#第十届立创电赛#基于SF32LB52蓝牙模组的小智AI

* 1、项目介绍

2025年立创暑假训练营项目，小智AI语音机器人基于立创开源蓝牙模块SF32LB52打造，尺寸便携，能随时揣进背包陪你出门。 硬件除主控外全为插件，焊接难度低，对刚接触焊接的新手友好，零经验也能轻松组装。 软件也完全开源，让技术创意自由生长。 通过蓝牙连接后，语音操控查天气、听音乐都不在话下，既是实用工具，也是新手练手的开源好物。

*2、项目功能

* 3、项目参数

本设计主控用的是立创·开源SF32LB52蓝牙模组，尺寸小巧，支持锂电池供电，频率 240MHz；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，带屏连接功耗仅 30mA；

本设计采用屏幕显示使用的是 1.69寸TFT彩屏，通过SPI协议控制，供电 3.3V，上方显示Emoji表情，下方显示回复的文字信息；

选用LM4871N功放芯片，3W 单声道 AB 音频功率类放大器，性价比高；

系统通过 LED 指示模组工作状态：当 I0 口输出低电平时LED点亮,高电平时熄灭。

* 4、原理解析

电源部分

BAT1 是一个电池盒，可以容纳一节 CR123A 电池。通过SW1拨动开关给整个系统打开或关闭电源。

主控部分

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%。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3.7V~4.7V，3.3V 和 5V 供电都不行。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。注意用电烙铁焊接时，背面的接地引脚不用焊接。

音频功放部分

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。当主控芯片SF32LB52识别了用户输入的语音信息，在小智进行分析思考后，输出数字语音信号经过C1和C2滤波后，通过R5和R6这两颗控制音量大小电阻给功放芯片U7，数字语音信号经过放大后，驱动喇叭工作。注意绘制PCB时输入的RC器件要靠近功放芯片U7进行放置，避免引入噪声。

麦克风部分

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。U2 电容的作用就是对采集的信号进行滤波，滤除高频噪声。当声音振动波作用在麦克风振膜上时，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，PCB中应当给这样的微弱的电信号包地处理，以减少干扰。

屏幕显示部分

这里我们选用的显示屏幕是 1.69寸TFT屏幕，通过SPI协议控制，供电 3.3V。

屏幕与模组的连接说明：

按键部分

每一个项目基本都需要有人机交互部分，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，U1按键目前待定用途，设计出来备用。

指示灯部分

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。

下载部分

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的接口作为下载器，实测能够正常下载和串口调试通信。

* 5、其余硬件部分

喇叭

采购金逸晨1.69寸TFT屏幕，这里对于屏幕没有强制要求，选择参数一致的LCD屏幕都能够达到项目的要求。

*7、实物图

3D外壳在嘉立创3D打印，这里已经将PCB用M3*25的螺丝固定在底版上

PCB焊接实物图

模块组装实物图

*8、大赛LOGO验证

在PCB上放置了本次训练营的LOGO，并选择彩色丝印以更好显示图案：