每年的這個時候，總能看到許多為畢業(yè)設(shè)計而發(fā)愁的同學(xué)。大家手里握著熟悉的STM32，知道它性能強(qiáng)大、控制精準(zhǔn)，是完成畢設(shè)的可靠伙伴，但恰恰因為這份“可靠”，反而讓選題變得困難——能做的東西似乎都被人做過了，怎樣才能讓項目既有技術(shù)含量，又有些新意，足以讓人眼前一亮呢？

我們意識到，問題的關(guān)鍵或許不在于STM32本身，而在于如何為它加點“料”——如何讓它與更前沿的技術(shù)結(jié)合起來。如今，“萬物互聯(lián)”與“人工智能”已不再是遙遠(yuǎn)的概念，它們正越來越多地出現(xiàn)在實際應(yīng)用中。那么，何不讓我們的STM32項目，也嘗試具備聯(lián)網(wǎng)、上云，甚至一點簡單的“思考”能力？

這個想法，正是我們籌劃這一系列分享的初衷。我們希望能為你們的畢業(yè)設(shè)計，提供一些不同的思路和具體的參考，增加一些創(chuàng)新點。在接下來的時間里，我們會陸續(xù)帶來從易上手的AI趣味小應(yīng)用，到綜合性項目的講解，包括13個AI入門應(yīng)用項目、2個小智AI項目、3個LVGL綜合項目、一個AI桌寵機(jī)器狗，以及那個經(jīng)典的、國民級嵌入式項目——AI智能小車。

本篇就讓我們從這個系列開始，先從13個AI入門應(yīng)用講起。項目本身不復(fù)雜，但它能讓你直觀地感受到，當(dāng)STM32和AI技術(shù)結(jié)合起來后，能實現(xiàn)哪些不一樣的功能。

《AI智能照明助手》

01 項目應(yīng)用場景

• 智能家居照明自動調(diào)節(jié)
• 辦公環(huán)境光線優(yōu)化
• 節(jié)能照明管理系統(tǒng)

02 項目功能

本項目實現(xiàn)了基于語音交互的智能光照監(jiān)測與設(shè)備控制系統(tǒng)。用戶通過自然語言（如"當(dāng)前光照強(qiáng)度是多少"、"窗簾拉上"）控制設(shè)備，STM32負(fù)責(zé)采集AP3216光照傳感器數(shù)據(jù)并控制執(zhí)行器。系統(tǒng)采用雙芯架構(gòu)：ESP32-S3處理語音輸入/輸出，STM32處理傳感器數(shù)據(jù)和執(zhí)行器控制。當(dāng)光照強(qiáng)度過低時，可開啟燈光；當(dāng)光線過強(qiáng)時，可關(guān)閉窗簾。數(shù)碼管模擬窗簾狀態(tài)，LED燈光模塊模擬實際照明設(shè)備，形成完整的"感知-決策-執(zhí)行"閉環(huán)流程。

03 項目硬件平臺

主硬件平臺：華清遠(yuǎn)見F103&ESP32-S3 AI開發(fā)板（板載麥克風(fēng)、揚聲器）+2.8寸顯示屏。

擴(kuò)展模塊：可采用AP3216光照傳感器（I2C接口）+窗簾模塊（數(shù)碼管模擬）+LED燈光模塊，也可以直接用我們的資源擴(kuò)展板（擴(kuò)展板上非常多的傳感器執(zhí)行器，非常方便多項目實戰(zhàn)）

關(guān)于華清遠(yuǎn)見F103&ESP32-S3 AI開發(fā)板：

這是一款能讓你的STM32項目瞬間擁有聯(lián)網(wǎng)和AI能力的雙核開發(fā)板，集成了STM32F103和ESP32-S3。兩個核心都可以獨立運行，也可以協(xié)同工作。對于初學(xué)者來說，你可以把它當(dāng)成兩塊板子來分別學(xué)習(xí)（STM32F103開發(fā)板+ESP32-S3開發(fā)板）。對于項目實戰(zhàn)來說，可以讓它們分工合作——ESP32作為“AI大腦”，STM32作為“控制雙手”，低成本實現(xiàn)更復(fù)雜、更穩(wěn)定的高級應(yīng)用。

04 項目實現(xiàn)關(guān)鍵點

1. AP3216傳感器控制 ：通過I2C接口讀取光照原始數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為實際lux值

2. 執(zhí)行器控制 ：STM32通過GPIO控制窗簾（開/關(guān)）和燈光（亮/滅）

3. 雙芯通信協(xié)議 ：9字節(jié)固定幀格式，支持5類指令（光照查詢、窗簾開/關(guān)、燈開/關(guān)）

4. 指令處理流程 ：ESP32喚醒后接收指令→下發(fā)對應(yīng)幀→STM32執(zhí)行并返回數(shù)據(jù)→ESP32生成反饋

5. 狀態(tài)反饋 ：系統(tǒng)執(zhí)行控制后返回成功狀態(tài)，確認(rèn)執(zhí)行結(jié)果

05 涉及學(xué)習(xí)技術(shù)點

- I2C傳感器通信

- 光照傳感器數(shù)據(jù)處理

- GPIO數(shù)字輸出控制

- 雙芯架構(gòu)任務(wù)分工

- 語音交互與指令解析

- 串口通信協(xié)議設(shè)計

- 傳感器與執(zhí)行器聯(lián)動

06 項目實現(xiàn)原理

1. 硬件原理

首先打開【華清遠(yuǎn)見_F103&ESP32-S3 AI開發(fā)板資料V1.0\05_硬件圖紙\ 1.F103&ESP32-S3 AI開發(fā)板原理圖V4.3, 3.FS-MP1資源擴(kuò)展板原理圖V3.3】，根據(jù)擴(kuò)展板原理圖查看光照傳感控制引腳。

上圖可以看出連接傳感器的I2C引腳為PB7和PB6，引腳定義如下表：

1)VDD：供電引腳，連接到正電源（3V-5V）的電源線上；

2)SCL：串行時鐘引腳，用于I2C通信時的時鐘同步。主控制器通過這個引腳提供時鐘信號；

3)LEDA：LED陽極；

4)LEDC：LED陰極；

5)GND：接地引腳，連接到電源的負(fù)極或地線上；

6)LDR：LED驅(qū)動器；

7)INT：中斷引腳，可由主控制器配置為接收傳感器的中斷信號。當(dāng)接近或環(huán)境光強(qiáng)度超過設(shè)定閾值時，可以觸發(fā)中斷；

8)SDA：串行數(shù)據(jù)引腳，用于與主控制器進(jìn)行I2C通信。這個引腳用于數(shù)據(jù)的輸入和輸出。

原理圖

上圖可以看出片選引腳為PB12,SPI發(fā)送引腳為PB15,SPI接收引腳為PB14,SPI時鐘引腳為PB13，引腳定義如下表：

2. 雙芯通信原理（ESP32 為主機(jī)，STM32 為從機(jī)）

采用9 字節(jié)固定幀格式，幀結(jié)構(gòu)與解析邏輯如下：

1)指令處理流程：ESP32 喚醒后接收指令→下發(fā)對應(yīng)幀到 STM32→STM32 執(zhí)行（采集 / 控制）并返回數(shù)據(jù)→ESP32 解析后生成差異化語音反饋；

2)執(zhí)行器控制：STM32 通過 GPIO 驅(qū)動窗簾（開 / 關(guān)）、燈光（亮 / 滅），執(zhí)行后返回成功幀。

3. 語音交互與指令處理原理

指令分類處理邏輯

07 項目實現(xiàn)步驟

完整的實驗步驟目錄如下圖。

后臺私信（備注：AI智能照明助手），免費領(lǐng)取項目完整文檔、源碼。

08 硬件平臺詳細(xì)介紹

《AI智能照明助手》項目硬件平臺是華清遠(yuǎn)見STM32F103&ESP32-S3 AIoT開發(fā)板。

開發(fā)板簡介

F103&ESP32-S3 AI 開發(fā)板是華清遠(yuǎn)見針對嵌入式與 AI 開發(fā)市場需求，打造的高性能、低成本AIoT實戰(zhàn)平臺。該開發(fā)板采用雙核心設(shè)計，整合了STM32F103與ESP32-S3兩款芯片：以ESP32-S3作為AI中樞，承擔(dān)視覺識別、語音交互及 WiFi/BLE 無線通信任務(wù)；以STM32F103作為控制核心，實現(xiàn)實時運動控制與多傳感器數(shù)據(jù)融合，二者通過 UART 總線無縫協(xié)同，形成 “AI 決策 + 實時執(zhí)行” 的高效工作模式。

相較于僅使用STM32F103的方案，這一架構(gòu)提升了系統(tǒng)整體性能，同時擴(kuò)展了板載資源與外設(shè)接口，為更多AI及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展提供了便利。為了方便實戰(zhàn)練手，我們?yōu)樵撈脚_配套了多種硬件模塊及20個實戰(zhàn)項目，涵蓋13個AI基礎(chǔ)應(yīng)用項目、2個小智AI項目、3個LVGL物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，以及AI桌寵機(jī)器狗和AI智能車各1個。所有項目均基于STM32F103與ESP32-S3協(xié)同開發(fā)，“學(xué)完就能用”，助你快速打造硬核作品，輕松開發(fā)智能AIoT應(yīng)用。相關(guān)資料持續(xù)更新中，可以私信領(lǐng)取。

STM32 與 ESP32 是單片機(jī)入門經(jīng)典 MCU，技術(shù)普及度、生態(tài)完整性和商業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢顯著。STM32 擅長精準(zhǔn)控制，是工業(yè)與教育首選；ESP32 及升級版 S3 主打物聯(lián)網(wǎng)，集成聯(lián)網(wǎng)與 AI 能力，廣泛應(yīng)用于 AIoT 終端。二者高度互補(bǔ)，所以我們提倡“雙核學(xué)習(xí)路徑”，從入門到綜合項目實戰(zhàn) ，建議先通過 STM32 夯實通用 MCU 開發(fā)基礎(chǔ)，再用 ESP32 拓展物聯(lián)網(wǎng)等開發(fā)能力，掌握后可提升技術(shù)廣度與就業(yè)競爭力，實現(xiàn) 1+1>2，這也是雙核心開發(fā)板的教學(xué)設(shè)計初衷。

對于STM32/ESP32開發(fā)感興趣的朋友，歡迎關(guān)注~！本開發(fā)板也非常適用于高校嵌入式與AI教學(xué)、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計、競賽項目、個人學(xué)習(xí)及項目開發(fā)。