基于AIOT的智能家居设备开发

作者：cszzlsw

本项目为基于AIOT的智能家居设备开发，系统以一个主控板Raspberry Pi 5作为智能网关，兼具家用智能门锁功能，支持语音指令开门。ESP32-S3-DEVKITC-1-N8R8作为智能灯光和门锁设备的主控，接收树莓派命令实现开门和开灯。作品发布前有两篇相关文档，可参考链接。

一、作品简介

系统主控为树莓派5，作为网关和智能门锁，支持语音开门。ESP32-S3作为智能设备主控，实现灯光和门锁控制。项目使用了多种物料：树莓派5、Sipeed 6+1 MicArray麦克风阵列、WM8960音频模块、ESP32-S3-WROOM-1模组、SSD1306 OLED显示屏、SG90舵机和MH-FDM蜂鸣器，分别负责语音处理、音频编解码、设备控制、显示、舵机转向和声音提醒。

二、系统框图

系统功能流程图展示了从语音输入到设备控制的完整流程。产品场景包括智能网关和智能门锁设备，工作逻辑涉及语音识别、命令传输和执行控制。

三、各部分功能说明

项目分为智能网关部分和智能门锁灯光部分。智能网关代码采用Python多线程架构，使用消息队列和事件进行数据传递和线程同步，提高效率和灵活性，但需精细控制时序。智能门锁代码采用MicroPython，流程简单，包括网络管理、屏幕显示和开关控制，优势在于代码简单、开发迅速、可移植性好。

硬件连接方面：树莓派5连接WM8960音频HAT和麦克风阵列，实现录音和播放；ESP32-S3连接OLED屏幕、舵机和蜂鸣器，控制显示、门锁和提醒。具体连接示意图描述了各组件接线方式，例如麦克风阵列带LED灯光显示声源方位，ESP32-S3开发板引出管脚连接外围设备。

组件细节：SSD1306 OLED屏幕用于显示设备信息；SG90舵机通过调整转向角实现开关门；蜂鸣器为无源类型，需方波驱动产生可控频率声音。

四、作品源码

源码已上传，包括树莓派的smartAI.py和xfcommon.py文件，以及ESP32的MicroPython代码。下载链接提供在附件中。

五、作品功能演示视频

作品演示视频展示了语音控制开门、开灯等功能的实际操作过程，但视频内容不在此处嵌入，请参考原帖子观看。

六、项目总结

项目学习了树莓派音视频操作、讯飞平台语音处理和大模型调用，以及ESP32-S3的MicroPython开发。未解决问题包括：树莓派功能界面显示、语音唤醒功能和ESP32门锁密码输入功能，希望未来完善。

七、其他

附件提供Word版文档。

如需查看完整内容，包括图片和视频，请访问原帖子：【2024DigiKey创意大赛】基于AIOT的智能家居设备开发,作品提交贴。

原帖子内容来源：https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1297950-1-1.html