#第十届立创电赛#SF32小智AI

 项目简介🪄

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本项目基于【立创·开源SF32LB52模组】制作的简易AI对话机器人，实现AI实时语音对话。

 

项目参数🔮

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    ●  采用【立创·开源SF32LB52模组】作为主控，搭载Arm Cortex-M33 STAR-MC1 处理器，主频高达 240 MHz，集成高性能2D/2.5D 图形引擎，低功耗双模蓝牙5.3。

    ●  音频功放芯片使用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。

    ●  屏幕采用ST7789驱动的1.69寸屏幕，240*280分辨率。

    ●  电池采用单节锂电池，满电电压4.2V，尺寸603040，容量600mAh。

    ●  充电方案采用TP4054芯片，最大500mA充电电流。

 

硬件设计

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  主控电路

    ●  主控选用【立创·开源SF32LB52模组】，搭载Arm Cortex-M33 STAR-MC1 处理器，主频高达 240 MHz，集成高性能2D/2.5D 图形引擎，低功耗双模蓝牙5.3， 8MB PSRAM 和 16MB Flash，支持锂电池直接供电。

    ●  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，不可以使用3.3V 或 5V 供电。

    ●  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。

 

  屏幕电路

    ●  屏幕显示使用的是 1.69寸TFT屏幕，焊接12P，通过SPI协议控制，供电 3.3V。

 

  音频功放、喇叭及麦克风电路

    ●  音频功放使用 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。

    ●  硬件喇叭规格为2415 8Ω1W带线，麦克风咪头为D6*2mm 带线。

 

  按键及指示灯电路

    ●  本项目通过按键进行控制，SW3 PA34_KEY 是唤醒键 + 语音输入键，按下 SW3 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。

    ●  主控的IO承受电平是3.3V，而电池电压是最高4.2V，故将按键SW3电路进行分压，当电池电压4.2V时按下按键，IO口电压上拉至3.3V。

    ●  SW2为备用设计，暂无功能（后续可能添加）。

    ●  指示灯用于指示模组状态。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。

 

  电池及充电电路

    ●  电池采用单节软包锂电池，满电电压4.2V，尺寸603040，容量600mAh，直接焊接。

    ●  充电方案采用TP4054芯片，最大500mA充电电流，本项目充电电流暂时设计为100mA，可自行调整R1大小进行修改。

 

  充电+下载复用接口电路

    ●  使用1.6MM沉板TYPE-C接口进行充电及下载程序。

    ●  模块的串口 PA18 和 PA19 通过 TYPE-C 的 SBU2 和 SBU1 引出，使用USB转串口模块下载。

 

软件部分

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官方软件开源地址：https://github.com/78/xiaozhi-sf32

固件持续更新，最新固件请前往GitHub获取

固件下载地址：Releases · 78/xiaozhi-sf32

本项目对应固件名称：sf32lb52-xty-ai-tht.zip

 

BOM清单

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序号	名称	型号	数量	规格
1	贴片电容	4.7uF	2	C0603
2	贴片电容	10nF	1	C0603
3	贴片电容	100nF	5	C0603
4	铝电解电容	1uF	2	CAP-TH_BD4.0-P1.50-D0.8-FD
5	铝电解电容	22uF	1	CAP-TH_BD4.0-P1.50-D0.8-FD
6	贴片电阻	10R	1	R0603
7	贴片电阻	1K	2	R0603
8	贴片电阻	2.7K	1	R0603
9	贴片电阻	5.1K	2	R0603
10	贴片电阻	10K	10	R0603
11	贴片LED	LED0603	2	LED0603
12	主控	LC-OPEN-SF32LB52-MOD-N16R8	1	COMM-SMD_L27.9-W18.0-P1.10_SF32LB52-MOD-1-N16R8
13	锂电充电IC	TP4054S5-1	1	SOT-23-5_L2.9-W1.6-P0.95-LS2.8-BR
14	音频功放	LM4871	1	SOP-8
15	三极管	S8050 J3Y	1	SOT-23-3_L3.0-W1.7-P0.95-LS2.9-BR
16	USB接口	TYPE-C-16P 沉板1.6mm	1	USB-C-SMD_HC-TYPE-C-16P-C10B
17	滑动开关	SK12D07L3B	1	SW-TH_SK-12D07-X-X
18	轻触开关	TC-2401-3.5-260G	2	SW-SMD_L4.7-W3.5-P3.40_TC-2401-3.5-260G
19	屏幕	1.69寸TFT显示屏	1	ST7789 12P焊接
20	喇叭	2415 8Ω1W带线	1	8Ω1W带线（不区分正负极）
21	咪头	D6*5mm	1	52DB 不带线（需手动焊线，区分正负极）
22	软包电池	603040	1	600mAh
23	平头十字螺丝	M1.6*3mm	4
24	热熔螺母	M1.6*2*2.5	4

 

3D外壳结构

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    ●  屏幕额外使用屏幕支架支撑。

    ●  前后壳使用四颗M1.6*3mm平头十字螺丝和四颗M1.6*2*2.5热熔螺母固定。

  前盖

    ●  圆角设计，搭配装饰线条，按键一体成型，无需额外搭配。

  后盖

  屏幕支架

 

实物图

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外观各功能说明

焊接图

 

烧录说明

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1. 使用USB转串口连接设备和电脑（设备需接电池）

    ●  本项目可使用USB转接板连接CH340，TX接SBU2，RX接SBU1（无反应就反过来接，TYPE-C接口正反影响连接顺序），GND连接GND，CH340再连接电脑。

    ●  如没有转接板也可直接在板上飞线，如下图

2. 打开sftool-gui，选择CH340对应的串口，然后点击连接设备

3. 如下图中①所示，已成功连接到设备，选择②批量添加文件，添加③中所有文件(已上传附件)，点击④打开。

4. 修改每个文件的烧录地址，如图中所示。

固件名称	烧录地址（适用固件版本1.3.X）
ftab.bin	0x12000000
bootloader.bin	0x12010000
ER_IROM1.bin	0x12020000
ER_IROM2.bin	0x12A28000
ER_IROM3.bin	0x12268000

5. 点击开始烧录，等待进度完成即烧录成功，重启设备即可使用。

（ 也有命令行工具刷机法，自行研究吧。sftool 工具的下载和使用 | 小智百科全书 ）

 

激活设备说明

打开手机个人热点中的蓝牙网络共享，使用蓝牙连接名为 sifli-pan 的设备，按照屏幕上提示激活设备即可。