项目说明

项目的整体说明

一款可以兼容乐高类积木拼搭的对讲机模块，包含一个主机模块，一个开关模块，一个喇叭和麦克风模块以及一个PTT按钮模块。

模块间连接采用乐高PF件的电缆线,  利用乐鑫ESP32 2.4G模块通信。

开源协议

开源协议说明

GPL 3.0

项目相关功能

一款可以兼容乐高类积木拼搭的对讲机模块，包含一个主机模块，一个开关模块，一个喇叭和麦克风模块以及一个PTT按钮模块。

模块间连接采用乐高PF件的电缆线,  利用乐鑫ESP32 2.4G模块通信。

项目属性

本项目为首次公开，为本人原创项目。项目未曾在别的比赛中获奖。

项目进度

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每一步都很慢，每一步都在学习

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2023-3 完成第一个版本核心模块PCB设计，手工焊接完成硬件验证

2023-5 完成开关模块PCB以及外壳设计

2023-6 完成PTT按键+LED独立模块PCB以及外壳设计

2023-7 完成扬声器和麦克风模块外壳设计

2023-9 几个月的时间不断地调整PCB以及各个3D外壳的适配

PCB 设计已完成，模块外壳设计完成95%，正在进行模块间组装精度测试，软件测试以及3D设计优化

2023-10 完成组装测试

设计原理

软件通信原理：对讲机利用乐鑫ESP-NOW协议实现ESP32 模块间2.4G语音通信，通信方式为单工模式。

ESP-NOW : 利用ESP-NOW协议，协议支持一对一通信、一对多单向通信、多对一单向通信、双向通信，最多可以承载250字节有效负载。 对讲机按最大248个字节采集音频传输。

模块间通信采用广播地址形式，多台设备开机即可加入接收音频，无需配置。

音频采样： 8K 16Bit 音频数据

外观设计原理：整个对讲机采用乐高拼搭式模块设计，可实现与乐高类积木组合，给孩子多一种趣味性的玩法。模块间可利用乐高PF件的电缆线扩展延长组合。

场景应用： 可以和乐高玩具枪拼接在一起， 实现多个孩子之间室内通话和协同战斗游戏

硬件设计原理： 

实现对讲机单工通信，当对讲机A按下PTT按键开始通话，对讲机B同步接收语音并播放。 当对外通话时不支持语音接收（可通过代码优化为双工）。

MCU： ESP32-WROVER-IE-N8R8

下载电路：CH340C 

LDO: HOLTEK HT7833

充电： TP4056X-42-ESOP8，  1000mA 523450 锂电池，充电电阻2kΩ，电流580mA

Codec  音频编解码： Everest-semi(顺芯) ES8311 单通道ADC/DAC，  用于麦克风语音采集以及音频播放处理

功放：Nsiway(纳芯威) NS4150B 超低 EMI、无需滤波器 3W 单声道 D 类音频功率放大器， 兼容4Ω 3W 和8Ω 2W

喇叭：4Ω 3W

麦克风： C529894  INGHAi(赢海)  GMI4015P-30DB

软件说明

组件： ESP-ADF V2.4 ESP-IDF V4.4 , esp-iot-solution

乐鑫ESP-ADF音频组件实现音频读取和播放

esp-iot-solution 提供PTT按键按压检测识别以及回调

ADF Battery_service 配合硬件设计提供电池监测及低电量报警

实物展示

3D打印没有喷漆版本

充电中显示红灯， 充满显示绿灯

设计注意事项

1. 电量监测部分未采用电量计芯片，电量估算会有偏差

2. 充电电流可以根据RPROG电阻调整

3. 下载电路供电默认是断开没有焊接的， 需要下载时可以用跳线短接两个2.54PIN口，以此减少待机消耗

4.  提示音需要单独烧录，指令参考：

C:\Users\ABC\.espressif\python_env\idf4.4_py3.8_env\Scripts\python.exe C:\Users\ABC\esp\esp-adf\esp-idf\components\esptool_py\esptool\esptool.py --chip esp32 --port com6 --baud 921600 --before default_reset --after hard_reset write_flash -z --flash_mode dio --flash_freq 40m --flash_size detect 0x110000 ./tone/audio_tone.bin

5.  文本转语音小工具： https://www.text-to-speech.cn/

其他

Gitee开源代码： https://gitee.com/dezlab/lego-walkie-talkie

B站完整演示视频：https://b23.tv/PJ4bQ49

https://b23.tv/Twpw6f5