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智能家庭安防助手》

01 項目應用場景

• 家庭安全監控系統
• 智能家居安防集成
• 遠程安全狀態查詢

02 項目功能

本項目實現了多傳感器融合的家庭安防監控系統。STM32同時控制三類傳感器：火焰傳感器（部署廚房，監測火情）、人體紅外傳感器（部署房門旁，監測人員靠近）、光電開關（部署房門縫隙，監測出入動作）。用戶通過語音指令（"今天家里沒事吧"）查詢安防狀態，ESP32向STM32發送0x16查詢幀，獲取三類傳感器觸發次數，匯總分析后生成自然語言反饋。當火焰傳感器觸發次數>0時，生成警告反饋。系統采用防抖處理，確保傳感器數據準確可靠，實現了從多源數據采集、整合分析到語音反饋的完整安防監控流程。

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：可采用火焰傳感器+人體紅外傳感器+光電開關，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.多傳感器協同工作 ：同時處理三類不同傳感器，各自獨立計數

2.傳感器防抖處理 ：每類傳感器均采用1000ms時間防抖，過濾誤觸發

3.數據整合機制 ：將三類傳感器數據按固定格式（數據域1=火焰，數據域2=人體，數據域3=光電）返回

4.異常判斷邏輯 ：ESP32根據火焰傳感器觸發次數判斷是否需要生成警告

5.雙芯通信協議 ：9字節固定幀格式，支持多傳感器查詢指令(0x16)

6.差異化反饋生成 ：根據數據生成自然語言，示例：

-無異常："今天家里安防情況：廚房火焰傳感器觸發3次，房門旁有人靠近5次，房門出入2次，目前無異常"

-有異常："注意！廚房火焰傳感器觸發3次，可能有火情；房門靠近5次，出入2次，請留意"

05 涉及學習技術點

- 多傳感器協同工作

- 傳感器數據融合

- 異常檢測與處理

- 數據匯總與分析

- 雙芯架構任務分工

- 串口通信協議設計

- 語音交互與反饋生成

06 項目實現原理

1. 硬件原理

參考1.10章，1.9章，1.5章。

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 端多傳感器檢測與計數

a)傳感器防抖與計數：

火焰傳感器：觸發中斷后，確認明火則callbackCount_flame++；

人體傳感器：檢測到中斷后，確認人員靠近則callbackCount_pir++；

光電開關：檢測到中斷后，確認出入則callbackCount_itr++；

b)數據響應：

接收ESP32 0x16 查詢幀后，按 “數據域 0（成功）+ 數據域 1（火焰）+ 數據域 2（人體）+ 數據域 3（光電）” 填充返回幀，反饋當前計數。

2)ESP32 端數據匯總與反饋

a)數據整合：

接收STM32 返回幀后，提取三類傳感器觸發次數，關聯場景含義（火焰 = 廚房火情，人體 = 房門人員靠近，光電 = 房門出入）；

b)差異化反饋生成：

基于計數生成自然語言，示例：

反饋1：“今天家里安防情況：廚房火焰傳感器觸發 3 次，房門旁有人靠近 5 次，房門出入 2 次，目前無異常”；

反饋2：“今日安防匯總：火焰觸發 3 次，有人靠近房門 5 次，出入房門 2 次，沒發現問題”；異常反饋（火焰> 0）：“注意！廚房火焰傳感器觸發 3 次，可能有火情；房門靠近 5 次，出入 2 次，請留意”。

07 項目實現步驟

完整的實驗步驟目錄如下圖。

后臺私信，免費領取項目完整文檔、源碼。

08 硬件平臺詳細介紹

《AI智能家庭安防助手》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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