每年的這個時候，總能看到許多為畢業(yè)設(shè)計而發(fā)愁的同學(xué)。大家手里握著熟悉的STM32，知道它性能強大、控制精準(zhǔn)，是完成畢設(shè)的可靠伙伴，但恰恰因為這份“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？

我們意識到，問題的關(guān)鍵或許不在于STM32本身，而在于如何為它加點“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)在實際應(yīng)用中。那么，何不讓我們的STM32項目，也嘗試具備聯(lián)網(wǎng)、上云，甚至一點簡單的“思考”能力？

這個想法，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，提供一些不同的思路和具體的參考，增加一些創(chuàng)新點。在接下來的時間里，我們會陸續(xù)帶來從易上手的AI趣味小應(yīng)用，到綜合性項目的講解，包括13個AI入門應(yīng)用項目、2個小智AI項目、3個LVGL綜合項目、一個AI桌寵機(jī)器狗，以及那個經(jīng)典的、國民級嵌入式項目——AI智能小車。

本篇就讓我們從這個系列開始，先從13個AI入門應(yīng)用講起。項目本身不復(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，能實現(xiàn)哪些不一樣的功能。

《AI人體感應(yīng)智能燈》

01 項目應(yīng)用場景

• 智能家居照明自動化
• 節(jié)能環(huán)保照明系統(tǒng)
• 便捷生活場景

02 項目功能

本項目實現(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)檢測環(huán)境。在開啟模式下，檢測到人體活動時自動點亮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、傳感器檢測和燈控。整個系統(tǒng)實現(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 項目硬件平臺

主硬件平臺：華清遠(yuǎn)見F103&ESP32-S3 AI開發(fā)板（板載麥克風(fēng)、揚聲器）+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，非常方便多項目實戰(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。兩個核心都可以獨立運行，也可以協(xié)同工作。對于初學(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）。對于項目實戰(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”，低成本實現(xiàn)更復(fù)雜、更穩(wěn)定的高級應(yīng)用。

04 項目實現(xiàn)關(guān)鍵點

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

2.模式狀態(tài)管理 ：用全局變量存儲感應(yīng)模式（0=關(guān)閉，1=開啟），實現(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PIR傳感器輸出狀態(tài)

4.燈控聯(lián)動邏輯 ：

- 模式1（開啟）：檢測到高電平（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

- 人體紅外傳感器原理

- 熱釋電檢測技術(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

- 語音交互與指令處理

06 項目實現(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處理芯片集成化設(shè)計，芯片共有6個引腳，可以調(diào)節(jié)感應(yīng)靈敏度、輸出延時、以及開啟/關(guān)閉，使用方便。主要應(yīng)用在防盜報警器，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

模式狀態(tài)管理：用數(shù)據(jù)域存儲模式（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：配置傳感器引腳（PB4）為中斷，循環(huán)檢測跳變沿：

模式1（開啟）：檢測到高電平（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

指令識別與下發(fā)：識別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，檢測到人體活動時會自動亮燈” 或 “已切換到感應(yīng)開啟模式，有人靠近燈就會亮”；

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

07 項目實現(xiàn)步驟

完整的實驗步驟目錄如下圖。

后臺私信，免費領(lǐng)取項目完整文檔、源碼。

08 硬件平臺詳細(xì)介紹

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

開發(fā)板簡介

F103&ESP32-S3 AI 開發(fā)板是華清遠(yuǎn)見針對嵌入式與 AI 開發(fā)市場需求，打造的高性能、低成本AIoT實戰(zhàn)平臺。該開發(fā)板采用雙核心設(shè)計，整合了STM32F103與ESP32-S3兩款芯片：以ESP32-S3作為AI中樞，承擔(dān)視覺識別、語音交互及 WiFi/BLE 無線通信任務(wù)；以STM32F103作為控制核心，實現(xiàn)實時運動控制與多傳感器數(shù)據(jù)融合，二者通過 UART 總線無縫協(xié)同，形成 “AI 決策 + 實時執(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。為了方便實戰(zhàn)練手，我們?yōu)樵撈脚_配套了多種硬件模塊及20個實戰(zhàn)項目，涵蓋13個AI基礎(chǔ)應(yīng)用項目、2個小智AI項目、3個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。所有項目均基于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)勢顯著。STM32 擅長精準(zhǔn)控制，是工業(yè)與教育首選；ESP32 及升級版 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，所以我們提倡“雙核學(xué)習(xí)路徑”，從入門到綜合項目實戰(zhàn) ，建議先通過 STM32 夯實通用 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)競爭力，實現(xiàn) 1+1>2，這也是雙核心開發(fā)板的教學(xué)設(shè)計初衷。

對于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、競賽項目、個人學(xué)習(xí)及項目開發(fā)。

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