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(guò)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(wèn)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(lái)。如今，“萬(wàn)物互聯(lián)”與“人工智能”已不再是遙遠(yuǎn)的概念，它們正越來(lái)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(lái)的時(shí)間里，我們會(huì)陸續(xù)帶來(lái)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(mén)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(chē)。

本篇就讓我們從這個(gè)系列開(kāi)始，先從13個(gè)AI入門(mén)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(lái)后，能實(shí)現(xiàn)哪些不一樣的功能。

《AI智能按摩椅》

01 項(xiàng)目應(yīng)用場(chǎng)景

• 情緒舒緩與放松
• 智能家居舒適度提升
• 健康按摩輔助

02 項(xiàng)目功能

本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了基于情緒識(shí)別的智能按摩系統(tǒng)。用戶通過(guò)表達(dá)情緒的語(yǔ)音指令（"我有點(diǎn)緊張"、"我有點(diǎn)不開(kāi)心"）觸發(fā)系統(tǒng)，ESP32識(shí)別情緒后統(tǒng)一觸發(fā)"開(kāi)啟震動(dòng)電機(jī)"邏輯，STM32通過(guò)PWM控制直流震動(dòng)電機(jī)。用戶也可通過(guò)"可以了，停"等指令提前關(guān)閉。ESP32根據(jù)情緒類(lèi)型生成差異化安慰式反饋，STM32負(fù)責(zé)電機(jī)驅(qū)動(dòng)和狀態(tài)管理。整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從情緒識(shí)別、電機(jī)控制到情感反饋的完整情緒舒緩方案，將情感交互與物理執(zhí)行器巧妙結(jié)合。

03 項(xiàng)目硬件平臺(tái)

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

擴(kuò)展模塊：可采用直流震動(dòng)電機(jī)（PC7/TIM3_CH2控制），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(jiàn)F103&ESP32-S3 AI開(kāi)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(kāi)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(lái)說(shuō)，你可以把它當(dāng)成兩塊板子來(lái)分別學(xué)習(xí)（STM32F103開(kāi)發(fā)板+ESP32-S3開(kāi)發(fā)板）。對(duì)于項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)來(lái)說(shuō)，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.電機(jī)PWM控制 ：通過(guò)TIM3_CH2通道生成PWM信號(hào)，控制震動(dòng)電機(jī)強(qiáng)度

2.情緒指令統(tǒng)一處理 ：A/B/C類(lèi)指令（不同情緒）均統(tǒng)一觸發(fā)"開(kāi)啟電機(jī)"邏輯

3.自動(dòng)關(guān)閉機(jī)制 ：無(wú)額外指令時(shí)，5分鐘后自動(dòng)關(guān)閉電機(jī)

4.雙芯通信協(xié)議 ：9字節(jié)固定幀格式，支持電機(jī)控制指令(0x21)，數(shù)據(jù)域0=0x01(開(kāi)啟)/0x00(關(guān)閉)

5.差異化情感反饋 ：

- A指令（緊張）→"已為你開(kāi)啟按摩電機(jī)，慢慢放松，緊張會(huì)緩解的～"

- B指令（不開(kāi)心）→"不開(kāi)心的話，讓電機(jī)陪你放松一會(huì)兒吧～已開(kāi)啟震動(dòng)"

6.震動(dòng)模式模擬 ：通過(guò)不同PWM占空比模擬不同按摩模式（放松模式、敲擊模式）

05 涉及學(xué)習(xí)技術(shù)點(diǎn)

- 電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制

- PWM信號(hào)生成

- 情緒識(shí)別與映射

- 定時(shí)器中斷

- 雙芯架構(gòu)任務(wù)分工

- 串口通信協(xié)議設(shè)計(jì)

- 語(yǔ)音交互與情感反饋

06 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)原理

1. 硬件原理

首先打開(kāi)【華清遠(yuǎn)見(jiàn)_F103&ESP32-S3 AI開(kāi)發(fā)板資料V1.0\03_開(kāi)發(fā)源碼\STM32F103基礎(chǔ)HAL庫(kù)例程源碼】可以查看電機(jī)電路圖，再打開(kāi)【華清遠(yuǎn)見(jiàn)_F103&ESP32-S3 AI開(kāi)發(fā)板資料V1.0\04_器件手冊(cè)\1.STM32F10xxx參考手冊(cè)_V10（中文版）】查看通用定時(shí)器掛載在那個(gè)總線上。

擴(kuò)展板原理圖

原理圖

在STM32F1單片機(jī)中，總共有8個(gè)定時(shí)器，分別是2個(gè)高級(jí)定時(shí)器（TIM1,TIM8）4個(gè)通用定時(shí)器（TIM2,TIM3,TIM4,TIM5）和2個(gè)基本定時(shí)器（TIM6,TIM7）

上圖可以看出電機(jī)調(diào)節(jié)引腳為PC7，通用定時(shí)器TIM3掛載在APB1總線上，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：

3. ESP32 端情緒指令處理

指令統(tǒng)一觸發(fā)：識(shí)別A（緊張）、B（不開(kāi)心）、C（難過(guò)）指令后，均統(tǒng)一觸發(fā) “開(kāi)啟電機(jī)” 邏輯，無(wú)需區(qū)分情緒類(lèi)型（情緒差異體現(xiàn)在反饋文案）；

差異化反饋生成：根據(jù)指令類(lèi)型隨機(jī)生成對(duì)應(yīng)情緒的安慰式反饋，示例：

A 指令→“已為你開(kāi)啟按摩電機(jī)，慢慢放松，緊張會(huì)緩解的～” 或 “電機(jī)啟動(dòng)啦，幫你舒緩緊張情緒”；

B 指令→“不開(kāi)心的話，讓電機(jī)陪你放松一會(huì)兒吧～已開(kāi)啟震動(dòng)” 或 “電機(jī)已開(kāi)，希望能讓你心情好一點(diǎn)”；

關(guān)閉指令擴(kuò)展：識(shí)別“關(guān)閉電機(jī)” 指令后，下發(fā) 0x21幀，接收確認(rèn)幀后反饋 “電機(jī)已關(guān)閉，需要再開(kāi)可以告訴我哦”。

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)私信備注：AI智能按摩椅，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智能按摩椅》項(xiàng)目硬件平臺(tái)是華清遠(yuǎn)見(jiàn)STM32F103&ESP32-S3 AIoT開(kāi)發(fā)板。

開(kāi)發(fā)板簡(jiǎn)介

F103&ESP32-S3 AI 開(kāi)發(fā)板是華清遠(yuǎn)見(jiàn)針對(duì)嵌入式與 AI 開(kāi)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(kāi)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(jué)識(shí)別、語(yǔ)音交互及 WiFi/BLE 無(wú)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(guò) UART 總線無(wú)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(chē)各1個(gè)。所有項(xiàng)目均基于STM32F103與ESP32-S3協(xié)同開(kāi)發(fā)，“學(xué)完就能用”，助你快速打造硬核作品，輕松開(kāi)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(mén)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(mén)到綜合項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn) ，建議先通過(guò) STM32 夯實(shí)通用 MCU 開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)，再用 ESP32 拓展物聯(lián)網(wǎng)等開(kāi)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(kāi)發(fā)板的教學(xué)設(shè)計(jì)初衷。

對(duì)于STM32/ESP32開(kāi)發(fā)感興趣的朋友，歡迎關(guān)注~！本開(kāi)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(kāi)發(fā)。

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