智能机器狗

项目简介

此项目是基于esp32开发，是一个桌面宠物狗，成本比较低，制作简单

项目功能

此处可填写项目的相关功能及应用场景，示例：
只是一只机器狗，不挑食，不拆家
主要功能

• 各种动作（手机遥控，语音控制等多种方式）
• 表情显示（手机控制，动作跟随）
• 时钟，天气
• 大模型语音交互

项目参数

硬件信息：

• 项目采用立创的ESP32开发板作为主控
• ASRPRO核心板作为语音模块
• 0.96寸OLED(SSD1306或SSD1315)
• SG90舵机四只作为机器狗的四条腿
• 电池部分采用7.4V电池包
• IP2326充电模块

软件信息：

• 此项目基于Arduino开发
• 使用VsCode、PlatformIO作为开发工具
• 使用U8g2，NTPClient，ArduinoJson，ESPAsyncWebServer，SPIFFS，Servo 等依赖库

原理解析（硬件说明）

这个机器狗的硬件包括5个部分：

主控电路

主控使用立创的ESP32开发板
机器狗的核心控制单元，负责处理按键输入，驱动显示屏，给舵机发送pwm信号，与ASRPRO语音模块通讯，检测电池状态，以及通过内置Wi-Fi模块实现网络连接，用于获取实时信息和远程更新数据

舵机单路

作为项目的运动部分，负责控制舵机，确保电机正常驱动。
舵机采用5V供电，建议PWM信号脚增加下拉电阻，在没有信号时下拉到低电平，确保电机停转和起始状态稳定。

屏幕电路

IIC驱动屏幕，确保屏幕正常显示。
值得注意的是，由于IIC是开漏输出，这意味着它们可以吸收电流，但无法提供电流，所以我们需要添加上拉电阻。至于为什么不能设置为推挽输出，由于IIC是一主多从，所以当连接多个设备时，一个设备信号高电平（P-MOS导通），一个设备信号低电平（N-MOS导通），在一根信号线上就会形成短路

语音电路

ASRPRO模块实现语音交互功功能，连接麦克风咪头以及喇叭，以及和主控通讯
该模块通过串口与主控连接

电源电路

电池是7.4V软包电池，舵机和主控以及语音模块都是5V供电，所以使用LDO实现5V输出，由于设备比较多，所以使用了3个1117来确保有足够的电流

软件代码

舵机与屏幕部分教学文档里有详细介绍，这里重点介绍下大模型的接入与语音控制

接入大模型

流程是这样的

进入deepseek官网(https://www.deepseek.com/)，API开放平台

创建API Key

连接信息

const char* api_key = "your api key"; // 刚申请的
const char* host = "api.deepseek.com";
const int httpsPort = 443;

String inputString = "";
bool stringComplete = false;

创建Payload

String buildPayload(const String& prompt) {
  JsonDocument doc;
  doc["model"] = "deepseek-chat";
  doc["stream"] = false;

  JsonArray messages = doc["messages"].to();
  JsonObject systemMsg = messages.add();
  systemMsg["role"] = "system";
  systemMsg["content"] = "You are a helpful assistant";

  JsonObject userMsg = messages.add();
  userMsg["role"] = "user";
  userMsg["content"] = prompt;

  String payload;
  serializeJson(doc, payload);
  return payload;
}

发送请求

String sendToAPI(const String& prompt) {
  WiFiClientSecure client;
  client.setInsecure();
  client.setTimeout(15000);

  String cleanedPrompt = cleanInput(prompt);
  Serial.println("Cleaned Prompt: " + cleanedPrompt);

  String payload = buildPayload(cleanedPrompt);
  Serial.println("Request Payload:");
  Serial.println(payload);
  u8g2.clearBuffer();
  u8g2.drawStr(0, 10, "waiting for response...");
  if (!client.connect(host, httpsPort)) {
    return "Connection failed";
  }

  String request = String("POST /v1/chat/completions HTTP/1.1\r\n") +
                   "Host: " + host + "\r\n" +
                   "Authorization: Bearer " + api_key + "\r\n" +
                   "Content-Type: application/json\r\n" +
                   "Content-Length: " + payload.length() + "\r\n\r\n" +
                   payload;

  client.print(request);

  String response;
  while (client.connected() || client.available()) {
    if (client.available()) {
      response += client.readStringUntil('\n');
    }
  }

  int jsonStart = response.indexOf('{');
  if (jsonStart == -1) {
    return "No JSON found";
  }

  return parseResponse(response.substring(jsonStart));
}

响应

String parseResponse(const String& json) {
  // 创建一个 JsonDocument 对象，用于存储解析后的 JSON 数据
  JsonDocument doc;
  // 使用 deserializeJson 函数将输入的 JSON 字符串解析到 doc 对象中
  // 返回一个 DeserializationError 对象，表示解析过程中是否发生错误
  DeserializationError error = deserializeJson(doc, json);
  
  // 检查解析过程中是否发生错误
  if (error) {
    // 如果发生错误，返回一个包含错误信息的字符串
    return "Parse Error: " + String(error.c_str());
  }

  // 检查解析后的 JSON 数据中是否包含 "choices" 键
  if (!doc.containsKey("choices")) {
    // 如果不包含 "choices" 键，返回 "Invalid Response" 字符串
    return "Invalid Response";
  }

  // 从解析后的 JSON 数据中获取 "choices" 键下的第一个元素中的 "message" 键下的 "content" 键的值
  // 该值是一个 const char* 类型的指针
  const char* content = doc["choices"][0]["message"]["content"];
  // 检查获取到的 content 是否为空
  return content ? String(content) : "Empty Content";
}

注意事项

1.请勿强行掰动舵机，避免电机损坏

2.购买电池注意输出电流，过小带不动四只舵机

3.充电时注意观察，避免劣质电池起火

4.断电前建议进入回收模式，防止碰撞导致损毁

5.语音交互功能需要自定义音色等功能请选择4M以上的ASR_PRO模块

实物图