描述
<h2>项目简介</h2>
<p>2025暑期立创训练营项目，简易AI对话机器人，实现AI实时语音对话，通过电池供电，低功耗运行，支持自定义添加MCP</p>
<h2>项目功能</h2>
<p>简易AI对话机器人，实现AI实时语音对话项目，使用SF32模块，通过与手机端蓝牙共享网络，实现AI小智的联网与更新功能，通过电池供电，低功耗运行，支持自定义添加MCP</p>
<h2>项目参数</h2>
<p>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。
音频功放用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。
屏幕显示使用的是 1.69寸TFT屏幕，屏幕通过SPI协议控制，供电 3.3V。
详细说明可以参考小智AI项目资料：<a href="https://lceda002.feishu.cn/wiki/B2LLwyC7binHuJkkHGMce03wnWf?fromScene=spaceOverview" target="_blank">https://lceda002.feishu.cn/wiki/B2LLwyC7binHuJkkHGMce03wnWf?fromScene=spaceOverview</a></p>
<h2>原理解析（硬件说明）</h2>
<p>本项目由以下部分组成，电源部分、LED照明部分、主控部分、语音识别拓展部分，本项目主要是通过麦克风接收语音信号并进行处理。</p>
<h3>电源部分</h3>
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/37b196284b104bc7b540322c9a886a88.png" width="400" alt="37b196284b104bc7b540322c9a886a88.png">
<p>图1--电源电路：
BAT1 是一个电池盒，可以容纳一节 CR123A 电池。故要供电的话，需要使用小型柱形电池 CR123A 进行供电。也可以采用其他电池供电，需要确认电压是否小于4.7V，主控供电最大为4.7</p>
<h3>音频功放部分</h3>
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/2540bec1bbb842a89820a64d5ebc4ed5.png" width="400" alt="2540bec1bbb842a89820a64d5ebc4ed5.png">
<p>示例图2--音频电路：
根据数据手册的典型应用电路的推荐，采用的差分输入模式的典型应用电路，器件的 1 脚 Shutdown 是芯片掉电控制引脚，为高电平时功放停止工作实现低功耗；为低电平时功放正常工作。在原理图中通过 R4 电阻让该引脚默认为高电平即芯片默认停止工作，当需要功放工作时，需要主控的 PA26 引脚输出低电平才能工作，这样只有需要用的时候才开，不用的时候默认关闭。</p>
<h3>麦克风部分</h3>
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/2bcc0f1ee7c542f988ca60760438a203.png" width="400" alt="2bcc0f1ee7c542f988ca60760438a203.png">
<p>示例图3--麦克风电路：
麦克风咪头（通常为驻极体话筒）的核心是一个可振动的极板（振膜）与固定背极板组成的电容。
当声音振动波作用在振膜上时，会导致其与背极板的距离动态变化，从而改变电容值。当有声音时，器件内部电容发生变化，这一变化会引发电容两端的电荷移动，产生微弱的交流电信号（模拟信号）。
但是虽然麦克风内部的驻极体材料自带永久电荷（无需外部供电维持电场），即使没有电源输入，麦克风也能够使用，但是为了确保麦克风能够正常稳定的工作，通常是需要提供一个基准电压（通常2~5V），使内部电容处于预充电状态，确保声音引起的电容变化能转换为有效电流信号。
在原理图中，R4 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。R4 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。
在原理图中，U6 电容的作用就是对采集的信号进行滤波，滤除高频噪声，大多是滤除滋滋滋的声音或者声音沙哑问题。</p>
<h3>显示和照明部分</h3>
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/97d78fee8fa146288877c40be2785497.png" width="400" alt="97d78fee8fa146288877c40be2785497.png">
<p>示例图4--显示电路：
屏幕显示使用的是 1.69寸TFT屏幕，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。</p>
<h2>软件代码</h2>
<p>项目开源代码：<a href="https://github.com/78/xiaozhi-sf323" target="_blank">https://github.com/78/xiaozhi-sf323</a>. 小汤圆直插版（立创训练营）
简单说一下烧录和调试方法，详细的烧录方法可参考knyin大佬的#第十届立创电赛#小智AI助手烧录教程
讲几个踩坑点
1.61Vbats引脚是采样ADC，用来采样电池电量的，如果想裸模块烧录的话可以不接，一定不要接错，供电请接27引脚Vsys
2.烧录的时候一定要记得将对应的固件烧录到对应的地址上，这里有问题会导致功能异常，甚至压根烧录不成功
3.烧录的时候可以先开始烧录等跳出connecting chip时再打开电源给模块供电
附几张烧录的图片
4.屏幕开机闪两下不亮，可以烧录1.3.2固件</p>
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/0b6434fa04ec4eaba494fa3358868e89.jpg" width="400" alt="0b6434fa04ec4eaba494fa3358868e89.jpg">
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/338fcf409f7c48a3887287713194d591.jpg" width="400" alt="338fcf409f7c48a3887287713194d591.jpg">
<h2>组装流程</h2>
<p>准备好以下部分：上盖下盖板子
上盖需要将红色框选出来的地方是电源开关部分需要用刀吧多余的部分切除，不然开关无法合上。</p>
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/f839bbcfb16b4abf8ef522364510add6.png" width="400" alt="f839bbcfb16b4abf8ef522364510add6.png">
<p>图1：上盖
这是割好后的效果</p>
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/92e13007d6534810b1d7d988680145d6.png" width="400" alt="92e13007d6534810b1d7d988680145d6.png">
<p>图2：割好后
将板子放在下壳上用四个螺丝锁住</p>
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/a4668ff23d404ef09128cdc0ba323b65.png" width="400" alt="a4668ff23d404ef09128cdc0ba323b65.png">
<p>图3：装在下壳</p>
<h2>实物图</h2>
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/4a5514fccf2748198331f283cedd46b8.png" width="400" alt="4a5514fccf2748198331f283cedd46b8.png">
<p>图1：待机模式</p>
<img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/914dbb8b504a4c3f90c64ade9fea2a3d.png" width="400" alt="914dbb8b504a4c3f90c64ade9fea2a3d.png">
<p>图2：开机模式</p>
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