<h3><strong>项目名称：基于SF32LB52模组的小智AI对话机器人</strong></h3> <h4><strong>一、 项目简介</strong></h4> <p>本项目旨在打造一款超便携、低功耗的智能AI语音对话机器人。其核心采用<strong>立创开源SF32LB52蓝牙模组</strong>，集成了高性能处理核心、大容量存储与先进的无线连接功能。项目通过精巧的硬件设计，实现了<strong>AI实时语音对话</strong>功能，使其不仅能听懂并解答问题，更能感知用户的情绪，成为一个可以分享快乐的迷你智能伴侣。</p> <p>整机设计极致紧凑，核心PCB尺寸仅为61.21 x 41mm，装配外壳后尺寸为68.531 x 48.148 x 35mm，轻巧便携，可轻松握于掌心或挂于背包，随时随地提供智能交互体验。</p> <h4><strong>二、 功能介绍</strong></h4> <ol> <li><strong>核心AI语音交互</strong>：搭载强大的AI对话模型，支持用户通过语音进行实时问答、信息查询和闲聊对话，具备一定的情感感知能力。</li> <li><strong>超低功耗运行</strong>：得益于SF32LB52模组的优异功耗控制，设备在蓝牙连接待机状态下功耗极低（低至微安级别），极大延长了电池续航时间。</li> <li><strong>便携供电设计</strong>：采用一节常见的CR123A柱形电池供电，无需充电，更换方便，非常适合户外或移动场景使用。</li> <li><strong>高清语音播放与采集</strong>：集成LM4871音频功放，驱动扬声器提供清晰洪亮的语音反馈；内置驻极体麦克风，准确捕捉用户指令。</li> <li><strong>可视化状态显示</strong>：配备1.69寸TFT显示屏，可显示设备状态、对话内容等信息，增强人机交互体验。</li> <li><strong>人性化交互控制</strong>：设有专用功能按键，用于唤醒设备、启动语音输入，操作简单直观。同时配有LED状态指示灯，实时显示工作状态。</li> </ol> <h4><strong>三、 原理图说明</strong></h4> <p>本项目硬件系统可分为以下几个核心模块：</p> <p><strong>1. 电源管理部分</strong></p> <ul> <li><strong>供电</strong>：由电池盒BAT1接入一节<strong>CR123A电池</strong>（标称电压3.0V-3.6V）为整个系统供电。</li> <li><strong>开关</strong>：通过拨动开关SW1控制整个系统的电源通断。</li> <li><strong>电压要求</strong>：电源直接接入主模组的VSYS引脚。<strong>特别注意</strong>：SF32LB52模组要求供电电压范围严格在<strong>3.7V ~ 4.7V</strong>之间，3.3V或5V供电均无法正常工作。</li> </ul> <p><strong>2. 主控核心部分</strong></p> <ul> <li><strong>主控模组</strong>：核心为<strong>立创开源SF32LB52模组</strong>（U1）。该模组集成240MHz高频处理器、8MB PSRAM和16MB Flash，资源充沛。</li> <li><strong>功耗优势</strong>：模组支持BLE和经典蓝牙双模式，连接功耗极低，并具备<strong>BT PAN</strong>功能，可通过手机网络上网，在实现联网AI功能的同时，功耗远低于Wi-Fi方案，特别适合电池供电场景。</li> <li><strong>电源管理</strong>：模组的<strong>VDD33_VOUT2</strong>引脚为软件可控的3.3V输出，仅为芯片正常启动后才会开启，为外部器件（如屏幕、麦克风等）提供电源。</li> </ul> <p><strong>3. 音频功放部分（语音输出）</strong></p> <ul> <li><strong>核心芯片</strong>：采用<strong>LM4871</strong>（U7）单声道AB类音频功放芯片，工作电压范围（1.9V-5.5V）与系统兼容，可提供最高3W的输出功率。</li> <li><strong>电路设计</strong>：遵循数据手册的差分输入模式典型应用电路。为追求元件统一和降低成本，对阻容元件值进行了优化： <ul> <li>将推荐电路中的多个电阻值统一为<strong>10K/2K</strong>。</li> <li>将电容替换为常用的<strong>100nF (0.1uF)</strong> 和 <strong>22uF</strong>。</li> <li>经实际测试，此优化方案工作正常，在保证性能的同时降低了BOM成本和设计复杂度。</li> </ul></li> </ul> <p><strong>4. 麦克风部分（语音输入）</strong></p> <ul> <li><strong>工作原理</strong>：采用<strong>驻极体麦克风</strong>，其内部振膜与背极构成电容。声音振动引起电容变化，从而产生微弱的模拟电信号。</li> <li><strong>偏置电压</strong>：尽管驻极体麦克风无需供电即可产生信号，但为其提供一個<strong>2-5V的偏置电压</strong>至关重要。此电压为内部电容建立预充电状态，能确保信号稳定、灵敏，提高语音识别率。</li> </ul> <p><strong>5. 屏幕显示部分</strong></p> <ul> <li><strong>屏幕型号</strong>：使用一款<strong>1.69英寸的TFT液晶屏幕</strong>。</li> <li><strong>通信与控制</strong>：屏幕通过<strong>SPI协议</strong>与主控模组进行通信，由主控输出的3.3V电源供电。</li> </ul> <p><strong>6. 按键与指示灯部分</strong></p> <ul> <li><strong>按键</strong>： <ul> <li><strong>U2 (PA34_KEY)</strong>：多功能按键。长按用于将主控从睡眠中<strong>唤醒</strong>，工作时短按用于<strong>触发语音输入</strong>。</li> <li><strong>U3</strong>：预留功能按键，备用。</li> </ul></li> <li><strong>指示灯</strong>：由主控GPIO直接驱动的LED。电路设计为<strong>低电平点亮</strong>（IO输出低时LED亮，输出高时LED灭）。</li> </ul> <p><strong>7. 程序下载与调试部分</strong></p> <ul> <li><strong>下载方式</strong>：通过<strong>串口</strong>进行程序下载和日志调试。</li> <li><strong>接口</strong>：预留了<strong>CH340X模块</strong>的接口，直接连接到主控模组的<strong>PA18和PA19</strong>（下载专用引脚）引脚，实测下载和通信稳定可靠。</li> </ul> <h4><strong>四、 实物图展示</strong></h4> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/35868d10a98a4d6dacacf2aa3a4f7e8b.jpg" alt="6faab756cbb096df69b6b87e5c6070b6.jpg"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/bcbb082a2a794ad089d75ee98ea884f9.jpg" alt="87e7c3c6481004f8171f3995122d4f7d.jpg"></p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/8a9e227bb0d8478d8f8c0bb0c76f18d7.jpg" alt="502ceb5c5415fb9a7a6a2255df7f8aa9.jpg"></p> <h4><strong>五、 PCB设计说明</strong></h4> <ul> <li><strong>PCB文件获取</strong>：本项目提供<strong>PCB-DXF格式</strong>文件下载，用户可直接获取用于生产加工的结构文件。</li> <li><strong>设计与绘制</strong>：使用<strong>嘉立创EDA专业版</strong>进行PCB设计。需将下载的DXF文件导入软件中作为机械层，并严格对准模型轮廓，完成后续的元器件布局和布线工作。</li> <li><strong>元器件选型</strong>：为简化装配难度，本项目硬件设计上除核心的<strong>SF32LB52模组</strong>外，其余元器件均优先采用<strong>插件类型</strong>（DIP）。这种设计极大降低了手工焊接的门槛，非常适合电子初学者和爱好者动手制作，成功率高。</li> </ul> <h4><strong>六、 关键程序说明</strong></h4> <ul> <li><strong>软件开源地址</strong>：本项目的完整软件源码已托管于GitHub，地址为：<a href="https://github.com/78/xiaozhi-sf32/releases" target="_blank">https://github.com/78/xiaozhi-sf32/releases</a> 。开发者可以克隆仓库进行学习、修改和二次开发。</li> <li><strong>烧录与体验</strong>：提供了编译好的固件与烧录工具下载。用户只需按照指南流程操作，即可将程序烧录至设备中，快速体验AI语音对话的全部功能。</li> <li><strong>实现概述</strong>：软件部分实现了完整的语音前后处理、蓝牙通信协议、网络接入及AI交互逻辑。由于代码已完全开源，开发者可深入查阅<strong>语音识别算法</strong>、<strong>BT PAN网络连接</strong>、<strong>与云端AI服务的通信协议</strong>等关键模块的具体实现细节。</li> </ul>