<h2>视频链接：</h2> <p><a href="https://www.bilibili.com/video/BV1t6etzbEpw/?spm_id_from=333.1387.upload.video_card.click&amp;vd_source=b0dbc8daf94b24137b2a669eaa03d248" target="_blank">B站视频--功能演示及介绍</a></p> <h2>项目简介</h2> <p>小智AI是一款融合了尖端人工智能技术的智能助手，致力于通过自然对话的方式，成为工作、学习和生活中无所不知、无所不能的得力伙伴。它不仅仅是一个问答工具，更是一个能理解、会思考的个性化智能中枢。</p> <h2>项目功能</h2> <p>基于SF32LB52蓝牙模组进行设计，可轻松实现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> <h2>项目参数</h2> <p>小智AI便携、精致，其PCB尺寸仅为61.21 x 41mm。采用模组进行设计，外围元器件需求少，复刻成本较低，开源资料丰富。</p> <ul> <li>采用LC-OPEN-SF32LB52-MOD-N16R8模组，功耗低，资料开源；</li> <li>选用 CR123A 电池，3.7v带USB充电；</li> <li>GMI6050P 全指向驻积体咪头，价格实惠，性能优异；</li> <li>音频功放选用 LM4871，是一款 3W、单声道 AB 类音频功率放大器；</li> <li>屏幕显示使用的是 1.69寸TFT屏幕，SPI协议，ST7789驱动。</li> </ul> <h2>硬件说明</h2> <p>主要由主控部分、电源部分、麦克风部分、音频功放部分、显示屏部分和串口下载部分等部分组成。其主要原理是先通过麦克风接收语音信号，再通过SF32LB52蓝牙模组进行处理，然后通过音频功放 LM4871进行功率放大，最后由喇叭进行实现语音播放。</p> <h3>1. 主控部分</h3> <div align="center"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/621395fa5b8142ed81785649c516b292.png" alt="主控" width="400"> <p>图1--主控</p> </div> <p>主控选用 <a href="https://item.szlcsc.com/45024582.html" target="_blank">立创·开源SF32LB52模组</a>，一款蓝牙低功耗芯片，大小核分工，性能功耗双赢，频率 240MHz，存储配置拉满，扩展无忧，集成 8MB PSRAM 和 16MB Flash，支持锂电池直接供电。双模蓝牙5.3、功耗低还信号好，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%，接口丰富，支持超多外设，SPI/QSPI/8080全接口支持，UART、USB2.0、I2C、PWM、I2S、SPI、PDM等接口一应俱全，AES/HASH/CRC加密加速，TRNG真随机数生成，无论是代码还是数据都安全无忧，内置codec，信噪比109dB，高保真音乐、降噪通话一步到位。</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。需要注意该模组电压范围要求 3.7V~4.7V。<strong>3.3V 和 5V 供电都不行。</strong></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> <h3>2. 电源部分</h3> <table align="center"> <tr> <td align="center"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/d57c522404644fed9a80cbe9388cd76a.png" alt="d57c522404644fed9a80cbe9388cd76a.png"> <br> 图2--电源 </td> <td style="width:20px;"></td> <td align="center"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/520bba647acc4f6286d407f10ada5e48.png" style="height:240px;" alt="520bba647acc4f6286d407f10ada5e48.png"> <br> 图3--电池实物图 </td> </tr> </table> <p>电源选用 CR123A 电池进行供电。</p> <p>电池参数：</p> <ul> <li>型号： CR123A</li> <li>电压： 3.7V</li> <li>尺寸： 34(L) x 16.5(W) mm</li> <li>其他： 带 TYPE-C接口，可以直接充电</li> </ul> <h3>3. 麦克风部分</h3> <div align="center"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/5becef5eb6354292b65340eea0df5edc.png" alt="麦克风" width="400"> <p>图4--麦克风</p> </div> <p>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。</p> <p>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）。</p> <p>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。</p> <p>在原理图中，R1 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。R1 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>在原理图中，U2 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>4. 音频功放部分</h3> <div align="center"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/4680e60e0142410a86f78496bb271666.png" alt="功放" width="800"> <p>图5--音频功放</p> </div> <p>音频功放主要以上图的 U7 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><strong>注意</strong>：高频噪声放小电容滤除，低频噪声放大电容滤除。</p> <h3>5. 显示屏部分</h3> <div align="center"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/ae6566c583df4e21a10cbe0c3c85a78f.png" alt="屏幕" width="400"> <p>图6--屏幕</p> </div> <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> <h4>引脚定义</h4> <div align="center"> | 模组引脚 | 开发板引脚 | 功能说明 | |--------------|------------|------------------------------| | GND | - | 屏幕电源地（双接地引脚） | | GND | - | 屏幕电源地 | | VDD33_VOUT2 | VCC | 屏幕电源输入（3.3V） | | PA04 | DO(SCL) | SPI通信时钟引脚 | | PA05 | D1(SDA) | SPI通信数据引脚 | | PA00 | RES | 屏幕复位引脚（低电平有效） | | PA06 | D/C | 数据/命令选择引脚 | | PA03 | CS | SPI片选引脚（低电平有效） | | PA42 | BLK | 背光控制引脚（高电平点亮） | </div> <h4>连接说明</h4> <ol> <li> <p><strong>电源连接</strong>：</p> <ul> <li>将两个GND引脚连接到开发板的地线</li> <li>VCC引脚连接3.3V电源输出</li> </ul> </li> <li> <p><strong>SPI接口</strong>：</p> <ul> <li>SCL连接主控SPI时钟线</li> <li>SDA连接主控SPI数据线</li> <li>CS连接主控SPI片选线</li> </ul> </li> <li> <p><strong>控制信号</strong>：</p> <ul> <li>D/C用于区分数据/命令</li> <li>BLK建议使用PWM控制亮度</li> </ul> </li> </ol> <h3>6. 串口下载部分</h3> <div align="center"> <img src="https://image.lceda.cn/oshwhub/pullImage/c0d9a5b458454e50b5d631d3551e8dae.png" alt="串口下载" width="600"> <p>图7--串口下载</p> </div> <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。</p> <p>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。</p> <h1>软件代码</h1> <h2>一、烧录准备</h2> <h3>1.1 下载烧录工具</h3> <p><strong>工具名称</strong>: sftool<br> <strong>功能</strong>: 用于 SF32 系列 SoC 芯片的烧录</p> <p><strong>获取方式</strong>:</p> <ul> <li><strong>源码获取</strong>: 可在 GitHub 上找到开源源码</li> <li><strong>二进制文件</strong>: 若不需要源码，可直接在 Release 页面下载编译好的二进制文件</li> <li><strong>版本选择</strong>: 在 Release 页面中查找最新版本的 sftool</li> </ul> <h3>1.2 下载固件文件</h3> <p><strong>固件仓库</strong>: <a href="https://github.com/78/xiaozhi-sf32/releases" target="_blank">https://github.com/78/xiaozhi-sf32/releases</a></p> <p><strong>必需文件</strong>:</p> <ul> <li><code>bootloader.bin</code></li> <li><code>ER_IROM2.bin</code></li> <li><code>ER_IROM3.bin</code></li> <li><code>ER_IROM1.bin</code></li> <li><code>ftab.bin</code></li> </ul> <p><strong>建议</strong>:</p> <ol> <li>首先下载 sftool 工具</li> <li>将五个固件文件放置在 sftool 文件夹中</li> <li>确保文件与 <code>sftool.exe</code> 位于同一路径</li> </ol> <h3>1.3 选择对应固件版本</h3> <p><strong>适用型号</strong>: 小汤圆直插版（立创训练营）<br> <strong>固件包</strong>: <code>sf32lb52-xty-ai-tht.zip</code></p> <h2>二、烧录操作</h2> <h3>2.1 烧录命令</h3> <p>使用 sftool 工具烧录固件，在终端中输入以下命令（Windows）：</p> <pre><code class="language-bash">./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</code></pre> <h3>2.2 烧录配置说明</h3> <h4>2.2.1 固件文件处理</h4> <p><strong>路径引用规范</strong>：</p> <ul> <li><strong>推荐使用</strong>：绝对路径引用</li> <li><strong>特殊处理</strong>：如果路径中出现中文或空格，请用英文引号 <code>"</code> 将完整路径括起来</li> </ul> <h4>2.2.2 串口配置</h4> <p><strong>串口号说明</strong>：</p> <ul> <li><code>COM3</code> 为示例串口号（实际使用时请根据具体情况修改）</li> </ul> <p><strong>查看串口号方法</strong>：</p> <ol> <li>打开计算机的「设备管理器」</li> <li>展开「端口（COM和LPT）」选项</li> <li>查看 <code>COM</code> 后面跟随的数字（即为当前串口号）</li> </ol> <h2>三、烧录完成验证</h2> <h3>3.1 设备启动状态</h3> <ul> <li><strong>自动重启</strong>：烧录完成后设备将自动重启运行</li> <li><strong>屏幕指示</strong>：屏幕应该被正常点亮</li> <li><strong>完成提示</strong>：尽情体验吧！</li> </ul> <h2>四、蓝牙连接配置</h2> <h3>4.1 前置准备</h3> <p><strong>重要提示</strong>：<strong>在连接板子设备之前，请务必打开手机的蓝牙网络共享功能！</strong></p> <h3>4.2 连接流程</h3> <ol> <li><strong>开启网络共享</strong>：确保蓝牙共享网络已打开</li> <li><strong>设备搜索连接</strong>：手机连接蓝牙 <code>sifli-pan</code> 设备</li> <li><strong>连接状态确认</strong>：开发板显示连接画面提示</li> <li><strong>启动对话功能</strong></li> <li><strong>系统提示</strong>：小智AI提示需要登录控制面板并填写设备码</li> </ol> <h2>五、网页端配置</h2> <h3>5.1 访问方式</h3> <ul> <li><strong>官方网址</strong>：<a href="https://xiaozhi.me" target="_blank">https://xiaozhi.me</a></li> <li><strong>设备兼容</strong>：支持手机或电脑浏览器访问</li> </ul> <h3>5.2 配置步骤</h3> <ol> <li><strong>进入控制台</strong></li> <li><strong>用户登录</strong></li> <li><strong>创建智能体</strong>：新建智能体并完善相关信息</li> <li><strong>设备绑定</strong>：最后添加获得的设备码完成绑定</li> </ol> <h2>六、设备使用</h2> <p><strong>操作步骤</strong>：</p> <ol> <li>拨动电源开关</li> <li>设备即可正常使用</li> </ol> <p><strong>唤醒功能</strong></p> <ul> <li><strong>休眠机制</strong>：长时间未对话时，小智AI会自动进入休眠状态</li> <li><strong>唤醒操作</strong>：需要按下唤醒键，设备从休眠状态恢复正常工作</li> </ul> <p><strong>使用建议</strong>：</p> <ul> <li>操作前请仔细阅读硬件文档</li> <li>如遇问题请检查各步骤是否按要求完成</li> </ul>