01 · 介绍
ESP32 是什么
ESP32 是乐鑫科技(Espressif)推出的一系列小型芯片,该公司总部位于上海。一颗芯片只需几美元,内部就已集成 Wi-Fi 和 蓝牙。
它是一种 微控制器:一台微型计算机,从通电的那一刻起就持续运行一个程序。它没有屏幕,没有桌面系统,也没有应用商店。你在笔记本电脑上编写程序,将其复制到芯片中(这称为 烧录),然后芯片就会运行该程序。
你很少会单独购买裸芯片,通常购买的是 开发板:一块小型电路板,上面有 ESP32、用于供电和烧录的 USB 接口,以及用于连接麦克风、扬声器、屏幕、按钮或传感器等部件的引脚。
你会看到的三个术语:
- 固件(Firmware):运行在芯片上的程序。
- 烧录(Flashing):通过 USB 将固件写入芯片。
- ESP32-S3、ESP32-C3 等:该系列中的不同型号。S3 是语音项目的常见选择,因为它内存更大,并且能很好地处理音频。
02 · 适合什么场景
何时会用到它
- 你自己搭建的AI语音助手。 一块带麦克风和扬声器的开发板录下你说的话,通过Wi-Fi发送到服务器,再播放回复。小智AI正是这样的产品。
- 家庭传感器。 温度、湿度、门的开关状态、植物土壤湿度,通过Wi-Fi上报到Home Assistant之类的平台。
- 开关和灯具。 市面上许多智能插座和灯泡内部都采用ESP32系列芯片。
- 学习用硬件。 价格足够便宜,弄坏一块也没关系。
它不是树莓派或电脑的替代品。它本身无法运行大语言模型。在AI项目中,ESP32负责听和说,而思考则由服务器或云服务完成。
03 · 配置
入门所需准备
- 一块开发板。 做语音项目时,建议选一块板载已集成麦克风、扬声器,最好还带一块小屏幕的板子,这样就不用接线。可以搜索“ESP32-S3 AI voice board”,或者查看你想运行的项目所列的开发板清单。
- 一根 USB 数据线。 有些廉价数据线只能供电,不能传输数据。如果电脑识别不到开发板,先换一根线试试。
- 一种烧录方式。 现成的项目通常提供网页烧录工具(web flasher):用 Chrome 或 Edge 打开页面,插上开发板,点击一个按钮即可。无需安装任何软件。
- 你自己的代码(可选)。 如果想编写自己的固件,需要安装 ESP-IDF(乐鑫官方工具链),或者安装带有 ESP32 支持的 Arduino IDE。
第一次烧录时,开发板可能需要进入下载模式:按住 BOOT 按钮,按下并松开 RESET,然后松开 BOOT。
04 · 使用说明
日常使用
刷入固件后,ESP32 会直接运行。接上电源,它就会开始执行固件。
- 连接 Wi-Fi。 大多数项目第一次运行时会开启一个临时 Wi-Fi 热点。用手机连接它,然后输入你家里 Wi-Fi 的名称和密码。
- 更新。 许多项目可以通过 Wi-Fi 自行更新(OTA,即无线升级)。否则,你就需要再次通过 USB 刷入新版本。
- 查看它在做什么。 通过 USB 连接设备,然后打开串口监视器(网页烧录工具、ESP-IDF 和 Arduino 都自带)。芯片会把日志输出到这里。出现问题时,这是你首先应该查看的地方。
05 · 注意事项
需要注意的事项
- 型号不可互换。 为 ESP32-S3 开发板编译的固件无法在 ESP32-C3 上运行。请刷入与你的具体开发板完全匹配的固件。
- 仅支持 2.4 GHz Wi-Fi。 大多数 ESP32 芯片无法搜索到 5 GHz 网络。如果你的路由器隐藏了 2.4 GHz 频段,开发板将无法连接。
- 供电很关键。 扬声器和屏幕会消耗较大电流。供电不足的 USB 接口或又长又细的数据线,可能导致设备随机重启。
- 内存很小。 只有几百 KB 的 RAM,部分型号另有几 MB 的 PSRAM。这也是 AI 部分需要在其他地方运行的原因。
06 · 资源
链接
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