本文将详细介绍如何使用ESP32开发板连接至阿里云的通义千问API,以实现设备上的智能问答功能。
第一部分:通义千问简介
1.1 什么是通义千问?
通义千问是阿里云推出的一个大型语言模型,能够理解和生成自然语言,支持多轮对话、知识问答等多种应用场景。它基于先进的深度学习技术,具有以下特点:
- 高度准确的语言理解能力:能够准确理解用户的问题和意图。
- 支持多种语言输入输出:支持中文、英文等多种语言。
- 多轮对话支持:能够根据上下文进行多轮对话,提供更加自然的交互体验。
- 广泛的应用领域:适用于教育、客服、智能家居等多个领域。
1.2 通义千问的应用场景
- 教育:辅助教学,回答学生的问题。
- 客服:自动回复用户的咨询,提高客服效率。
- 智能家居:与智能设备互动,提供便捷的生活服务。
- 企业内部知识管理:快速查找和提供企业内部的知识和文档。
第二部分:准备工作
2.1 硬件准备
- ESP32开发板:ESP32是一款功能强大的微控制器,支持Wi-Fi和蓝牙连接。
- USB数据线:用于连接ESP32开发板和计算机。
- Wi-Fi网络环境:确保ESP32能够连接到互联网。
2.2 软件准备
- Arduino IDE:下载并安装Arduino IDE,这是编写ESP32程序的主要工具。
- ESP32支持:在Arduino IDE中添加ESP32开发板的支持。
- 打开Arduino IDE,进入
文件->首选项。 - 在“附加开发板管理器网址”中添加以下URL:
https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json。 - 进入
工具->开发板->开发板管理器,搜索并安装esp32。
- 打开Arduino IDE,进入
- HTTPClient库:用于发送HTTP请求。
- 进入
工具->库管理,搜索并安装HTTPClient库。
- 进入
- ArduinoJson库:用于解析JSON数据。
- 进入
工具->库管理,搜索并安装ArduinoJson库。
- 进入
2.3 阿里云账户设置
- 注册阿里云账号:访问阿里云官网,注册一个账号。
- 创建项目:登录阿里云控制台,创建一个新的项目。
- 获取访问密钥:在项目设置中获取AccessKey ID和AccessKey Secret。
- 开启通义千问服务:在阿里云控制台中开启通义千问服务,并记录下API地址。
第三部分:代码实现
3.1 初始化ESP32连接Wi-Fi
#include <WiFi.h>
// Wi-Fi网络参数
const char* ssid = "your_SSID";
const char* password = "your_PASSWORD";
void setup() {
// 初始化串口通信
Serial.begin(115200);
// 连接到Wi-Fi
WiFi.begin(ssid, password);
// 等待连接成功
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(1000);
Serial.println("Connecting to WiFi...");
}
Serial.println("Connected to WiFi");
}
3.2 发送请求至通义千问API
#include <HTTPClient.h>
#include <ArduinoJson.h>
// API参数
const char* apiEndpoint = "https://API"; // 替换为你的API
const char* apiKey = "API_KEY"; // 替换为你的API密钥
// 发送请求并获取回复
String askQuestion(String question) {
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
HTTPClient http;
// 设置请求URL
http.begin(apiEndpoint);
// 添加请求头
http.addHeader("Content-Type", "application/json");
http.addHeader("Authorization", "Bearer " + String(apiKey));
// 构建请求体
String requestBody = "{\"question\":\"" + question + "\"}";
// 发送POST请求
int httpResponseCode = http.POST(requestBody);
if (httpResponseCode > 0) {
// 获取响应数据
String response = http.getString();
Serial.println(httpResponseCode);
Serial.println(response);
return parseResponse(response); // 解析返回的数据
} else {
Serial.print("Error on sending POST: ");
Serial.println(httpResponseCode);
}
// 关闭HTTP连接
http.end();
} else {
return "Not connected to Wi-Fi";
}
}
// 解析API返回的数据
String parseResponse(String response) {
DynamicJsonDocument doc(1024);
DeserializationError error = deserializeJson(doc, response);
if (error) {
Serial.print("Failed to parse JSON: ");
Serial.println(error.c_str());
return "Failed to parse JSON";
}
// 提取答案
const char* answer = doc["answer"];
return String(answer);
}
3.3 主循环
void loop() {
// 示例问题
String question = "什么是量子力学?";
// 发送问题并获取答案
String answer = askQuestion(question);
Serial.println("Answer: " + answer);
// 延迟一段时间再发送下一个请求
delay(5000);
}
第四部分:测试与调试
4.1 测试步骤
- 上传代码:将上述代码上传到ESP32开发板。
- 打开串口监视器:在Arduino IDE中打开串口监视器,设置波特率为115200。
- 观察日志:查看串口监视器中的输出,确认ESP32是否成功连接到Wi-Fi,并且能否正确发送请求和接收回复。
- 尝试不同问题:修改
loop函数中的问题,观察通义千问的回复是否符合预期。
4.2 常见问题及解决方法
- Wi-Fi连接失败:确保SSID和密码正确,检查路由器是否正常工作。
- API请求失败:检查API端点和密钥是否正确,确保API服务可用。
- JSON解析错误:确保API返回的数据格式正确,使用合适的JSON解析库。
- 网络延迟:如果请求响应时间过长,可以增加延时时间或优化代码逻辑。
第五部分:扩展功能
5.1 添加语音识别功能
- 使用语音识别模块:例如使用Google Speech-to-Text API或阿里云的语音识别服务。
- 集成语音识别:在ESP32上运行语音识别模块,将识别结果作为问题发送给通义千问。
5.2 添加屏幕显示功能
- 使用OLED显示屏:例如SSD1306或SH1106。
- 显示答案:在屏幕上显示通义千问的回答,提供更好的用户体验。
5.3 添加语音合成功能
- 使用语音合成模块:例如使用阿里云的语音合成服务。
- 播放答案:将通义千问的回答转换为语音并播放出来。
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