描述
<h2><strong>视频链接</strong></h2>
<p><a href="https://www.bilibili.com/video/BV18ch1zMEHm?buvid=XU57BA1575780FEC774CBE462F5BEE9A72622&from_spmid=main.space.0.0&is_story_h5=false&mid=lHmQdlY%2FSL%2FBWw%2By8WgNRQ%3D%3D&plat_id=116&share_from=ugc&share_medium=android&share_plat=android&share_session_id=86f6a9e9-13c1-4c97-a3aa-598210744abe&share_source=WEIXIN&share_tag=s_i&spmid=united.player-video-detail.0.0%C3%97tamp=1756374036&unique_k=8MwHYY9&up_id=1225375688&vd_source=7408a057159d67c7b05d024f613afb04" target="_blank">#第十届立创电赛 #7109215A-我的AI小智 - 立创开源硬件平台</a></p>
<h2><strong>项目简介</strong></h2>
<p>基于立创开源蓝牙模组SF32LB52模组制作的简易AI对话机器人,实现AI实时语音对话。它能够听懂你的情绪,解答你的疑惑,也能分享你的快乐。
项目参考:<a href="https://oshwhub.com/batterymain/li-chuang-development-board-ai-training-camp-my-ai-wisdom/edit" target="_blank">插件版小智AI设计教程</a></p>
<h2><strong>项目功能</strong></h2>
<p>1.简易AI对话机器人,实现AI实时语音对话</p>
<h2><strong>项目参数</strong></h2>
<p>主控MCU:SF32LB52-N16R8
屏 幕:<a href="https://e.tb.cn/h.hwVpuxU7SKjTTnd?tk=5LqL4mYpXZW" target="_blank">1.69寸TFT液晶屏-8P(ST7789)</a>
充电 IC:TP4056
电 池:<a href="https://e.tb.cn/h.hEKxletXkr4YMTU?tk=AzER4mYr8at" target="_blank">3.7V可充电聚合物电池(1200mAh)</a>
扬声器 :<a href="https://mobile.yangkeduo.com/goods.html?ps=pMtMZII6F6" target="_blank">2308 8R 1W扬声器</a>
螺 丝 :M2螺丝(2cm长度)</p>
<h2><strong>原理解析</strong></h2>
<h3><strong>硬件电路</strong></h3>
<h4><strong>1.电源</strong></h4>
<h6><strong>电源输入</strong></h6>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/69140d5be55d4c5ab3cacb5876a452b3.png" alt="alt文本" width="300" height="200">
TYPE-C接口
</p>
<p>采用TYPE-C-16P接口作为电源输入接口,为AMS1117 5V供电及TP4056输入,同时使用对应的USB数据引脚接入CH340N,可使用USB作为下载和调试。在CC1和CC2引脚处加入5.1K下拉电阻,便于不同主机识别和配置。</p>
<h6><strong>聚合物电池供电(主要供电)</strong></h6>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/b05583851cef41399f780ab6a1136b82.png" alt="alt文本" width="250" height="200">
电池接口
</p>
<p>AO3401A主要是为了防止电池反接,通过电池接口接入后,走向开关</p>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/b38ff4d68818439a93361220a40cc6c1.png" alt="alt文本" width="180" height="200">
电源开关
</p>
<p>开关主要控制着整体的电源。当开关关闭,主电路不在供电,但不影响电池充电以及下载电路的供电。</p>
<h6><strong>AMS1117(LDO)5V转3V3电路(下载电路供电)</strong></h6>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/047b7599fb794fc9bc6cc6006542237a.png" alt="alt文本" width="250" height="200">
AMS1117 5V转3V3
</p>
<p>AMS1117 5V转3V3主要是为了下载固件是为了给CH340N供电,当Type-C不在供电,CH340N也就不再工作,不会影响实际运行的功耗,但是成本会增加,如果为了节省成本可以考虑,省去AMS1117以及CH340焊接部分,直接使用TTL调试器下载(后面固件下载会提到)</p>
<h4><strong>2.电池充放电路</strong></h4>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/5081475404c0433f9f4613fab2608d01.png" alt="alt文本" width="550" height="200">
TP4056充电电路
</p>
<p>充电芯片采用TP4056,成熟实用。缺点是当充电电流设置较大时,充电芯片发烫严重。本次充电电流设置为0.6A。
根据TP4056数据手册,从PROG管脚连接一个电阻到GND可以对充电电流进行设定。设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算: </p>
<p>$$
R<em>{PROG} = \frac{1200V}{I</em>{BAT}}
$$
根据公式得出 $$R_{PROG}$$为2KΩ,所以R6为2KΩ。
LED1为充电时LED显示,为红色LED;LED2为充满LED显示,为绿色LED。</p>
<h4><strong>3.固件下载电路</strong></h4>
<p><strong>固件下载电路分为Type-C USB直接下载</strong></p>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/dbcf80c884a146d69d305640edb91ee4.png" alt="alt文本" width="300" height="200">
CH340N电路
</p>
<p>通过Type-C USB连接CH340N实现USB转串口功能,下载固件以及串口调试。
实际进行下载时,需要进行左右拨动开关,实现掉电重启复位下载。</p>
<p><strong>第二种就是通过外部串口调试器进行下载</strong></p>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/bd266024077a4614bd2abb45c569ec25.png" alt="alt文本" width="200" height="200">
串口下载接口
</p>
<p>按照板上丝印RX、TX对应TLL反接(TTL RX接板上TX,TX接板上RX)</p>
<h4><strong>4.音频功放及扬声器电路</strong></h4>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/fe0e0ae0919042709f1f3ddea1f13f82.png" alt="alt文本" width="550" height="200">
LM4871功放电路
</p>
<p>运放同参考文档使用LM4871,如需要其他功放,按照对应DAC输出以及EN功放使能这几个引脚替换接入即可。
运放输入接DAC输出,运放输出接入2308扬声器。LM4871功放为3W、单声道 AB 类音频功率放大器,2308为1W,如果换为其他扬声器不高于3W即可。R12,R13为限流电阻,可以控制扬声器的输出音量大小R12,R13越大音量越小,反之规律相同,但是不会超过扬声器最大功率。实际测试5.1KΩ已经就很不错(个人观点)。</p>
<h4><strong>MIC(麦克风)电路</strong></h4>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/23ad7d4f02ba40d8bc792dd017360225.png" alt="alt文本" width="230" height="200">
麦克风采样电路
</p>
<p>同参考文档配置,文档中电容选配10nF,在实际测试中噪声消除是很好的。</p>
<h4><strong>屏幕、按键、及LED</strong></h4>
<p><strong>屏幕</strong></p>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/d43185e7178c4a8fb8190ca370603553.png" alt="alt文本" width="280" height="200">
屏幕
</p>
<p>屏幕使用2.54模排母,如果想要整体厚度很薄的话,可以根据实际外壳焊接,后期外壳会更新为20mm厚度,目前30mm,看起来偏厚。看后期更新,目前是选取较薄的电池,以及屏幕直接焊接,20mm厚肯定是可以的,第一版的时候就是20mm,就是锂电池太厚了,换为30mm和排母了。</p>
<p><strong>按键</strong></p>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/c875a8b8eb7b457784d16c2e5683c4b8.png" alt="alt文本" width="450" height="200">
按键
</p>
<p>KEY1为唤醒按键,本次1.3固件更新后,实现了桌面天气屏幕显示,进入低耗能模式显示天气和IP,KEY1按键实际应用同KEY2差不多,因为KEY2负责语音输出按键,点击KEY2依旧可以唤醒。</p>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/d20aae28f4e84433aed59de6f0661e1d.png" alt="alt文本" width="230" height="200">
LED
</p>
<p>LED负责状态显示</p>
<h2><strong>软件及固件烧录</strong></h2>
<p><strong>软件</strong>
软件参考github:<a href="https://github.com/78/xiaozhi-sf32/releases" target="_blank">xiaozhi-sf32</a>-sf32lb52-xty-ai-tht.zip 1.30版本
如果链接点不开,可以去开源文档附件下载(文档底下)
<strong>固件烧录(Windows系统)</strong>
在本文开源文章底部附件下载sf32lb52-xty-ai-tht.zip,解压缩后</p>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/9d8113ebe452434cb1f9fc5683f63bcd.png" alt="alt文本" width="500" height="200">
固件解压图
</p>
<p>烧录步骤是,先下载CH340SER的驱动(如果下载过了,可以不用下载),将设备插到电脑上,在设备管理器中查找串口的COM口。
烧录代码为:</p>
<pre><code>.\sftool.exe -p COMX -c SF32LB52 write_flash bootloader.bin@0x12010000 ftab.bin@0x12000000 ER_IROM2.bin@0x12A28000 ER_IROM3.bin@0x12268000 ER_IROM1.bin@0x12020000</code></pre>
<p>一定要将.\sftool.exe -p COMX 中COMX修改为对应的COM口。
后续的步骤在烧录视频在附件中</p>
<h2><strong>组装流程</strong></h2>
<p>参考视频
3D打印文件在附件中为stl打印版本.zip ,下载解压,在立创3D打印计价下单即可,可以使用每月免费券去打印上下壳,按键用1.7元即可。</p>
<p>该工程文件中有面板文件,在面板文件界面下单即可。</p>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/71dd93ca31af4793a55721445f528c75.png" alt="alt文本" width="650" height="200">
面板
</p>
<h2><strong>实物图</strong></h2>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/f60b6791fd0e4fa28ffe530a46ddfbb2.jpg" alt="alt文本" width="650" height="200">
正面图
</p>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/ead601841ba54c0fbe391571e2aa93b5.jpg" alt="alt文本" width="650" height="200">
底面图
</p>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/1f00de70d6d041359277c7066b0e5235.jpg" alt="alt文本" width="650" height="200">
下载接口图
</p>
<p align="center">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/3623d3feb57c4e0d8e1bdc687241dc97.jpg" alt="alt文本" width="650" height="200">
type-C口图
</p>
<h2><strong>注意事项</strong></h2>
<ul>
<li>烧录固件一定要先下好CH340N的驱动,驱动文件在附件中</li>
<li>焊接顺序时 优先焊接AMS1117 CH340N TP4056 LM4871,焊接Type-C、按键,然后是背面的贴片,焊扬声器时要把按键的焊接后的插脚给剪去一些,以免扬声器贴不紧PCB。测试完没有短路在焊接主控,主控的底部那几个触点尽量不要焊接,因为有Flash触点以免短路,造成Flash损坏以及烧录不进去固件的情况。</li>
<li>组装顺是先将屏幕插好,组装的时候要在屏幕和PCB间加一个支撑的东西,可以用绝缘的塑料,是为了保证屏幕不会陷下去,然后先将按键放入外壳,然后PCB放入上部外壳,查看前面屏幕是否贴紧,屏幕是否正直。将电池贴紧放好,盖上底部外壳,上螺丝即可。</li>
<li>M2螺丝拧到底就可以了,防止滑丝,后期不好拆卸。</li>
</ul>
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