每年的這個(gè)時(shí)候，總能看到許多為畢業(yè)設(shè)計(jì)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?yàn)檫@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(xiàng)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(shí)到，問題的關(guān)鍵或許不在于STM32本身，而在于如何為它加點(diǎn)“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(shí)際應(yīng)用中。那么，何不讓我們的STM32項(xiàng)目，也嘗試具備聯(lián)網(wǎng)、上云，甚至一點(diǎn)簡(jiǎn)單的“思考”能力？

這個(gè)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(jì)，提供一些不同的思路和具體的參考，增加一些創(chuàng)新點(diǎn)。在接下來的時(shí)間里，我們會(huì)陸續(xù)帶來從易上手的AI趣味小應(yīng)用，到綜合性項(xiàng)目的講解，包括13個(gè)AI入門應(yīng)用項(xiàng)目、2個(gè)小智AI項(xiàng)目、3個(gè)LVGL綜合項(xiàng)目、一個(gè)AI桌寵機(jī)器狗，以及那個(gè)經(jīng)典的、國(guó)民級(jí)嵌入式項(xiàng)目——AI智能小車。

本篇就讓我們從這個(gè)系列開始，先從13個(gè)AI入門應(yīng)用講起。項(xiàng)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(shí)現(xiàn)哪些不一樣的功能。

《AI人體感應(yīng)智能燈》

01 項(xiàng)目應(yīng)用場(chǎng)景

• 智能家居照明自動(dòng)化
• 節(jié)能環(huán)保照明系統(tǒng)
• 便捷生活場(chǎng)景

02 項(xiàng)目功能

本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了基于人體感應(yīng)的智能語音控制照明系統(tǒng)。用戶通過語音指令（"開啟感應(yīng)燈"、"關(guān)閉感應(yīng)燈"）切換感應(yīng)模式，STM32控制人體紅外傳感器(HC-SR501)檢測(cè)環(huán)境。在開啟模式下，檢測(cè)到人體活動(dòng)時(shí)自動(dòng)點(diǎn)亮LED燈；在關(guān)閉模式下，無論是否有人，燈均不亮。系統(tǒng)保存當(dāng)前感應(yīng)模式狀態(tài)，斷電重啟后重置為關(guān)閉狀態(tài)。ESP32負(fù)責(zé)語音交互和差異化反饋，STM32負(fù)責(zé)模式切換、傳感器檢測(cè)和燈控。整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從語音控制、模式切換到人體感應(yīng)觸發(fā)燈效的完整智能照明方案。

03 項(xiàng)目硬件平臺(tái)

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

擴(kuò)展模塊：可采用人體紅外傳感器+LED指示燈，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(xiàng)目實(shí)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(xiàng)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(gè)核心都可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以協(xié)同工作。對(duì)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(duì)于項(xiàng)目實(shí)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(shí)現(xiàn)更復(fù)雜、更穩(wěn)定的高級(jí)應(yīng)用。

04 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵點(diǎn)

1.人體紅外傳感器原理 ：基于熱釋電效應(yīng)，檢測(cè)人體發(fā)出的紅外輻射

2.模式狀態(tài)管理 ：用全局變量存儲(chǔ)感應(yīng)模式（0=關(guān)閉，1=開啟），實(shí)現(xiàn)狀態(tài)持久化

3.傳感器中斷處理 ：配置PB4引腳為GPIO_EXTI4，檢測(cè)PIR傳感器輸出狀態(tài)

4.燈控聯(lián)動(dòng)邏輯 ：

- 模式1（開啟）：檢測(cè)到高電平（有人）→ LED引腳置高（燈亮）

- 模式0（關(guān)閉）：無論傳感器狀態(tài)，LED始終置低（燈滅）

5.雙芯通信協(xié)議 ：9字節(jié)固定幀格式，支持感應(yīng)燈控制指令(0x14)，數(shù)據(jù)域0表示開啟/關(guān)閉狀態(tài)

6.差異化語音反饋 ：根據(jù)操作結(jié)果隨機(jī)生成不同語音提示

05 涉及學(xué)習(xí)技術(shù)點(diǎn)

- 人體紅外傳感器原理

- 熱釋電檢測(cè)技術(shù)

- 模式狀態(tài)管理

- GPIO控制

- 雙芯架構(gòu)任務(wù)分工

- 串口通信協(xié)議設(shè)計(jì)

- 語音交互與指令處理

06 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)原理

1. 硬件原理

RDA226數(shù)字熱釋電傳感器是一款將傳統(tǒng)熱釋電傳感器的敏感元件與信號(hào)處理芯片集成化設(shè)計(jì)，芯片共有6個(gè)引腳，可以調(diào)節(jié)感應(yīng)靈敏度、輸出延時(shí)、以及開啟/關(guān)閉，使用方便。主要應(yīng)用在防盜報(bào)警器，人體感應(yīng)燈，室內(nèi)吸頂感應(yīng)燈等等。

1)人體紅外傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

熱釋電紅外傳感器一般由管帽、管座、紅外濾光片、敏感元、場(chǎng)效應(yīng)管或者數(shù)字芯片等主要部分組成。

看到資源擴(kuò)展板上的人體紅外傳感器是外面加的黑色外殼就是圖中的菲涅爾透鏡。

2)傳感器內(nèi)部原理圖

擴(kuò)展板原理圖

根據(jù)以上傳感器內(nèi)部原理圖得知，只要判斷5號(hào)引腳輸出是高電平還是低電平就知道是否有人靠近傳感器，從而達(dá)到檢測(cè)人體的效果。

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：

3. 核心邏輯

1)STM32 端模式控制與燈控聯(lián)動(dòng)

模式狀態(tài)管理：用數(shù)據(jù)域存儲(chǔ)模式（0 = 關(guān)閉，1 = 開啟），初始值 0（斷電重啟后重置為 0）；

人體傳感器檢測(cè)：配置傳感器引腳（PB4）為中斷，循環(huán)檢測(cè)跳變沿：

模式1（開啟）：檢測(cè)到高電平（有人）→LED 引腳置高（燈亮）;

模式0（關(guān)閉）：無論傳感器電平如何，LED 始終置低（燈滅）；

指令響應(yīng)：接收ESP32 的 0x14 幀后，更新為數(shù)據(jù)域 0 的值，返回相同幀確認(rèn)。

2)ESP32 端指令處理與反饋

指令識(shí)別與下發(fā)：識(shí)別A 指令（“開啟感應(yīng)燈”）→下發(fā) 0x14與后續(xù)的數(shù)據(jù)域幀；識(shí)別 B 指令（“關(guān)閉感應(yīng)燈”）→下發(fā) 0x14（0x00）幀；

差異化反饋：接收STM32 返回幀后，隨機(jī)生成反饋文案：

開啟成功→“感應(yīng)燈模式已開啟，檢測(cè)到人體活動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)亮燈” 或 “已切換到感應(yīng)開啟模式，有人靠近燈就會(huì)亮”；

關(guān)閉成功→“感應(yīng)燈模式已關(guān)閉，不會(huì)再自動(dòng)亮燈” 或 “已切換到感應(yīng)關(guān)閉模式，僅語音可控制”。

07 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)步驟

完整的實(shí)驗(yàn)步驟目錄如下圖。

后臺(tái)私信，免費(fèi)領(lǐng)取項(xiàng)目完整文檔、源碼。

08 硬件平臺(tái)詳細(xì)介紹

《AI人體感應(yīng)智能燈》項(xiàng)目硬件平臺(tái)是華清遠(yuǎn)見STM32F103&ESP32-S3 AIoT開發(fā)板。

開發(fā)板簡(jiǎn)介

F103&ESP32-S3 AI 開發(fā)板是華清遠(yuǎn)見針對(duì)嵌入式與 AI 開發(fā)市場(chǎng)需求，打造的高性能、低成本AIoT實(shí)戰(zhàn)平臺(tái)。該開發(fā)板采用雙核心設(shè)計(jì)，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(shí)別、語音交互及 WiFi/BLE 無線通信任務(wù)；以STM32F103作為控制核心，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)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(shí)時(shí)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(shí)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(shí)戰(zhàn)練手，我們?yōu)樵撈脚_(tái)配套了多種硬件模塊及20個(gè)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，涵蓋13個(gè)AI基礎(chǔ)應(yīng)用項(xiàng)目、2個(gè)小智AI項(xiàng)目、3個(gè)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(gè)。所有項(xiàng)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，后臺(tái)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(shì)顯著。STM32 擅長(zhǎng)精準(zhǔn)控制，是工業(yè)與教育首選；ESP32 及升級(jí)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(xiàng)目實(shí)戰(zhàn) ，建議先通過 STM32 夯實(shí)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(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn) 1+1>2，這也是雙核心開發(fā)板的教學(xué)設(shè)計(jì)初衷。

對(duì)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(jì)、競(jìng)賽項(xiàng)目、個(gè)人學(xué)習(xí)及項(xiàng)目開發(fā)。

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