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#第十届立创电赛#智能AI-7746921A

创建时间:1个月前

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描述

<h2>视频链接:</h2> <p><a href="https://b23.tv/XevSlHX" target="_blank">https://b23.tv/XevSlHX</a></p> <h2>项目简介</h2> <p>本项目是基于SF32LB52芯片实现的小智AI聊天机器人项目,这款简易 AI 对话机器人,以立创开源蓝牙模组为核心打造,可实现 AI 实时语音交互。它不仅能听懂你的情绪、为你答疑解惑,还能分享快乐。</p> <h2>项目功能</h2> <p>本设计是基于SF32LB52芯片的AI对话小智;设置有两个独立按键,按键可以让主控从低功耗睡眠状态唤醒。</p> <h2>项目参数</h2> <p>本设计采用SF32LB52芯片,在没有对话的情况下,会进入低功耗睡眠状态; 本设计采用1.69寸TFT屏幕,显示电量,蓝牙和输入文字; 本设计采用CR123A电池,能循环利用电池; 本设计采用驻极体话筒,是一个可振动的极板(振膜)与固定背极板组成的电容; 本设计采用IO输出低电平LED灯亮,IO输出高电平LED灯灭。</p> <h2>原理解析(硬件说明)</h2> <p>本项目由以下部分组成,主控、电源和开关、LED、按键、麦克风、屏幕、音频功放与喇叭、串口下载,本项目主要是通过麦克风接收语音信号并进行处理,提取人声进行解析比较,当声音符合指令后,进行对应的控制操作。 主控电路:主控用的是立创开源SF32LB52模组 ,一款蓝牙低功耗芯片,频率 240MHz,集成 8MB PSRAM 和 16MB Flash,支持锂电池直接供电。BLE 连接功耗(1S间隔)仅需 7μA,BT连接功耗(1S间隔)仅需 10μA,BLE + BT 双连接功耗比同行单BT连接功耗还能降低 60%。模组支持 BT PAN 功能可以直接连接手机上网,相比 WIFI 功耗更低,更加适合电池场景,带屏连接功耗仅 30mA。在本项目中,直接让电池电源直连模组的电源输入引脚 VSYS。这里需要注意该模组电压范围要求 3.7V~4.7V。3.3V 和 5V 供电都不行。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/c8a8be91a6b24ff991f6f8aeace9f50c.png" alt="image.png"> 电源电路: 采用CR123A电池供电,带 TYPE-C接口,可以直接充电,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/7dee8c4372f1477fb0ec10bc75d9d3c2.png" alt="image.png"> 音频功放电路: 主要以LM4871为主,是一款 3W、单声道 AB 类音频功率放大器,工作电压 1.9 - 5.5V。 通过实际测试发现,项目原理图中的 R7 和 R8 电阻跟声音大小成线性关系,两个电阻越大,声音越小;两个电阻越小,声音越大。但是声音的大小始终不会超过喇叭的实际可输出声音大小。毕竟该芯片只有 1W 的功放输出。 W 数越大,功率越高,耗电越大,声音越响。 通过实际测试发现,项目原理图中的 C2 和 C5 电容跟噪声消除有关,具体如何调整数值达到理想效果参考该芯片的数据手册说明。这里简洁为一句话:高频噪声放小电容滤除,低频噪声放大电容滤除。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/6536876841a048928f1faf2cbb3a6975.png" alt="image.png"> 麦克风电路: 在原理图中,R3 电阻的作用就是给麦克风的正极输入一个基准电压MIC_BIAS,这个电压是由模组控制输出的,由模组控制则可以在要用时才输出,不用时关闭,实现低功耗。R3 的电阻值为 10K,测试效果能够接受,过低则采集的音频信号弱,过高则易引入噪声。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/8e1003457c464f71a2c0624dd1616c8a.png" alt="image.png"> 屏幕电路: 屏幕通过SPI协议控制,供电 3.3V。 这里SPI的通信控制信号引脚,可以使用主控的硬件SPI外设,实现更高的通信速率,更快的屏幕刷新。但是使用主控的硬件SPI外设,则需要选择特定的引脚。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/f94c4e33490f48cdbd142f7ad730630f.png" alt="image.png"> 按键电路: U2 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。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/0b0d2c7f4cf3424bb3366197572d26aa.png" alt="image.png"> LED电路: 用于指示模组状态。通过模组IO控制。IO输出低电平LED灯亮,IO输出高电平LED灯灭。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/3003748a86134849a72bd968d78a0b27.png" alt="image.png"> 下载电路: 模组的下载是通过串口进行下载的,必须使用 PA18 和 PA19 引脚下载。 本项目直接使用 CH340X 模块的接口作为下载器。实测能够正常下载和串口调试通信。 <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/56796ed7139540138b382314447a2a18.png" alt="image.png"></p> <h2>软件代码</h2> <p>软件开源地址:<a href="https://github.com/78/xiaozhi-sf32" target="_blank">https://github.com/78/xiaozhi-sf32</a></p> <h2>注意事项</h2> <p>该模组电压范围要求3.7V~4.7V;模组的下载是通过串口进行下载的,使用 PA18 和 PA19 引脚下载。</p> <h2>实物图</h2> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/c193dff793ab4ca19df264886cc5ef09.jpg" alt="IMG_20250906_152519.jpg"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/d6005e03aeaf4d4883ea271359cfd008.jpg" alt="IMG_20250906_152631.jpg"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/95bd6b73a9e14467bf6f7170a911e1b6.jpg" alt="IMG20250906152930.jpg"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/5de0b36e2f014263ad914932cd08fa64.jpg" alt="IMG_20250907_084743.jpg"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/ecf08b0929064bab8100b85a03c88fbd.png" alt="image.png"></p>

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