零知开源——ESP32语音交互系统（AI小智）开发教程

        主控单元：零知ESP32（双核处理器，支持Wi-Fi/BLE，丰富外设接口）

        语音输入：INMP441数字麦克风（I2S接口，高信噪比）

        音频输出：MAX9857A Class D功放（驱动4Ω喇叭，输出功率3W）

        交互界面：240x320 TFT_ST7789 LCD（SPI接口）

        唤醒控制：ASRPRO-01模块（关键词检测，GPIO触发）

2.关键引脚连接

模块	零知ESP32引脚	模块引脚
MAX9857A	GPIO33	DIN
	GPIO14	BCLK
	GPIO27	LRCK
INMP441	GPIO32	SD
	GPIO26	SCK
	GPIO25	WS
TFT_ST7789 LCD	GPIO15	SCL
	GPIO4	SDA
	GPIO21	DC
	GPIO22	CS
ASRPRO-01	GPIO19	PA2

3.原理图设计

(1) 关键模块原理图设计

(2) 电源设计规范

模块	供电电压
ESP32	5V→3.3V
ASRPRO-01	5V
LCD、MAX98357A、INMP441	3.3V

4.PCB设计

将零知ESP32通过PCB布线连接到各个模块组成扩展板

5.扩展板实物图

三、软件配置

1、环境搭建

使用VScode搭建ESP-IDF开发环境，具体操作可参考以下文章：VScode下玩转ESP32S3并成功编译XIAOZHI-ESP32-MAIN代码_xiaozhi-esp32 编译-优快云博客

VSCode + ESP-IDF 项目搭建及配置_vscode esp-idf-优快云博客

（1）导入github上项目源码并解压到自定义的目录下

ESP32驱动小智AI仓库源码https://github.com/78/xiaozhi-esp32
（2）VScode打开项目工程并配置编译信息

配置Serial flasher config、Partition Table

配置开发板和LCD类型

（3）根据之前的原理图设计配置config.h扩展板对应的引脚

2、程序编译并上传

idf.py fullclean #将build目录删除，点击编译并上传代码

3、天问Block代码编写和烧录

（1）识别唤醒词通过PA2输出低脉冲驱动唤醒AI

（2）点击生成模型，选择端口并通过2M编译下载到ASRPRO

四、固件烧录

1、.bin文件合并生成烧录固件

（1）打开PowerShell下的ESP-IDF 5.3，查看编译后build目录存放的路径并修改以下代码

E:\ProgramFiles\Espressif\xiaozhi-esp32-main-1 路径修改为你自己定义的

esptool.py --chip esp32 merge_bin -o E:\ProgramFiles\Espressif\xiaozhi-esp32-main-1\build\lzesp32_xiaozi.bin 0x1000 E:\ProgramFiles\Espressif\xiaozhi-esp32-main-1\build\bootloader\bootloader.bin 0x8000 E:\ProgramFiles\Espressif\xiaozhi-esp32-main-1\build\partition_table\partition-table.bin 0xd000 E:\ProgramFiles\Espressif\xiaozhi-esp32-main-1\build\ota_data_initial.bin 0x100000 E:\ProgramFiles\Espressif\xiaozhi-esp32-main-1\build\xiaozhi.bin

（2）通过PowerShell烧录生成的lzesp32_xiaozi.bin固件

选择端口和波特率编译相对路径下的固件

esptool.py --port COM13 --baud 921600 write_flash 0x0 E:\ProgramFiles\Espressif\xiaozhi-esp32-main-1\build\lzesp32_xiaozi.bin

2、flash_download_tool烧录工具

（1） flash工具下载地址：

flash烧录工具https://dl.espressif.com/public/flash_download_tool.zip

（2）选择输出的bin文件并确认起始地址为0x0

选择SPI的频率和模式，确定具体连接的串口号和上传的波特率，ERASE擦除芯片然后START开始上传。（可能出现上传错误，尝试修改波特率和端口号）

flash烧录详细教程https://ccnphfhqs21z.feishu.cn/wiki/Zpz4wXBtdimBrLk25WdcXzxcnNS

五、功能展示

一个情绪给满的AI机器人

六、项目资源汇总

6.1 烧录工具和固件
链接: https://pan.baidu.com/s/1D2pDvIOdCdcQsgoRbjnslg?pwd=bir5 提取码: bir5

6.2天问及VScode ESP-IDF项目源码
链接: https://pan.baidu.com/s/1HcAsEeGyS_E63BeRO1huzg?pwd=8g5w 提取码: 8g5w

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