每年的這個時候，總能看到許多為畢業設計而發愁的同學。大家手里握著熟悉的STM32，知道它性能強大、控制精準，是完成畢設的可靠伙伴，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結合起來。如今，“萬物互聯”與“人工智能”已不再是遙遠的概念，它們正越來越多地出現在實際應用中。那么，何不讓我們的STM32項目，也嘗試具備聯網、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設計，提供一些不同的思路和具體的參考，增加一些創新點。在接下來的時間里，我們會陸續帶來從易上手的AI趣味小應用，到綜合性項目的講解，包括13個AI入門應用項目、2個小智AI項目、3個LVGL綜合項目、一個AI桌寵機器狗，以及那個經典的、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入門應用講起。項目本身不復雜，但它能讓你直觀地感受到，當STM32和AI技術結合起來后，能實現哪些不一樣的功能。

《AI人體感應智能燈》

01 項目應用場景

• 智能家居照明自動化
• 節能環保照明系統
• 便捷生活場景

02 項目功能

本項目實現了基于人體感應的智能語音控制照明系統。用戶通過語音指令（"開啟感應燈"、"關閉感應燈"）切換感應模式，STM32控制人體紅外傳感器(HC-SR501)檢測環境。在開啟模式下，檢測到人體活動時自動點亮LED燈；在關閉模式下，無論是否有人，燈均不亮。系統保存當前感應模式狀態，斷電重啟后重置為關閉狀態。ESP32負責語音交互和差異化反饋，STM32負責模式切換、傳感器檢測和燈控。整個系統實現了從語音控制、模式切換到人體感應觸發燈效的完整智能照明方案。

03 項目硬件平臺

主硬件平臺：華清遠見F103&ESP32-S3 AI開發板（板載麥克風、揚聲器）+2.8寸顯示屏。

擴展模塊：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展板（擴展板上非常多的傳感器執行器，非常方便多項目實戰）。

關于華清遠見F103&ESP32-S3 AI開發板：

這是一款能讓你的STM32項目瞬間擁有聯網和AI能力的雙核開發板，集成了STM32F103和ESP32-S3。兩個核心都可以獨立運行，也可以協同工作。對于初學者來說，你可以把它當成兩塊板子來分別學習（STM32F103開發板+ESP32-S3開發板）。對于項目實戰來說，可以讓它們分工合作——ESP32作為“AI大腦”，STM32作為“控制雙手”，低成本實現更復雜、更穩定的高級應用。

04 項目實現關鍵點

1.人體紅外傳感器原理 ：基于熱釋電效應，檢測人體發出的紅外輻射

2.模式狀態管理 ：用全局變量存儲感應模式（0=關閉，1=開啟），實現狀態持久化

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

4.燈控聯動邏輯 ：

- 模式1（開啟）：檢測到高電平（有人）→ LED引腳置高（燈亮）

- 模式0（關閉）：無論傳感器狀態，LED始終置低（燈滅）

5.雙芯通信協議 ：9字節固定幀格式，支持感應燈控制指令(0x14)，數據域0表示開啟/關閉狀態

6.差異化語音反饋 ：根據操作結果隨機生成不同語音提示

05 涉及學習技術點

- 人體紅外傳感器原理

- 熱釋電檢測技術

- 模式狀態管理

- GPIO控制

- 雙芯架構任務分工

- 串口通信協議設計

- 語音交互與指令處理

06 項目實現原理

1. 硬件原理

RDA226數字熱釋電傳感器是一款將傳統熱釋電傳感器的敏感元件與信號處理芯片集成化設計，芯片共有6個引腳，可以調節感應靈敏度、輸出延時、以及開啟/關閉，使用方便。主要應用在防盜報警器，人體感應燈，室內吸頂感應燈等等。

1)人體紅外傳感器內部結構

熱釋電紅外傳感器一般由管帽、管座、紅外濾光片、敏感元、場效應管或者數字芯片等主要部分組成。

看到資源擴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)傳感器內部原理圖

擴展板原理圖

根據以上傳感器內部原理圖得知，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，從而達到檢測人體的效果。

2. 雙芯通信原理（ESP32 為主機，STM32 為從機）

采用9 字節固定幀格式，幀結構與解析邏輯如下：

3. 核心邏輯

1)STM32 端模式控制與燈控聯動

模式狀態管理：用數據域存儲模式（0 = 關閉，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（關閉）：無論傳感器電平如何，LED 始終置低（燈滅）；

指令響應：接收ESP32 的 0x14 幀后，更新為數據域 0 的值，返回相同幀確認。

2)ESP32 端指令處理與反饋

指令識別與下發：識別A 指令（“開啟感應燈”）→下發 0x14與后續的數據域幀；識別 B 指令（“關閉感應燈”）→下發 0x14（0x00）幀；

差異化反饋：接收STM32 返回幀后，隨機生成反饋文案：

開啟成功→“感應燈模式已開啟，檢測到人體活動時會自動亮燈” 或 “已切換到感應開啟模式，有人靠近燈就會亮”；

關閉成功→“感應燈模式已關閉，不會再自動亮燈” 或 “已切換到感應關閉模式，僅語音可控制”。

07 項目實現步驟

完整的實驗步驟目錄如下圖。

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08 硬件平臺詳細介紹

《AI人體感應智能燈》項目硬件平臺是華清遠見STM32F103&ESP32-S3 AIoT開發板。

開發板簡介

F103&ESP32-S3 AI 開發板是華清遠見針對嵌入式與 AI 開發市場需求，打造的高性能、低成本AIoT實戰平臺。該開發板采用雙核心設計，整合了STM32F103與ESP32-S3兩款芯片：以ESP32-S3作為AI中樞，承擔視覺識別、語音交互及 WiFi/BLE 無線通信任務；以STM32F103作為控制核心，實現實時運動控制與多傳感器數據融合，二者通過 UART 總線無縫協同，形成 “AI 決策 + 實時執行” 的高效工作模式。

相較于僅使用STM32F103的方案，這一架構提升了系統整體性能，同時擴展了板載資源與外設接口，為更多AI及物聯網應用的拓展提供了便利。為了方便實戰練手，我們為該平臺配套了多種硬件模塊及20個實戰項目，涵蓋13個AI基礎應用項目、2個小智AI項目、3個LVGL物聯網應用，以及AI桌寵機器狗和AI智能車各1個。所有項目均基于STM32F103與ESP32-S3協同開發，“學完就能用”，助你快速打造硬核作品，輕松開發智能AIoT應用。相關資料持續更新中，后臺私信領取。

STM32 與 ESP32 是單片機入門經典 MCU，技術普及度、生態完整性和商業應用優勢顯著。STM32 擅長精準控制，是工業與教育首選；ESP32 及升級版 S3 主打物聯網，集成聯網與 AI 能力，廣泛應用于 AIoT 終端。二者高度互補，所以我們提倡“雙核學習路徑”，從入門到綜合項目實戰 ，建議先通過 STM32 夯實通用 MCU 開發基礎，再用 ESP32 拓展物聯網等開發能力，掌握后可提升技術廣度與就業競爭力，實現 1+1>2，這也是雙核心開發板的教學設計初衷。

對于STM32/ESP32開發感興趣的朋友，歡迎關注~！本開發板也非常適用于高校嵌入式與AI教學、學生畢業設計、競賽項目、個人學習及項目開發。

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