基于ESP32的一个多功能系统

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今天分享的是基于ESP32的多功能系统，具体有多少功能呢，点击视频观看，或者看下面文字版的功能介绍。

——视频来自B站Kevincoooool

项目分享者是Kevincoooool（可以关注他的B站或者csdn博客，同名），这是他参加某个大赛开源的项目，征得他的同意，在达尔闻分享给更多的人。原理图和代码开源，可以在“达尔闻说”微信回复：ESP32多功能板，获取。希望大家遵守开源协议，勿做商用或者售卖。

功能介绍

本项目是以ESP32为核心，尽可能榨干其MCU的能力，打造一个多功能集合的综合性极强的小模块，功能包含：

语音识别：将数字麦克风通过I2S连接到ESP32，经过esp-skainet离线语音识别，自定义语音命令词最大个数为 100

物体识别、文字识别（车牌识别）：基于百度智能云，将摄像头获取的RGB图像转为JPG，经过base64和urlcode编码上传到百度云后获取识别结果来显示。

颜色识别：可由摄像头获取的图像将RGB转为HSL判断每一个像素点，进行颜色块的识别，获取颜色块坐标。

家电控制：可由语音设置空调类型，也可以在设置界面设置空调种类，当前支持格力、美的、海尔空调，空调码库由IREXT提供，码库存放在flash的spiffs分区中。

LVGL：基于LVGL 7.6.0，10余个界面切换。

ADC按键：在ESP32引脚极其不够的情况下，使用一个IO口，经过电阻分压可读取三个按键的状态。

FFT频谱：将数字麦克风通过I2S连接到ESP32，经过软件fft获得频谱通过lvgl img显示。

小游戏：移植2048和贪吃蛇游戏。

每日鸡汤：进入每日鸡汤界面后，HTTP随机获取一句话显示。

9大功能，想怎么玩就怎么玩，真的是要榨干ESP32的资源了。

硬件组成

硬件原理图如下：

点击图片可放大

核心的是ESP32-WROVER模组，内置16Mb Flash +4Mb PSRAM；其他的外设资源有：

两个3528红外管
四个按键
一个数字麦克风 MSM261S4030H0高灵敏度数字硅麦芯片
一个显示屏可用1.3寸ST7789 240*240或者1.54寸 ST7789 240*240
24P FPC摄像头插座可使用OV7725 OV2640 OV5640
一个陀螺仪 MPU6050

板子上串口转TTL使用CP2104，电源采用AP3410 可提供1.2A电流。

1.3寸PCB

1.5寸PCB

软件代码

软件部分采用IDF 4.4开发，主界面显示时间、天气、温度、日期、太空人小动画、B站粉丝和wifi连接情况，长按中键进入菜单选择按钮，菜单分别是

软件框图如下：

软件部分代码可以在“达尔闻说”微信回复：ESP32多功能板，获取。也可以至Kevincoooool的github仓获取：https://github.com/Kevincoooool/ESP_MASTER

语音识别和人脸识别采用乐鑫开源的库。ESP32如何显示LVGL的外部flash字体：生成字体文件，使用LvglFontTool 这个工具，生成类型勾选XBF字体，外部BIN文件，会生成两个文件，一个myFont.c 和一个bin文件。然后把bin文件放到spiffs分区编译的时候会自动烧录到flash里面，改动myFont.c以获取bin文件数据第一次进入的时候初始化外部字体读取spiffs文件到内存里。

#include "lvgl.h"#include "stdio.h"#include#include#include "esp_system.h"#include "esp_vfs.h"#include "esp_spiffs.h"
typedef struct{    uint16_t min;    uint16_t max;    uint8_t bpp;    uint8_t reserved[3];} x_header_t;typedef struct{    uint32_t pos;} x_table_t;typedef struct{    uint8_t adv_w;    uint8_t box_w;    uint8_t box_h;    int8_t ofs_x;    int8_t ofs_y;    uint8_t r;} glyph_dsc_t;static x_header_t __g_xbf_hd = {    .min = 0x0020,    .max = 0xff1a,    .bpp = 4,};char *Font_buff = NULL;// static uint8_t __g_font_buf[240]; //如bin文件存在SPI FLASH可使用此buffstatic void init_font(void){    FILE *ff = fopen("/spiffs/myFont.bin", "r");    if (ff == NULL)    {        printf("Failed to open file for reading");        return;    }    fseek(ff, 0, SEEK_END);    long lSize = ftell(ff);    rewind(ff);    printf("Lsize %ld", lSize);    static uint8_t first_in = 1;    if (first_in == 1)    {        first_in = 0;        Font_buff = (char *)malloc(sizeof(char) * lSize);    }    int br = fread(Font_buff, 1, lSize, ff);    printf("Bytes read %d", br);    fclose(ff);}static uint8_t *__user_font_getdata(int offset, int size){    //如字模保存在SPI FLASH, SPIFLASH_Read(__g_font_buf,offset,size);    //如字模已加载到SDRAM,直接返回偏移地址即可如:return (uint8_t*)(sdram_fontddr+offset);    static uint8_t first_in = 1;    if (first_in == 1)//第一次进入的时候初始化外部字体    {        first_in = 0;        init_font();    }    return (uint8_t*)(Font_buff+offset);    // return __g_font_buf;}static const uint8_t *__user_font_get_bitmap(const lv_font_t *font, uint32_t unicode_letter){    if (unicode_letter > __g_xbf_hd.max || unicode_letter < __g_xbf_hd.min)    {        return NULL;    }    uint32_t unicode_offset = sizeof(x_header_t) + (unicode_letter - __g_xbf_hd.min) * 4;    uint32_t *p_pos = (uint32_t *)__user_font_getdata(unicode_offset, 4);    if (p_pos[0] != 0)    {        uint32_t pos = p_pos[0];        glyph_dsc_t *gdsc = (glyph_dsc_t *)__user_font_getdata(pos, sizeof(glyph_dsc_t));        return __user_font_getdata(pos + sizeof(glyph_dsc_t), gdsc->box_w * gdsc->box_h * __g_xbf_hd.bpp / 8);    }    return NULL;}static bool __user_font_get_glyph_dsc(const lv_font_t *font, lv_font_glyph_dsc_t *dsc_out, uint32_t unicode_letter, uint32_t unicode_letter_next){    if (unicode_letter > __g_xbf_hd.max || unicode_letter < __g_xbf_hd.min)    {        return NULL;    }    uint32_t unicode_offset = sizeof(x_header_t) + (unicode_letter - __g_xbf_hd.min) * 4;    uint32_t *p_pos = (uint32_t *)__user_font_getdata(unicode_offset, 4);    if (p_pos[0] != 0)    {        glyph_dsc_t *gdsc = (glyph_dsc_t *)__user_font_getdata(p_pos[0], sizeof(glyph_dsc_t));        dsc_out->adv_w = gdsc->adv_w;        dsc_out->box_h = gdsc->box_h;        dsc_out->box_w = gdsc->box_w;        dsc_out->ofs_x = gdsc->ofs_x;        dsc_out->ofs_y = gdsc->ofs_y;        dsc_out->bpp = __g_xbf_hd.bpp;        return true;    }    return false;}//AliHYAiHei-Beta,,-1//字模高度：24//XBF字体,外部bin文件lv_font_t myFont = {    .get_glyph_bitmap = __user_font_get_bitmap,    .get_glyph_dsc = __user_font_get_glyph_dsc,    .line_height = 24,    .base_line = 0,};
    LV_FONT_DECLARE(myFont);    lv_obj_t *label = lv_label_create(obj, NULL);    lv_obj_set_style_local_text_font(label, LV_LABEL_PART_MAIN, LV_STATE_DEFAULT, &myFont);