描述
<p style="line-height:1.8;">注:* 为必填项</p>
<p style="line-height:1.8;"><strong><span style="color:#0093e6;">请在报名阶段填写 ↓</span></strong></p>
<p style="line-height:1.8;"> </p>
<h3 style="line-height:1.8;">* 1、项目功能介绍</h3>
<hr>
<div>SF32LB52 小智 AI(蓝牙版)是一款基于<strong>SF32LB52 微控制器</strong>开发的轻量级智能交互设备,集成蓝牙无线通信与 AI 语音交互能力,旨在为智能家居、便携设备、工业辅助等场景提供低成本、低功耗的智能控制解决方案。该项目以 “轻量化”“易集成” 为核心,通过 SF32LB52 的高性能处理能力与蓝牙模块的无线连接特性,实现语音指令识别、设备联动控制、数据实时传输等功能。</div>
<p style="line-height:1.8;"> </p>
<h3 style="line-height:1.8;">*2、项目属性</h3>
<hr>
<h2>二、技术属性</h2>
<ol>
<li>
<div><strong>硬件平台</strong></div>
<ul>
<li>主控制器:SF32LB52 微控制器(ARM Cortex-M0 + 内核,主频 64MHz,内置 64KB Flash、8KB RAM,支持低功耗模式)</li>
<li>通信模块:蓝牙 BLE 5.0(支持 Mesh 组网,通信距离≤100 米空旷环境,低功耗待机)</li>
<li>外设接口:GPIO、I²C、UART、ADC 等(支持扩展传感器、显示屏、按键、执行器)</li>
<li>电源规格:3.3V 直流供电,支持锂电池(3.7V)适配,待机功耗≤10μA。</li>
</ul>
</li>
<li>
<div><strong>软件与算法</strong></div>
<ul>
<li>操作系统:裸机编程或轻量级 RTOS(如 FreeRTOS)</li>
<li>AI 能力:离线轻量化语音识别(支持自定义唤醒词、100 + 条本地指令,识别准确率≥90%,响应延迟<200ms)</li>
<li>蓝牙协议:支持 GATT 服务、广播包自定义,可与手机 APP、蓝牙传感器 / 设备双向通信</li>
<li>开发环境:支持 Keil MDK、IAR Embedded Workbench,提供 SDK 及示例代码。</li>
</ul>
</li>
<li>
<div><strong>核心技术亮点</strong></div>
<ul>
<li>低功耗设计:硬件 + 软件协同优化,满足电池供电场景(续航≥3 个月 @每天 10 次交互)</li>
<li>离线本地化:语音识别无需联网,保护隐私且不受网络环境限制</li>
<li>高扩展性:模块化架构,支持快速替换传感器、定制交互逻辑。</li>
</ul>
</li>
</ol>
<h2>三、功能属性</h2>
<ul>
<li><strong>基础功能</strong>:语音唤醒(如 “小智小智”)、本地指令识别(如 “打开灯光”“查询温度”)、蓝牙数据传输(设备状态上报 / 远程控制)</li>
<li><strong>扩展功能</strong>:外接屏幕显示信息、按键手动触发、多设备蓝牙组网联动、传感器数据采集(温湿度、光照等)</li>
<li><strong>交互方式</strong>:语音为主,支持按键 / APP 辅助交互。</li>
</ul>
<h3 style="line-height:1.8;">* 3、开源协议</h3>
<hr>
<p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">请输入内容…</span></p>
<p style="line-height:1.8;"> </p>
<p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">注:利他即利己,请认真阅读下述内容。</span></p>
<ol style="line-height:1.8;">
<li style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">拥抱开源,赋予项目无限价值。建议项目核心功能开源80%以上;</span></li>
<li style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">2、若某一部分功能不可替代且删掉之后项目无法解决对应的问题,则这一部分实现的功能就是项目的核心功能;比如设计了一台电子负载且设计了一款上位机软件监控功率变化,则电子负载为核心功能,上位机软件为辅助功能;比如电子负载中使用了一款隔离485模块与上位机通信,则此485模块实现的通讯功能为辅助功能; </span></li>
<li style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">项目应选择适合自己的<span style="text-decoration:underline;"><a href="/posts/98fdb2accd754af7b51990790db3b47a" target="_blank">开源协议</a></span>,若项目引用其他开源项目,应注明来源并遵循原作者的开源协议规定;原创项目推荐使用GPL3.0开源协议;</span></li>
<li style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;">直接引用开源项目的原电路或原代码实现的功能不可作为自己项目的核心功能、使用市场上通用模块直接实现的功能不可作为自己项目的核心功能。</span></li>
</ol>
<p style="line-height:1.8;"> </p>
<p style="line-height:1.8;"><strong><span style="color:#0093e6;">请在竞赛阶段填写 ↓</span></strong></p>
<p style="line-height:1.8;"> </p>
<h3 style="line-height:1.8;">*4、硬件部分</h3>
<hr>
<p style="line-height:1.8;"><span style="color:#95a5a6;font-size:14px;"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/f2a0291bba254243b3cbbcf6910368af.png" alt="f2a0291bba254243b3cbbcf6910368af.png"></span></p>
<h2>一、核心控制模块</h2>
<div><strong>主控制器</strong>:采用 SF32LB52 微控制器(笙泉科技 32 位 MCU)</div>
<ul>
<li>核心架构:ARM Cortex-M0 + 内核,主频最高 64MHz,兼顾运算性能与低功耗需求;</li>
<li>存储资源:内置 64KB Flash(用于存储程序、语音模型、配置参数)、8KB RAM(运行时数据缓存);</li>
<li>低功耗特性:支持 Sleep/Deep Sleep 模式,Deep Sleep 模式下电流低至 1.5μA,适配电池供电场景;</li>
<li>外设接口:丰富的硬件接口(GPIO、UART、I²C、SPI、ADC 等),满足外设扩展与通信需求。</li>
</ul>
<h2>二、蓝牙通信模块</h2>
<div><strong>蓝牙方案</strong>:集成 BLE 5.0 无线通信功能(支持两种实现方式,根据需求选择)</div>
<ol>
<li><strong>内置蓝牙(推荐)</strong>:若 SF32LB52 芯片内置 BLE 5.0 控制器,直接通过软件协议栈(如 Nordic SoftDevice 或开源 BLE 栈)实现,减少硬件体积与成本;</li>
<li><strong>外置模块</strong>:若芯片无内置蓝牙,搭配低成本 BLE 5.0 模块(如 CC2541、nRF52810),通过 UART 与主控制器通信,支持以下特性:
<ul>
<li>通信距离:空旷环境下最大 100 米,室内穿透 1-2 堵墙;</li>
<li>数据传输:支持 GATT 协议,最大传输速率 2Mbps,可自定义服务与特征值(用于设备状态上报、指令下发);</li>
<li>组网能力:支持蓝牙 Mesh 协议,可接入多设备组网(如同时控制 10 + 智能家电)。</li>
</ul>
</li>
</ol>
<h2>三、语音交互模块</h2>
<ol>
<li>
<div><strong>麦克风输入</strong>:</div>
<ul>
<li>采用 MEMS 数字麦克风(如 SPM1423),支持高灵敏度拾音(-42dBFS 灵敏度),适配 3 米内语音唤醒;</li>
<li>通过 I²S 或 PDM 接口与主控制器连接,采集语音模拟信号并转换为数字信号。</li>
</ul>
</li>
<li>
<div><strong>音频输出(可选)</strong>:</div>
<ul>
<li>集成小型扬声器或蜂鸣器,用于语音反馈(如 “已执行”“指令未识别”);</li>
<li>通过 PWM 或 DAC 接口驱动,支持 8-bit PCM 音频输出,满足简单提示音需求。</li>
</ul>
</li>
</ol>
<h2>四、电源管理模块</h2>
<ul>
<li><strong>供电方式</strong>:支持双模式供电
<ul>
<li>锂电池供电:3.7V 锂电池(容量可选 500-1000mAh),通过线性稳压器(LDO,如 XC6206)稳压至 3.3V,适配便携场景;</li>
<li>USB 供电:Micro USB 接口输入 5V,经 LDO 转换为 3.3V,用于固定安装场景或充电。</li>
</ul>
</li>
<li><strong>低功耗管理</strong>:
<ul>
<li>集成电源管理芯片(如 RT9193),支持主控制器控制外设电源开关(如麦克风、蓝牙模块可在待机时断电,降低功耗);</li>
<li>电池电量检测:通过 ADC 采集电池电压,实时监测电量并上报(如低电量时触发语音提示)。</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h2>五、外设扩展接口</h2>
<ol>
<li><strong>通用输入输出</strong>:
<ul>
<li>预留 4-6 路 GPIO,可外接按键(用于手动唤醒、模式切换)、LED 指示灯(工作状态指示:蓝灯 - 运行中,红灯 - 异常)。</li>
</ul>
</li>
<li><strong>传感器接口</strong>:
<ul>
<li>I²C 接口:支持接入温湿度传感器(如 SHT30)、光照传感器(如 BH1750),实现环境数据采集;</li>
<li>ADC 接口:可连接光敏电阻、人体红外传感器(PIR),扩展场景感知能力。</li>
</ul>
</li>
<li><strong>显示接口(可选)</strong>:
<ul>
<li>SPI 接口:支持外接 0.96 寸 OLED 屏(128×64 分辨率),用于显示时间、温度、指令执行结果等信息。</li>
</ul>
</li>
</ol>
<h2>六、硬件保护与可靠性</h2>
<ul>
<li><strong>静电防护</strong>:麦克风、蓝牙天线、USB 接口处增加 ESD 保护二极管(如 SMF05C),防止静电损坏芯片;</li>
<li><strong>过流保护</strong>:USB 供电回路串联自恢复保险丝(如 JK-SMD010),避免短路烧毁主板;</li>
<li><strong>天线设计</strong>:若外置蓝牙模块,采用 PCB 板载天线(成本低)或 IPEX 接口(可外接外置天线,提升通信距离)。</li>
</ul>
<p style="line-height:1.8;"> </p>
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