基于STM32F103與ESP32-S3雙核架構(gòu)（STM32和ESP32是單片機(jī)初學(xué)的兩大經(jīng)典），今天為大家?guī)硪豢盍?strong>全面覆蓋單片機(jī)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)路徑的綜合性AIoT實(shí)戰(zhàn)平臺(tái)，該平臺(tái)配套從單片機(jī)裸機(jī)開發(fā)(初級(jí))到RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(中級(jí))，再到LVGL圖形界面設(shè)計(jì)與AIoT物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用(高級(jí))的完整技能進(jìn)階路線及學(xué)習(xí)資料，無論是作為單片機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)方向的綜合項(xiàng)目練手、畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，還是用于高校嵌入式系統(tǒng)教學(xué)與創(chuàng)新競(jìng)賽作品開發(fā)，改平臺(tái)都提供了扎實(shí)的技術(shù)框架與豐富的項(xiàng)目擴(kuò)展空間。

我們基于該平臺(tái)，配套了20個(gè)綜合項(xiàng)目，其中有3個(gè)LVGL物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，是將“單片機(jī)裸機(jī)+RTOS+LVGL+物聯(lián)網(wǎng)”這四個(gè)核心階段融于一體，構(gòu)建真正貼近實(shí)際應(yīng)用的多任務(wù)、多芯片協(xié)同系統(tǒng)。在這3個(gè)LVGL物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中，STM32F103負(fù)責(zé)底層設(shè)備控制與實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度，運(yùn)行FreeRTOS實(shí)現(xiàn)高效多任務(wù)管理；ESP32-S3則依托其強(qiáng)大性能承載LVGL圖形庫，構(gòu)建直觀友好的交互界面，并接入物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控與控制。通過這3個(gè)完整項(xiàng)目，你不僅能系統(tǒng)掌握裸機(jī)編程、RTOS應(yīng)用、GUI開發(fā)與物聯(lián)網(wǎng)通信的全棧技能，還能深入理解雙核芯片之間的協(xié)同工作機(jī)制，體驗(yàn)從邏輯控制到界面交互再到云聯(lián)通的完整開發(fā)流程，真正構(gòu)建起嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的全局視野與實(shí)踐能力。

LVGL物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目之智能家居控制系統(tǒng)

今天小編來分享一個(gè)《智能家居控制系統(tǒng)》的項(xiàng)目案例，硬件平臺(tái)是 STM32F103&ESP32-S3 AIoT開發(fā)板、DAP/STLINK-V2仿真器、2.8寸屏、資源擴(kuò)展板，項(xiàng)目核心基于 LVGL 圖形庫構(gòu)建交互界面，整體演示界面如下圖所示。

該項(xiàng)目由ESP32S3和STM32F103配合完成，下層由STM32F103來驅(qū)動(dòng)光照傳感器和LED燈，ESP32S3通過LVGL可視化界面操控設(shè)備，上層由微信小程序可遠(yuǎn)程控制設(shè)備，通過串口+MQTT協(xié)議實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目，既可手動(dòng)控制設(shè)備，也可以通過智能控制來自動(dòng)操控?zé)艄鉅顟B(tài)。

01 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)功能

• 開發(fā)板搭建了LVGL界面，并設(shè)計(jì)了微信小程序界面，整體項(xiàng)目都具備可視化界面方便操作;
• 實(shí)現(xiàn)環(huán)境光檢測(cè)；
• 通過LVGL界面手動(dòng)控制 LED 燈；
• 代碼中固定閾值，再通過LVGL界面開啟智能模式，即可實(shí)現(xiàn)依據(jù)光照強(qiáng)度來決定燈的開關(guān)；
• 通過 LVGL界面實(shí)現(xiàn)wifi 連接，再通過mqtt訂閱發(fā)布消息，即可和微信小程序進(jìn)行互動(dòng)

02 項(xiàng)目整體思路

數(shù)據(jù)流向：STM32F103通過串口，和ESP32S3進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，然后ESP32S3通過MQTT，和微信小程序進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

LVGL設(shè)計(jì)：一個(gè)ESP32S3連接wifi所需的名稱和密碼進(jìn)行連接，再設(shè)計(jì)燈和光照的數(shù)據(jù)顯示與控制。

主程序：首先實(shí)現(xiàn)屏幕與觸摸驅(qū)動(dòng)，再實(shí)現(xiàn)通過界面獲取wifi名稱和密碼連接，連接wifi后，即可通過三元組連接mqtt，通過界面按鈕控制燈的開關(guān)，并顯示光照強(qiáng)度到界面上。

03 項(xiàng)目框架

1.數(shù)據(jù)流向

數(shù)據(jù)流向主要分為三個(gè)端：

一、應(yīng)用端(微信小程序)：

通過 MQTT 和設(shè)備端進(jìn)行交互，接收光照強(qiáng)度，發(fā)布控制 LED 和智能監(jiān)測(cè)，并且可以設(shè)置閾值給到設(shè)備端

二、設(shè)備端(ESP32S3)：

1. 通過 MQTT 和應(yīng)用端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，發(fā)布光照強(qiáng)度、LED 狀態(tài)和智能監(jiān)測(cè)，接收微信小程序控制指令和閾值設(shè)置

2. 通過串口和驅(qū)動(dòng)端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，接收光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)和控制 LED 燈

3. 當(dāng)開啟智能監(jiān)測(cè)時(shí)，判斷驅(qū)動(dòng)端發(fā)來的光照值，是否小于設(shè)置的閾值，小于則發(fā)送開燈，反之關(guān)燈。

三、驅(qū)動(dòng)端(STM32F103)：

接收 LED 燈控制指令和發(fā)送光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)

2.項(xiàng)目結(jié)構(gòu)

04 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：LVGL項(xiàng)目，免費(fèi)領(lǐng)取項(xiàng)目完整文檔、源碼。

05 硬件平臺(tái)詳細(xì)介紹

《智能家居控制系統(tǒng)》項(xiàng)目硬件平臺(tái)包括華清遠(yuǎn)見STM32F103&ESP32-S3 AIoT開發(fā)板、DAP/STLINK-V2仿真器、2.8寸屏、資源擴(kuò)展板。

開發(fā)板簡介

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，這套架構(gòu)大幅提升系統(tǒng)整體性能，同時(shí)擴(kuò)展板載資源與外設(shè)接口，為更多AI及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用拓展提供便利。配套的實(shí)戰(zhàn)資源更是干貨滿滿，專屬小智AI系列項(xiàng)目覆蓋不同學(xué)習(xí)需求：

• 13個(gè)AI入門項(xiàng)目全程搭載小智AI語音對(duì)話功能，新手能快速上手實(shí)操；
• 2個(gè)小智AI項(xiàng)目則聚焦核心，深度解析語音對(duì)話底層原理，幫你吃透技術(shù)本質(zhì)；
• 3個(gè)LVGL物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目依托強(qiáng)大LVGL庫，手把手教你實(shí)戰(zhàn)嵌入式GUI開發(fā)，補(bǔ)齊界面交互能力；
• 還有小智AI桌寵機(jī)器狗與小智AI智能小車，雙雙集成小智AI語音識(shí)別+視覺識(shí)別雙核心功能，帶你解鎖多模態(tài)交互的進(jìn)階玩法。

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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