</p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/0f51caaf66884ed5b1c13976299247e4.png" alt="编译.png"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/fedb7f8b83714d38853ba7197b716339.png" alt="编译2.png"> 编译成功就可以下载烧录了。 另外想要修改智能体或者自定义的用户可参考此链接。 <a href="https://docs.sifli.com/projects/xiaozhi/custom/mcp.html#%E5%90%AF%E5%8A%A8-mcp-%E6%9C%8D%E5%8A%A1" target="_blank">https://docs.sifli.com/projects/xiaozhi/custom/mcp.html#%E5%90%AF%E5%8A%A8-mcp-%E6%9C%8D%E5%8A%A1</a></p> <h2><strong>使用说明</strong></h2> <p>1、拨动按钮上电成功会点亮LED灯。 2、烧录时候测量一下VBAT和VSYS的电压是否大于3.7小于4.7,否则无法烧录成功。 3、如果电压没问题烧录不进去,测一下RX,TX是否有短路现象。 4、终端烧录命令: ./sftool.exe -p COM3 -c SF32LB52 write_flash bootloader.bin@0x12010000 ftab.bin@0x12000000 ER_IROM2.bin@0x12A28000 ER_IROM3.bin@0x12268000 ER_IROM1.bin@0x12020000 烧录版本为1.3.2固件,COM端口记得使用自己电脑识别的端口号。 4、使用sftool工具烧录固件,打开终端之后输入如下命令(Windows):!!!需要注意的是:命令中的 ./sftool.exe 中的斜杠,在不同操作系统中有不同的表现: windows是反斜杠,linux是斜杠。 5、烧录成功开始配网。 打开手机热点选择蓝牙共享网络。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/0362fb8276d84f48aa1e9f17e9a0dd68.jpg" alt="热点.jpg"> 打开手机蓝牙连接sifli-pan设备。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/70408b1c9ea6467e80ac284f3634744d.jpg" alt="蓝牙.jpg"> 打开https://xiaozhi.me/console/agents 选择智能体。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/675b09eb2563482e8663cea0ed1317b5.png" alt="智能体.png"> 此网址配置智能体输入屏幕里的给的验证码,等待连接就行了。</p> <h2><strong>组装流程</strong></h2> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/dd14bec74b674d82b9b89a0e3fd90bf9.jpg" alt="PCB.jpg"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/5adc876951a44e65a96032b93b628698.jpg" alt="PCB焊接.jpg"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/f4cba0a38d274c7c84a75062cb27f26b.jpg" alt="面板.jpg"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/482258406621488e8ef56f7d3ecfa3b0.jpg" alt="实物图未打开.jpg"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/ef9e1b0d846542a5b5b2189a03029a72.jpg" alt="3D外壳未拼装.jpg"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/8bee4e1df6e04d2da15a233348bf48e3.jpg" alt="3D外壳.jpg"></p> <h2><strong>实物图</strong></h2> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/3924b15053714bd78e2023d3445260f9.jpg" alt="实物图.jpg"></p> <h2><strong>参考链接</strong></h2> <p><a href="https://oshwhub.com/article/the-10th-lichuang-electric-contest-xiao-zhi-ai-assistant-burning-tutorial" target="_blank">https://oshwhub.com/article/the-10th-lichuang-electric-contest-xiao-zhi-ai-assistant-burning-tutorial</a> <a href="https://lceda002.feishu.cn/wiki/B2LLwyC7binHuJkkHGMce03wnWf" target="_blank">https://lceda002.feishu.cn/wiki/B2LLwyC7binHuJkkHGMce03wnWf</a> <a href="https://github.com/78/xiaozhi-sf32" target="_blank">https://github.com/78/xiaozhi-sf32</a> <a href="https://docs.sifli.com/projects/xiaozhi/source-build/" target="_blank">https://docs.sifli.com/projects/xiaozhi/source-build/</a></p>

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