每年的這個(gè)時(shí)候，總能看到許多為畢業(yè)設(shè)計(jì)而發(fā)愁的同學(xué)。大家手里握著熟悉的STM32，知道它性能強(qiáng)大、控制精準(zhǔn)，是完成畢設(shè)的可靠伙伴，但恰恰因?yàn)檫@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(xiàng)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(shí)到，問題的關(guān)鍵或許不在于STM32本身，而在于如何為它加點(diǎn)“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(shí)際應(yīng)用中。那么，何不讓我們的STM32項(xiàng)目，也嘗試具備聯(lián)網(wǎng)、上云，甚至一點(diǎn)簡單的“思考”能力？

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

本篇就讓我們從這個(gè)系列開始，先從13個(gè)AI入門應(yīng)用講起。項(xiàng)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(shí)現(xiàn)哪些不一樣的功能。

《AI健康檢測助手》

01 項(xiàng)目應(yīng)用場景

• 個(gè)人健康監(jiān)測與管理
• 居家醫(yī)療輔助設(shè)備
• 健康數(shù)據(jù)記錄與分析

02 項(xiàng)目功能

本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了基于語音交互的心率檢測系統(tǒng)。用戶通過語音指令（如"幫我測測心率"）啟動(dòng)檢測，STM32控制MAX30102心率血氧傳感器，采用光電容積法(PPG)采集心率數(shù)據(jù)。檢測過程中，LED燈閃爍提示；檢測完成后，LED常亮提醒。ESP32負(fù)責(zé)語音喚醒、指令識(shí)別和引導(dǎo)，STM32負(fù)責(zé)傳感器控制、數(shù)據(jù)處理和狀態(tài)顯示。檢測完成后，用戶可通過"我沒事吧"等指令查詢結(jié)果，ESP32生成差異化語音反饋。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從語音喚醒、檢測引導(dǎo)、數(shù)據(jù)采集到結(jié)果反饋的完整健康監(jiān)測流程。

03 項(xiàng)目硬件平臺(tái)

主硬件平臺(tái)：華清遠(yuǎn)見F103&ESP32-S3 AI開發(fā)板（板載麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器）+2.8寸顯示屏。

擴(kuò)展模塊：可采用心率血氧傳感器(MAX30102，I2C接口)+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(xiàng)目實(shí)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(xiàng)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(gè)核心都可以獨(dú)立運(yùn)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(xiàng)目實(shí)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(shí)現(xiàn)更復(fù)雜、更穩(wěn)定的高級(jí)應(yīng)用。

04 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵點(diǎn)

1. MAX30102傳感器控制：通過I2C接口（PB6/SCL，PB7/SDA）控制傳感器

2. 光電容積法原理：利用LED光源和光電二極管檢測血流變化引起的光吸收變化

3. 檢測進(jìn)度提示：通過TIM6定時(shí)器中斷控制LED閃爍頻率，提示檢測進(jìn)度

4. 雙芯通信協(xié)議：9字節(jié)固定幀格式，支持兩類指令（0x13設(shè)置心率檢測，0x12查詢心率數(shù)據(jù)）

5. 數(shù)據(jù)處理：從原始PPG信號(hào)中提取心率特征，計(jì)算每分鐘跳動(dòng)次數(shù)

6. 用戶交互引導(dǎo)：ESP32生成語音引導(dǎo)，指導(dǎo)用戶正確放置手指配合檢測

05 涉及學(xué)習(xí)技術(shù)點(diǎn)

- I2C傳感器通信

- 光電容積法(PPG)原理

- 定時(shí)器中斷應(yīng)用

- LED狀態(tài)控制

- 雙芯架構(gòu)任務(wù)分工

- 串口通信協(xié)議設(shè)計(jì)

- 傳感器數(shù)據(jù)處理

06 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)原理

1. 硬件原理

首先打開【華清遠(yuǎn)見_F103&ESP32-S3 AI開發(fā)板資料V1.0\05_硬件圖紙\ 1.F103&ESP32-S3 AI開發(fā)板原理圖V4.3, 3.FS-MP1資源擴(kuò)展板原理圖V3.3】，根據(jù)擴(kuò)展板原理圖查看心率脈搏傳感控制引腳。

上圖可以看出連接傳感器的I2C引腳為PB7和PB6，引腳定義如下表：

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：

07 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)步驟

完整的實(shí)驗(yàn)步驟目錄如下圖。

后臺(tái)私信（備注：AI健康檢測助手），免費(fèi)領(lǐng)取項(xiàng)目完整文檔、源碼。

08 硬件平臺(tái)詳細(xì)介紹

《AI健康檢測助手》項(xiàng)目硬件平臺(tái)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(shí)戰(zhàn)平臺(tái)。該開發(fā)板采用雙核心設(shè)計(jì)，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(shí)別、語音交互及 WiFi/BLE 無線通信任務(wù)；以STM32F103作為控制核心，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)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(shí)時(shí)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(shí)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(shí)戰(zhàn)練手，我們?yōu)樵撈脚_(tái)配套了多種硬件模塊及20個(gè)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，涵蓋13個(gè)AI基礎(chǔ)應(yīng)用項(xiàng)目、2個(gè)小智AI項(xiàng)目、3個(gè)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(gè)。所有項(xiàng)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(tái)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(jí)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(bǔ)，所以我們提倡“雙核學(xué)習(xí)路徑”，從入門到綜合項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn) ，建議先通過 STM32 夯實(shí)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(shí)現(xiàn) 1+1>2，這也是雙核心開發(fā)板的教學(xué)設(shè)計(jì)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(jì)、競賽項(xiàng)目、個(gè)人學(xué)習(xí)及項(xiàng)目開發(fā)。

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