零知IDE——零知ESP32-S3部署 AI小智 2.0版发布！调整界面UI，新增LED、舵机和风扇外部设备和控制

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项目概述

项目基于零知ESP32-S3部署 AI小智 1.0版本，调整了界面的布局，同时添加了对LED灯、L9110风扇传感器模块的开关，还有舵机SG90的开关以及控制舵机转动角度的功能

项目难点及解决方案

问题描述：状态栏布局调整和表情图片转成LVGL9能识别的文件

解决方案：
将状态栏status_bar_排列方式改成 LV_FLEX_FLOW_COLUMN 垂直排列，可调整标签labe间距到合适的距离；表情文件可自定义并通过官网转换 .c 文件，要注意对应的LVGL版本。

一、系统接线部分

1.1 硬件清单

组件名称	型号规格	数量	备注
主控板	零知ESP32-S3	1	主控制器
底板	小智扩展底板	1	零知ESP32-S3扩展板
扬声器	腔体喇叭扬声器3.2W	1	音频输出
LCD显示屏	2.0寸SPI ST7789	1	数据显示
LED	F3 3MM七彩快闪LED	1	灯光控制
舵机	SG90舵机模块	1	舵机控制
风扇	L9110风扇传感器模块	1	风扇控制
杜邦线	母对母、公对母	若干	系统连接

1.2 接线方案表

AI 小智1.0版本中有介绍扩展板、喇叭和显示屏的连接方式，包括代码下载和验证，不清楚的可以跳转查看，这里只提及新添加功能，根据代码中的引脚定义，硬件接线方案如下：

ESP32-S3引脚	连接模块	功能描述	代码定义
IO2	LED正极(长脚)	控制LED开关	`GPIO_NUM_2`
IO8	L9110模块INA	风扇模块INA口	`GPIO_NUM_8`
IO19	L9110模块INB	风扇模块INB口	`GPIO_NUM_19`
IO20	SG90舵机PMW引脚	输入舵机角度	`GPIO_NUM_20`

1.3 具体接线图

请注意：SG90 舵机模块和L9110风扇模块都需要 5V 供电，这里先将风扇模块接到3.3V，也可以将5V电压接到洞洞板上；

1.4 接线实物图

二、安装与使用部分

2.1 开源平台-输入小智并搜索-代码下载自动打开

2.2 连接-验证-上传

三、代码讲解部分

3.1 状态栏及各标签排列

  /* Status bar */
  lv_obj_set_flex_flow(status_bar_, LV_FLEX_FLOW_COLUMN);
  lv_obj_set_style_border_width(status_bar_, 0, 0);
  lv_obj_set_style_pad_column(status_bar_, 0, 0);
  lv_obj_set_style_pad_all(status_bar_, 0, 0);
  lv_obj_set_style_pad_row(status_bar_, 0, 0);
  lv_obj_set_style_pad_top(status_bar_, 5, 0);
  lv_obj_set_scrollbar_mode(status_bar_, LV_SCROLLBAR_MODE_OFF);
  // 设置状态栏的内容垂直居中
  lv_obj_set_flex_align(status_bar_, LV_FLEX_ALIGN_SPACE_BETWEEN, LV_FLEX_ALIGN_CENTER, LV_FLEX_ALIGN_CENTER);

    
  //状态标签  status_label_
  status_label_ = lv_label_create(status_bar_);
  lv_obj_set_flex_grow(status_label_, 0); // 不拉伸
  lv_label_set_long_mode(status_label_, LV_LABEL_LONG_SCROLL_CIRCULAR);
  lv_obj_set_style_text_color(status_label_, current_theme_.text, 0);
  lv_label_set_text(status_label_, "初始化");
  lv_obj_set_style_text_align(status_label_, LV_TEXT_ALIGN_LEFT, 0);

  // 表情标签 emotion_label_ 
  lv_obj_t* center_container = lv_obj_create(status_bar_);
  lv_obj_set_flex_grow(center_container, 1); // 占据剩余空间
  lv_obj_set_style_bg_opa(center_container, LV_OPA_TRANSP, 0);
  lv_obj_set_style_border_width(center_container, 0, 0);
  lv_obj_set_style_pad_all(center_container, 0, 0);
  lv_obj_set_width(center_container, LV_SIZE_CONTENT);
  lv_obj_set_height(center_container, LV_SIZE_CONTENT);
  emotion_label_ = lv_label_create(center_container);
  lv_obj_set_style_text_font(emotion_label_, &font_awesome_30_4, 0);
  lv_obj_set_style_text_color(emotion_label_, current_theme_.text, 0);
  // lv_label_set_text(emotion_label_, FONT_AWESOME_AI_CHIP);
  lv_obj_center(emotion_label_); // 水平垂直居中

LV_FLEX_FLOW_COLUMN 会让状态栏中的标签垂直排列，调整间距让外观看起来更舒适

3.2 处理 64位表情文件

//读取64位的表情文件并返回
const lv_font_t *font_emoji_64_init(void)
{
    static lv_font_t *font = NULL;
    if (font == NULL) {
        font = lv_imgfont_create(64, get_imgfont_path, NULL);
        if (font == NULL) {
            LV_LOG_ERROR("Failed to allocate memory for emoji font");
            return NULL;
        }
        font->base_line = 0;
        font->fallback = NULL;
    }
    return font;
}

返回的数据可以直接给emotion_label_展示
lv_obj_set_style_text_font(emotion_label_, font_emoji_64_init(), 0); //调用处

3.3 外部设备的初始化及注册

// 1.定义了LED的属性
  std::vector<ai_vox::iot::Property> led_properties({
      {
          "state",                       // 属性名
          "LED灯开关状态",               // 属性描述
          ai_vox::iot::ValueType::kBool  // 属性类型
      },
      // 添加更多属性
  });

  // 2.定义LED功能
  std::vector<ai_vox::iot::Function> led_functions({
      {"TurnOn",     // 功能名
       "打开LED灯",  // 功能描述 
       {
           // no parameters
       }},
      {"TurnOff",    // 功能名
       "关闭LED灯",  // 功能描述 
       {
           // 无参数
       }},
      // 添加更多功能
  });

  // 3.创建LED实体
  g_led_iot_entity = std::make_shared<ai_vox::iot::Entity>("Led",                      // name
                                                           "LED灯",                    // description
                                                           std::move(led_properties),  // properties
                                                           std::move(led_functions)    // functions
  );

  // 4.初始化LED实体的默认值
  g_led_iot_entity->UpdateState("state", false);

  // 5.注册LED实体到 AI Vox 引擎
  ai_vox_engine.RegisterIotEntity(g_led_iot_entity);

如果一些文字识别不清晰或者出错，可以更改功能描述，例如“舵机”可更换成“马达”等容易识别的词

3.4 处理事件

//从g_observer观察者对象中取出所有待处理的事件
  const auto events = g_observer->PopEvents();
  for (auto& event : events) {
    //IoT 消息事件
    if (auto iot_message_event = std::get_if<ai_vox::Observer::IotMessageEvent>(&event)) {
        //处理 LED 设备指令
        if (iot_message_event->name == "Led") {
            if (iot_message_event->function == "TurnOn") {
              printf("turn on led\n");
              digitalWrite(kLedPin, HIGH);    // 硬件操作：点亮 LED
              g_led_iot_entity->UpdateState("state", true);  // 更新 LED 状态实体（关键：硬件状态同步）
            } else if (iot_message_event->function == "TurnOff") {
              printf("turn off led\n");
              digitalWrite(kLedPin, LOW);       // 硬件操作：关闭 LED
              g_led_iot_entity->UpdateState("state", false);  // 同步状态到实体
            }
         } 
    }
 }