<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> <p style="line-height:1.8">这是一款基于SF32LB52模组制作的简易AI对话机器人，能够实现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。</p> <h3 style="line-height:1.8">*2、项目属性</h3> <hr> <p style="line-height:1.8">此项目为首次公开，根据立创开发板小智AI训练营内容制作并完成，未在其他比赛中获奖，以及未在学校参加过答辩。</p> <p style="line-height:1.8"> </p> <h3 style="line-height:1.8">* 3、开源协议</h3> <hr> <p style="line-height:1.8">Public Domain</p> <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">电源部分</p> <p style="line-height:1.8"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/fda517baf8204455a23b40eafb173e22.png"></p> <p style="line-height:1.8">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。</p> <p style="line-height:1.8">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。</p> <p style="line-height:1.8">主控部分</p> <p style="line-height:1.8"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/7c388fd10a3c4785aebfabdfc07097fc.png"></p> <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%。</p> <p>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。</p> <p>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。</p> <p>模组的 VDD33_VOUT2 是由软件控制输出的，需要芯片正常启动后才有输出3V3。</p> <div> <div>模组与其他电路模块的连接情况：</div> </div> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/a690b6f9b3c84db9a6b37c575f69f299.png"></p> <p>音频功放部分</p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/90cab642f6d34bb697cf1587090a1734.png"></p> <p>音频功放主要以上图的 U6 为主，它型号是 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。</p> <p>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。</p> <p>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。</p> <p>麦克风部分</p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/d1efc5cdacfc48f3872d380a317ae76f.png"></p> <p>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。</p> <p>U4 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> <p>屏幕显示部分</p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/f92f7183bb0246aaa7a098b4077fc8aa.png"></p> <p>屏幕显示使用的是 1.69寸TFT屏幕，通过SPI协议控制，供电 3.3V。</p> <p>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> <p>模组与屏幕的连接</p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/c0242fb1e3a24bb48a19bdbe6b197ef0.png"></p> <p>按键部分</p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/3d25a3f387ae4fee8d4825f9d4854f73.png"></p> <p>本项目通过按键进行控制，U2 PA34_KEY 是唤醒键 + 语音输入键，按下 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。</p> <p>U1按键目前待定用途，设计出来备用。</p> <p>指示灯部分</p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/afc76f6d2ab64ef5bc12c1107676f4fd.png"></p> <p>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。</p> <p>下载部分</p> <p><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/ac3a472a0cff4c94b945ac083a0336a7.png"></p> <p>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。</p> <p style="line-height:1.8"> </p> <h3 style="line-height:1.8">*5、软件部分</h3> <p style="line-height:1.8">软件部分使用立创电赛提供固件进行烧录</p> <p style="line-height:1.8">烧录和使用方法<br>前置准备<br>在开始之前，我们需要进行一些前置工具，请确保完成以下的步骤：<br>1. sftool: 用于SF32系列SoC芯片的烧录<br>2. 下载固件：<br>开发板的固件位于 https://github.com/78/xiaozhi-sf32/releases，我们下载最新release版本的压缩包。需要注意的是，我们一共需要bootloader.bin、ER_IROM2.bin、ER_IROM3.bin、ER_IROM1.bin 和ftab.bin这五个文件。<br>建议先下载sftool工具，下载完成后将这些文件放在sftool文件夹中，与sftool.exe同一路径。<br>3. 开发板对应固件：小汤圆直插版（立创训练营）: sf32lb52-xty-ai-tht.zip</p> <p style="line-height:1.8">下载sftool<br>sftool 是一个开源软件，可以在GitHub 上找到它的源码。不过我们现在并不需要关心源码，只需要下载编译好的二进制文件即可。<br>我们可以在Release 页面中找到最新版本的sftool，其中最靠前的版本并且有着Latest绿色标签的就是最新版本。例如我现在的最新版本上0.1.5，看起来是这样的：</p> <p style="line-height:1.8"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/d1b33b969d2d432caaf90a171fbb75c0.png"></p> <p style="line-height:1.8">接下来我们需要选择合适的版本。我们需要根据自己的操作系统和CPU架构来选择合适的版本。sftool支持Linux、Windows和MacOS等操作系统，支持x86_64和aarch64等CPU架构。例如我们是Windows 64bit操作系统，我们就应该选择 sftool-0.1.5-x86_64-pc-windows-msvc.zip这个版本，同样的，如果是Windows 32bit的版本，我们就应该选择sftool-0.1.5-i686-pc-windows-msvc.zip这个文件镜像下载。特别的，如果您找不到您系统的文件，那可能需要点击一下Show all assets按钮。</p> <p style="line-height:1.8"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/4e0da407951f4ad1bc8c7bc5124630c7.png"></p> <p style="line-height:1.8">下载完成之后，我们需要解压这个文件，解压之后我们会得到一个命令行工具，在windows上它的后缀是.exe（sftool.exe），在Linux和MacOS上没有后缀（sftool）。需要注意的是，windows的资源管理器可能会忽略文件的后缀名，因此看起来可能也是sftool。</p> <p style="line-height:1.8">使用sftool工具烧录固件，打开终端之后输入如下命令（Windows）：<br>!!!需要注意的是：命令中的 ./sftool.exe 中的斜杠，在不同操作系统中有不同的表现： windows是反斜杠，linux是斜杠。<br>下面是1.2.0-1.2.2版本的烧录命令：</p> <p style="line-height:1.8">./sftool.exe -p COM3 -c SF32LB52 write_flash bootloader.bin@0x12010000 ftab.bin@0x12000000 ER_IROM2.bin@0x12A28000 ER_IROM3.bin@0x12228000 ER_IROM1.bin@0x12020000</p> <p style="line-height:1.8">1.3.0版本则应该使用下列命令：</p> <p style="line-height:1.8">./sftool.exe -p COM3 -c SF32LB52 write_flash bootloader.bin@0x12010000 ftab.bin@0x12000000 ER_IROM2.bin@0x12A28000 ER_IROM3.bin@0x12268000 ER_IROM1.bin@0x12020000</p> <p style="line-height:1.8">没有意外的话，烧录完成之后会自动重启运行，屏幕应该被点亮。</p> <p style="line-height:1.8">相关固件我上传了自用版本。</p> <p style="line-height:1.8"> </p> <h3 style="line-height:1.8">*6、BOM清单</h3> <p style="line-height:1.8"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/301e30ea0cfd4614b750d2f8d90d5e45.png"></p> <p style="line-height:1.8"> </p> <h3 style="line-height:1.8">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr> <p style="line-height:1.8"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/461a53263cee458e9b83ff86f58b07ab.jpg"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/3a13098fa9f949579fc7cc8e43794989.jpg"><img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/0a197832e1764086a8343986b594a6f5.jpg"></p> <p style="line-height:1.8"> </p> <h3 style="line-height:1.8">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr> <p style="line-height:1.8">见附件</p> <p style="line-height:1.8"> </p> <p style="line-height:1.8"><span style="font-size:14px"><a href="/posts/42551e8f2f2548cabc1c36626a42da94" target="_blank">前往查看更多详情 ＞</a></span></p> <p style="line-height:1.8"> </p>