#第十届立创电赛#小智AI_670125A

项目简介

本项目是基于立创开源模组SF32LB52-N18R8设计的简易对话AI对话机器人，可实现实时语言对话，可对AI智能体问天气、让她讲笑话、放音乐等。

项目功能

本设计是基于STC89C51/52单片机设计的温湿度报警系统；设置有四个独立按键，功能分别为设置、加、减、确定，能实现报警阀值的调节，当温度或湿度超出阈值范围时，有报警提示声和对应的报警灯提示；

项目

项目介绍：基本的项目介绍立创官方飞书文档已经很全了，不再赘述，地址是地址。

3.原理解析

这里主要讲一下核心电路及补充官方文档中的一些小知识。

3.1主控电路

主控是SF32LB52-N16R8成品模组，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。
那什么是bt pan功能呢？
BT PAN（Bluetooth Personal Area Network，蓝牙个人局域网）功能，是一种利用蓝牙技术在两个或多个设备之间“虚拟”出以太网链路的规范。只要设备都支持 PAN Profile，就能把其中一方当作“网卡”，让另一方通过它上网或互传数据，相当于用蓝牙拉了一根网线。
总之就是将BT PAN 看作是“用蓝牙当网线”，把蓝牙链路虚拟成以太网口，实现文件互传、局域网游戏、共享上网等一切 TCP/IP 能做到的事。

3.2.电源电路

电源电路都知道是咋回事吧，就是电池正极和系统用电VSYS之间加了一个开关。由于该模组电压范围要求 3.7V~4.7V，此处电池座搭配的电池CR123A电压范围是3.7~4.2，平衡点是3.7V，所以一般称为3.7V电池。

3.3音频功放与喇叭

音频功放与喇叭是基于 LM4871 的单声道音频功放电路，它属于典型的 AB类音频功率放大器，常见于小功率喇叭驱动（比如手机、便携音箱、玩具等）。

1.电源部分
VDD（6脚）接 VSYS（系统电源，电池电压3.7~4.2V）;
C6（22uF） + C3（100nF）：电源滤波，去耦高低频噪声;
2.输入信号部分
AU_DAC1P / AU_DAC1N：来自DAC的差分音频信号（左右声道或单声道）
C2 / C4（1uF）：输入耦合电容，隔直流通交流，防止DC偏置影响前级
R7 / R8（10kΩ）：输入电阻，设定输入阻抗
R5 / R6（2kΩ）：反馈电阻，设定增益
增益公式（差分输入桥接模式）: $A_v=\frac{2×R_f}{R_{in}}=\frac{2×10k}{2k}=10倍$ （约20dB）
偏置与参考电压
BYPASS（2脚）通过 C5（1uF）接地，形成 VDD/2 的参考电压，让输入信号以VDD/2为中心摆动，适配单电源供电。
4.关断控制
PA26_AUDIO_EN 是MCU GPIO，控制 SHUTDOWN（1脚）
高电平 → 芯片关断（省电）
低电平 → 芯片工作
5.输出部分（桥接输出）
VO1（5脚）和 VO2（8脚）是差分输出，直接接喇叭（8Ω）
R9（10Ω） + C1（100nF）：Zobel网络，用于稳定高频、防止振荡
没有输出耦合电容，因为桥接输出的DC偏置为0，喇叭不会受损

总结成一句话就是：DAC输出的小音频信号 → 经耦合电容 → 被LM4871放大10倍 → 从VO1/VO2差分输出 → 直接驱动喇叭发声

3.4 屏幕电路

屏幕与主控之间用的是SPI通信，那到底什么是SPI呢？链接中有详细说明。
下面我来简单说一下：
PI（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）是一种高速、全双工、同步串行通信协议，由 Motorola 在 1980 年代提出，用于短距离芯片间通信，比如：
MCU ↔ 传感器（加速度计、温湿度）
MCU ↔ 存储器（Flash、SD 卡）
MCU ↔ 显示屏（TFT、OLED）
MCU ↔ 无线模块（nRF24L01、LoRa）
用一句话理解SPI 就是“四根线”的高速串口，主控一边发一边收，时钟由主机提供，适合短距离、快传输、简单协议。
物理接口包含4根线：

多从机时，每个从机独占一条 CS 线，SCLK/MOSI/MISO 共用。
与I2C对比

在我们这个屏幕电路中4根线并没有都用到，因为主控并不需要从TFT获取数据，所以没有MISO，屏只“收”不“发”，MCU 通过 SPI 发命令、发图像数据，不需要读回显存或状态，所以 MISO 可以不接，省一根线。多的DC引脚是用来区分我指令是写入寄存器还是显示图像的，BLK引脚应该很明确了，就是打开/关闭屏幕背光。