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小智 AI 聊天机器人 （XiaoZhi AI Chatbot）是一個發佈到GitHub上的開源專案，目的是讓每個人都可以自己做一個AI聊天機器人，藉此入門ai的硬體開發，把最新的 AI 語言模型應用到實際的硬體裝置上。
專案網址： github.com/78/xiaozhi-esp32
小智 AI 聊天机器人 （XiaoZhi AI Chatbot）是一個發佈到GitHub上的開源專案，目的是讓每個人都可以自己做一個AI聊天機器人，藉此入門ai的硬體開發，把最新的 AI 語言模型應用到實際的硬體裝置上。
專案網址： github.com/78/xiaozhi-esp32
小智ai的功能介紹
小智ai的功能介紹
多種連接方式： 支援 Wi-Fi 和 4G 網路，隨時隨地都能聊天。
語音互動： 透過語音喚醒、打斷，就像跟真人說話一樣。
多語言支援： 支援國語、粵語、英語、日語、韓語五種語言辨識
聲紋識別： 認得你的聲音，知道是誰在叫它。
AI 大腦： 搭載 Qwen, DeepSeek, Doubao 等大型語言模型，很聰明。
客製化角色： 可以設定提示詞和音色，打造獨一無二的 AI 夥伴。
短期記憶： 記得之前的對話內容，讓聊天更自然。
螢幕顯示： OLED 螢幕顯示訊號強弱或對話內容和可愛的表情符號！
多國語言介面： 支援中文、英文，操作起來超方便。
多種連接方式： 支援 Wi-Fi 和 4G 網路，隨時隨地都能聊天。
語音互動： 透過語音喚醒、打斷，就像跟真人說話一樣。
多語言支援： 支援國語、粵語、英語、日語、韓語五種語言辨識
聲紋識別： 認得你的聲音，知道是誰在叫它。
AI 大腦： 搭載 Qwen, DeepSeek, Doubao 等大型語言模型，很聰明。
客製化角色： 可以設定提示詞和音色，打造獨一無二的 AI 夥伴。
短期記憶： 記得之前的對話內容，讓聊天更自然。
螢幕顯示： OLED 螢幕顯示訊號強弱或對話內容和可愛的表情符號！
多國語言介面： 支援中文、英文，操作起來超方便。
組裝測試
組裝測試
一開始是按照專案文件裡的介紹，在麵包板上把各零件接好，寫入官方提供的韌體及進行初始設定，總要能弄出來先！
一開始是按照專案文件裡的介紹，在麵包板上把各零件接好，寫入官方提供的韌體及進行初始設定，總要能弄出來先！
自己動手做一個需要哪些零件及如何接線呢？（以專案的預設值來說明）
自己動手做一個需要哪些零件及如何接線呢？（以專案的預設值來說明）
ESP32-S3-DevKitC-1 開發板 樂鑫 WROOM-1-N16R8
ESP32-S3-DevKitC-1 開發板 樂鑫 WROOM-1-N16R8
ESP32 - S3 具有雙核處理器架構，選用 Xtensa®32 位 LX7 雙核處理器，主頻高達 240MHz， 提供了更高的計算能力，適合需要平行處理的複雜應用，ESP32 - S3 的 MCU 增加了用於加速神經網路計算和信號處理等工作的向量指令，AI 開發者可通過 ESP - DSP 和 ESP - NN 庫使用這些向量指令，實現高性能的影像識別、語音喚醒和識別等應用。同時，ESP32 - S3 支援多種外設接口，具有 45 個可程式設計的 GPIO 管腳，可連接更多設備和傳感器，因此非常適合用於服務機器人。
ESP32 - S3 具有雙核處理器架構，選用 Xtensa®32 位 LX7 雙核處理器，主頻高達 240MHz， 提供了更高的計算能力，適合需要平行處理的複雜應用，ESP32 - S3 的 MCU 增加了用於加速神經網路計算和信號處理等工作的向量指令，AI 開發者可通過 ESP - DSP 和 ESP - NN 庫使用這些向量指令，實現高性能的影像識別、語音喚醒和識別等應用。同時，ESP32 - S3 支援多種外設接口，具有 45 個可程式設計的 GPIO 管腳，可連接更多設備和傳感器，因此非常適合用於服務機器人。
ESP32各系列晶片定位及特性
ESP32各系列晶片定位及特性
隨著物聯網技術的快速發展，最新的通訊協議和機器學習能力愈發重要。ESP32 系列中的 C6 和 S3 是其中的佼佼者。C6 擁有強大的無線通訊能力，提升了物聯網設備的性能；S3 則具有強大的機器學習性能，為開發者提供了更多可能性。
隨著物聯網技術的快速發展，最新的通訊協議和機器學習能力愈發重要。ESP32 系列中的 C6 和 S3 是其中的佼佼者。C6 擁有強大的無線通訊能力，提升了物聯網設備的性能；S3 則具有強大的機器學習性能，為開發者提供了更多可能性。
GPIO腳位與之前的ESP32有所不同，先參考，之後插線才不會弄錯…
GPIO腳位與之前的ESP32有所不同，先參考，之後插線才不會弄錯…
INMP441全向麥克風模組
INMP441全向麥克風模組
這個小小的模組有6個PIN最好買已經焊好針腳的，L/R及GND要接GND；VDD接3.3V；WS接IO4；SCK接IO5；SD接IO6
這個小小的模組有6個PIN最好買已經焊好針腳的，L/R及GND要接GND；VDD接3.3V；WS接IO4；SCK接IO5；SD接IO6
MAX98357A音訊轉換模組（DAC）
MAX98357A音訊轉換模組（DAC）
這個模組接小喇叭（0.5W~2W）發音用，有7個PIN要接，VIN和SD接3.3V；GND和GAIN接GND；DIN接IO7；BCLK接IO15；LRC接IO16
這個模組接小喇叭（0.5W~2W）發音用，有7個PIN要接，VIN和SD接3.3V；GND和GAIN接GND；DIN接IO7；BCLK接IO15；LRC接IO16
SSD1306 0.91吋 128 x 32位元 OLED螢幕
SSD1306 0.91吋 128 x 32位元 OLED螢幕
這個螢幕是用來顯示系統狀態及對話內容，走IIC介面，GND接GND；VCC接3.3V；SCL接IO42；SDA接IO41
這個螢幕是用來顯示系統狀態及對話內容，走IIC介面，GND接GND；VCC接3.3V；SCL接IO42；SDA接IO41
下載韌體及燒錄工具
下載韌體及燒錄工具
我們做的麵包板的版本，可以下載v1.4.6_bread-compact-wifi.zip這個檔回來解開後會有一個merged-binary.bin，這便是編輯好的韌體檔案，最簡單的方式，我們需要Flash工具程式來將韌體燒錄到ESP32-S3裡頭；點以下連結可以下載ccnphfhqs21z.feishu.cn/wiki/Zpz4wXBtdimBrLk25WdcXzxcnNS
我們做的麵包板的版本，可以下載v1.4.6_bread-compact-wifi.zip這個檔回來解開後會有一個merged-binary.bin，這便是編輯好的韌體檔案，最簡單的方式，我們需要Flash工具程式來將韌體燒錄到ESP32-S3裡頭；點以下連結可以下載ccnphfhqs21z.feishu.cn/wiki/Zpz4wXBtdimBrLk25WdcXzxcnNS
第一次執行
第一次執行
燒錄好程式後的第一次啟動，會進入配網模式，以往玩ESP32時都會用WifiManager來管理無線網路，如果無法連接wifi的情況下，ESP32就進入AP模式，小智AI的AP模式會提示你用手機或電腦去連接名為xiaoxhi-xxxx的SSID，然後瀏灠http://192.168.4.1進到wifi設定畫面
燒錄好程式後的第一次啟動，會進入配網模式，以往玩ESP32時都會用WifiManager來管理無線網路，如果無法連接wifi的情況下，ESP32就進入AP模式，小智AI的AP模式會提示你用手機或電腦去連接名為xiaoxhi-xxxx的SSID，然後瀏灠http://192.168.4.1進到wifi設定畫面
wifi設定頁
wifi設定頁
在這個頁面，它會掃描附近的AP列在下方，你只要點選一個可以讓ESP32上網的WIFI輸入連線密碼，按連接就行了，它會記下來…
在這個頁面，它會掃描附近的AP列在下方，你只要點選一個可以讓ESP32上網的WIFI輸入連線密碼，按連接就行了，它會記下來…
給小智AI弄個外殼
給小智AI弄個外殼
整理到盒中及電池供電方案
整理到盒中及電池供電方案
用麵包板來接線路主要用於測試時期，一旦可以運行了，我們就幫它想個美化方案，還有供電的方式也要包含，否則只能用TypeC線來供電…
用麵包板來接線路主要用於測試時期，一旦可以運行了，我們就幫它想個美化方案，還有供電的方式也要包含，否則只能用TypeC線來供電…
測量各零件繪製3D列印件
測量各零件繪製3D列印件
主要是可放入ESP32晶片及喇叭
主要是可放入ESP32晶片及喇叭
擋板
擋板
其實在設計盒子時很有趣，想著這些零件如何用最簡捷的方法擺放及如何固定，在這個CASE中，我設計了一塊奇形怪狀的擋板，鎖上去後剛好可以卡住ESP32及上方的OLED，緊鄰著小喇叭，空間恰好…
其實在設計盒子時很有趣，想著這些零件如何用最簡捷的方法擺放及如何固定，在這個CASE中，我設計了一塊奇形怪狀的擋板，鎖上去後剛好可以卡住ESP32及上方的OLED，緊鄰著小喇叭，空間恰好…
要塞進一個小盒子中，不能想著把麵包板放進去，所以得估算一下線路的接法，ESP32有二個3.3V輸出及4個GND，需要接上的零件中有4個PIN需要電，5個PIN需要GND，所以我就製作了二條一對二的電源線；一條一對三的GND及一條一對二的GND，試著把零件串起來，這部份需要焊一下線及夾些杜邦頭的基本手作…，而在供電的解決方案中，我使用了鋰電池的升壓5V並可充電的模組及開關，這部份在設計盒子的時候就一併考慮它們的位置～
要塞進一個小盒子中，不能想著把麵包板放進去，所以得估算一下線路的接法，ESP32有二個3.3V輸出及4個GND，需要接上的零件中有4個PIN需要電，5個PIN需要GND，所以我就製作了二條一對二的電源線；一條一對三的GND及一條一對二的GND，試著把零件串起來，這部份需要焊一下線及夾些杜邦頭的基本手作…，而在供電的解決方案中，我使用了鋰電池的升壓5V並可充電的模組及開關，這部份在設計盒子的時候就一併考慮它們的位置～
鋰電池升壓充電板
鋰電池升壓充電板
開關及3.7V的鋰電
開關及3.7V的鋰電
把線路及零件塞進去
把線路及零件塞進去
線路都接好了，也測試可運行，最後就是塞到盒子裡蓋上蓋子…
線路都接好了，也測試可運行，最後就是塞到盒子裡蓋上蓋子…
外殼修改（20250416）
外殼修改（20250416）
以第一版外殼設計的經驗為基礎，在實際組裝時會發現一些自己不是太滿意的部份，所以就進行一些修改及調整，一樣是針對使用128x32的Oled，換掉原本較大的喇叭，把多餘的螺絲孔去掉，增加正面ESP32-S3的Boot及Rst按鈕可按的孔位…
以第一版外殼設計的經驗為基礎，在實際組裝時會發現一些自己不是太滿意的部份，所以就進行一些修改及調整，一樣是針對使用128x32的Oled，換掉原本較大的喇叭，把多餘的螺絲孔去掉，增加正面ESP32-S3的Boot及Rst按鈕可按的孔位…
移動升壓及充電模組的位置
移動升壓及充電模組的位置
原本設計這塊小板子是卡在底板蓋子上的，在這個修正中，把它移入底殼內，與開關相鄰，弄了符合的小凹槽給它，上一給熱熔膠固定它
原本設計這塊小板子是卡在底板蓋子上的，在這個修正中，把它移入底殼內，與開關相鄰，弄了符合的小凹槽給它，上一給熱熔膠固定它
改善了盒內空間的配置
改善了盒內空間的配置
因為換了小型的喇叭，盒內的空間就變得充裕多了，OLed和升壓板都設計好適合的小凹槽，放進去後利用熱熔膠固定住就可以了，而且這個設計就是可替換電池的
因為換了小型的喇叭，盒內的空間就變得充裕多了，OLed和升壓板都設計好適合的小凹槽，放進去後利用熱熔膠固定住就可以了，而且這個設計就是可替換電池的
修改完成的樣子
修改完成的樣子
與原本的大小還是一樣的，只是這樣的設計在組裝時方便了許多，功能上最重要的是修正了沒讓下面兩個按鈕可按的部份
與原本的大小還是一樣的，只是這樣的設計在組裝時方便了許多，功能上最重要的是修正了沒讓下面兩個按鈕可按的部份
使用LCD顯示模組
使用LCD顯示模組
在官方的GitHub中提供了許多的版本方案，不只於多種主板也針對不同的顯示模式有配套，以最初始的麵包板版本來說，使用的主控板是ESP32-S3，搭配的是128x32或128x64的SSD1306 Oled，隨著版本的升級，它擴充支援的顯示模組，主要就是不同尺寸及解析的LCD彩色螢幕，ST7789、ST7735、GC9A01…許多不同樣式的LCD都在列…
在官方的GitHub中提供了許多的版本方案，不只於多種主板也針對不同的顯示模式有配套，以最初始的麵包板版本來說，使用的主控板是ESP32-S3，搭配的是128x32或128x64的SSD1306 Oled，隨著版本的升級，它擴充支援的顯示模組，主要就是不同尺寸及解析的LCD彩色螢幕，ST7789、ST7735、GC9A01…許多不同樣式的LCD都在列…
到作者的百科全書可以看到許多技術文件
到作者的百科全書可以看到許多技術文件
作者除了開源科式及硬體之外，技術文件也很努力地更新，我們可以從中學習許多知識及不同的作法：ccnphfhqs21z.feishu.cn/wiki/F5krwD16viZoF0kKkvDcrZNYnhb
作者除了開源科式及硬體之外，技術文件也很努力地更新，我們可以從中學習許多知識及不同的作法：ccnphfhqs21z.feishu.cn/wiki/F5krwD16viZoF0kKkvDcrZNYnhb
在這個頁面中除了可以取得最終版本的韌體外，也有提到如何改用不同螢幕的範例：rcnv1t9vps13.feishu.cn/wiki/Zq62wST38iuNxZkwg9JcjkSSnSd ，這份說明就是講解如何使用1.54寸LCD彩色螢幕（ST7789驅動，240x240解析度)，也提供了幾種編譯好的韌體（bin）可供直接燒錄，若有不同的需求，則使用者就自己編譯所需的版本（下載原始碼，建立編譯環境，可以參考：www.bilibili.com/video/BV1kxApeNEDZ/?spm_id_from=333.1387.homepage.video_card.click&vd_source=21b0faee6f40a59e110755791b8a68de ）
在這個頁面中除了可以取得最終版本的韌體外，也有提到如何改用不同螢幕的範例：rcnv1t9vps13.feishu.cn/wiki/Zq62wST38iuNxZkwg9JcjkSSnSd ，這份說明就是講解如何使用1.54寸LCD彩色螢幕（ST7789驅動，240x240解析度)，也提供了幾種編譯好的韌體（bin）可供直接燒錄，若有不同的需求，則使用者就自己編譯所需的版本（下載原始碼，建立編譯環境，可以參考：www.bilibili.com/video/BV1kxApeNEDZ/?spm_id_from=333.1387.homepage.video_card.click&vd_source=21b0faee6f40a59e110755791b8a68de ）
測試7pin的ST7789 240x240 SPI-LCD
測試7pin的ST7789 240x240 SPI-LCD
上頭的技術文件中建議使用8PIN的LCD模組，可是我手上的是7PIN的，查找了一下，發現要使用不同的韌體：ccnphfhqs21z.feishu.cn/wiki/W14Kw1s1uieoKjkP8N0c1VVvn8d 到這頁的最下方就可以看到有v1.5.5_bread-compact-wifi-LCD-7P-240x240.zip 這種可以下載，接線方式只要把BLK接到原本設定的CS的PIN就行了（7PIN的沒有CS，原本BLK接P42改接P41的意思），另外我還買到了這種窄版的ESP32-S3（腳位一樣，長寬不同…）
上頭的技術文件中建議使用8PIN的LCD模組，可是我手上的是7PIN的，查找了一下，發現要使用不同的韌體：ccnphfhqs21z.feishu.cn/wiki/W14Kw1s1uieoKjkP8N0c1VVvn8d 到這頁的最下方就可以看到有v1.5.5_bread-compact-wifi-LCD-7P-240x240.zip 這種可以下載，接線方式只要把BLK接到原本設定的CS的PIN就行了（7PIN的沒有CS，原本BLK接P42改接P41的意思），另外我還買到了這種窄版的ESP32-S3（腳位一樣，長寬不同…）
測試接240x240的GC9A01圓形螢幕
測試接240x240的GC9A01圓形螢幕
我忘了之前為什麼買了二個這種LCD模組，GC9A01驅動的，就拿來試試，VCC→3.3V；GND→GND；RST→P45；CS→P41；DC→P40；SDA→P47；SCL→P21
我忘了之前為什麼買了二個這種LCD模組，GC9A01驅動的，就拿來試試，VCC→3.3V；GND→GND；RST→P45；CS→P41；DC→P40；SDA→P47；SCL→P21
沒有現成的韌體可以下載，就自己編譯試試…
沒有現成的韌體可以下載，就自己編譯試試…
建立VScode環境編譯原始碼
建立VScode環境編譯原始碼
說來這vscode真是好用，在修改原始碼時，非常方便，設定好之後，編譯及燒錄到板子也全包…
說來這vscode真是好用，在修改原始碼時，非常方便，設定好之後，編譯及燒錄到板子也全包…
麵包板版本使用GC9A01螢幕
麵包板版本使用GC9A01螢幕
在測試階段，我都是用麵包板來走線，這樣可以看得清清楚楚，弄錯了也可以馬上改正
在測試階段，我都是用麵包板來走線，這樣可以看得清清楚楚，弄錯了也可以馬上改正
再設計個使用圓形LCD的AI Pet
再設計個使用圓形LCD的AI Pet
就是依上一版本的經驗做一些優化及修正，比如零件不同了，就重新測量修改3D圖中的位置，後來發現板子上的RST及BOOT按鈕應該要可以按比較好（在開電的時候，馬上按一下BOOT可以進入配網模式，重新設定要連線的AP，做第一版時沒注意到，打算使用小小的4歐3瓦的平板喇叭，可以讓盒子裡的空間配置更充裕…
就是依上一版本的經驗做一些優化及修正，比如零件不同了，就重新測量修改3D圖中的位置，後來發現板子上的RST及BOOT按鈕應該要可以按比較好（在開電的時候，馬上按一下BOOT可以進入配網模式，重新設定要連線的AP，做第一版時沒注意到，打算使用小小的4歐3瓦的平板喇叭，可以讓盒子裡的空間配置更充裕…
AI Pet第二版
AI Pet第二版
簡單地集合了這段影片來記錄一下製作過程，感覺上當然是比第一版還令自己滿意囉！
簡單地集合了這段影片來記錄一下製作過程，感覺上當然是比第一版還令自己滿意囉！
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