基于ESP32S3N16R8设计的一个机器狗

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项目简介

本项目为基于ESP32S3N16R8设计的一个机器狗，接入小智AI，可以语音控制小狗动作，AI交流。代码为小智AI二创，在小智AI基础上添加了舵机控制，rgb灯光显示，触摸控制。

项目功能

本项目为基于ESP32S3N16R8设计的一个机器狗，接入小智AI，可以语音控制小狗动作，AI交流。

项目参数

• 本设计采用TP4056作为充电IC，可以对锂电池充电；
• 使用RY3715实现锂电池电压升压到5V电压；
• INMP441全向麦克风模块作为音频输入，MAX98357 I2S 音频放大器模块作为音频输出；
• 0.96寸I2C OLED屏幕作为显示模块；
• 主控使用乐鑫ESP32S3N16R8模块，有16M flash 8M RAM资源

原理解析（硬件说明）

电源树设计：

硬件电源树首先经过type-C 输入的5V电压，默认type-c输入5V，5V给TP4056给锂电池充电，同时锂电池通过升压电路将电压升到5V，通过电源转换电路实现5V输出，当有USB插入时候，5V电源自动切换到USB5V电源路径，当USB电源断开时候实现锂电池升压5V输出，两路电源切换，在切换时候整个系统不会断电；5V电压通过LDO线性稳压实现3.3V输出，3.3V电源分别给主控ESP32、INMP441全向麦克风模块、MAX98357 I2S 音频放大器模块和屏幕供电，此外5V还直接给SG90舵机和RGB灯供电。

供电部分：

1. type-c供电：
   
   type-c CC1、CC2默认下拉5.1K电阻，满足PD、QC、AFC、SCP等协议的充电头默认会输出5V，USB DP、DN默认加入ESD静电保护，避免静电通过type-c金属传导到DP、DN从而损坏主控芯片，5V电源默认也加入静电防护。

2. TP4056锂电池充电电路：
   
   锂电池充电电路使用经典线性充电芯片TP4056，其中加入NTC保护，NTC使用的100K(B值3950)，其中R12作为充电限流电阻，根据TP4056数据手册提供的值默认4K，可提供最大300ma的电流，则个电阻值可以根据不同电池规格来选择，我使用的102540 1000mah的电池，电池最大充电倍率0.5C，即是最大充电电流0.5A。因为公式
   
   所以选择作为锂电池充电限流电阻的阻值应该>=2.4k，这里可不能乱选，充电电流大于电池的最大充电倍率可能会有风险。

3. RY3715升压电路：
   
   这里使用的升压芯片是RY3715，根据参考数据手册绘制电路即可。

4. 电源自动切换电路：
   
   这里使用电源自动切换电路，可以实现USB 5V和升压电路的5V实现自动切换，当USB_5V_IN没有输入电压时，通过R128对地实现PMOS Q4的导通，从而实现BAT_5V的输出，当USB_5V_IN输入5V时候，PMOS Q4关断，USB_5V_IN通过二极管D8到达USB_5V。

5. LDO电路：
   
   使用AMS1117-3.3V，最大可以显示1000ma的输出，可以满足3.3V电压供给。

主控外设：

1. ESP32S3N16R8：
   
   在集成 Octal SPI PSRAM（即内置芯片为 ESP32-S3R8 或 ESP32-S3R16V）的模组中，管脚 IO35、IO36、IO37 已连接至模组内部集成的 Octal SPI PSRAM，不可用于其他功能。
   电源部分加上一个ESD做保护功能。

2. SG90舵机
   

3. WS2812B mini REG灯
   

4. INMP441全向麦克风
   

5. MAX98357 I2S 音频放大器
   

6. 0.96寸 I2C OLED
   

7. 拓展IO/触摸
   

软件代码

通过网盘分享的文件：esp_xiaozhi_dog-main.zip
链接: https://pan.baidu.com/s/1f8u2czWRGA5EWD4zc6Q9wQ?pwd=a7va 提取码: a7va

实物图