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ESP32桌面宠物DIY教程：从零开始打造你的智能桌面伙伴 ESP32桌面宠物DIY教程：从零开始打造你的智能桌面伙伴在这个智能化的时代，桌面宠物已经不再是简单的摆设。结合ESP32的强大功能和创意设计，我们可以打造一个既有趣又实用的桌面宠物。本文将详细介绍如何从零开始DIY一个ESP32桌面宠物，包含完整的硬件清单、接线图、代码实现和调试技巧。一、项目概述1.1 功能特点 表情互动：多种表情显示，通过触摸感应切换 语音对话：集成AI语音助手，支持智能问答 环境感知：温湿度监测，实时环境数据 时间显示：LED点阵显示当前时间 远程控制：支持手机APP远程交互 1.2 所需技能 基础的焊接和电路连接 Arduino IDE或VS Code PlatformIO 基础的C/C++编程知识 3D打印（可选，用于外壳制作） 二、硬件清单2.1 核心部件 名称 型号 数量 用途 主控板 ESP32-WROVER-32 1 核心控制器 显示屏 0.96寸OLED（I2C） 1 显示表情、时间 触摸传感器 TTP223 1 触摸交互 温湿度传感器 DHT22 1 环境监测 扬声器 8欧 0.5W 1 语音播放 麦克风模块 MAX4466 1 语音输入 LED点阵 8x8点阵MAX7219 1 时间显示 2.2 电源和其他 电源模块：18650锂电池 + TP4056充电模块 开关：自锁开关 × 1 杜邦线：公对母、母对母各20根 面包板：可选，用于原型测试 电阻：10kΩ × 2（上拉电阻） 电容：100μF × 1（滤波） 3D打印外壳：STL文件可自行设计或下载 总计成本：约 80-120元三、硬件连接3.1 ESP32引脚分配OLED显示屏（I2C）： - SDA → GPIO 21 - SCL → GPIO 22 - VCC → 3.3V - GND → GND 触摸传感器 TTP223： - OUT → GPIO 4 - VCC → 3.3V - GND → GND 温湿度传感器 DHT22： - DATA → GPIO 15 - VCC → 5V - GND → GND LED点阵 MAX7219： - DIN → GPIO 23 - CS → GPIO 5 - CLK → GPIO 18 - VCC → 5V - GND → GND I2S音频模块： - BCLK → GPIO 26 - LRCK → GPIO 25 - DIN → GPIO 22 - MAX4466麦克风 → GPIO 363.2 电源电路18650电池 → TP4056充电模块 → AMS1117稳压模块（5V→3.3V）→ ESP32 ↓ 各传感器模块重要提示： ESP32工作电压为3.3V，部分模块（如DHT22）需要5V供电 务必添加滤波电容，避免电源纹波干扰 电池容量建议2000mAh以上，保证持续工作时间 四、软件安装与配置4.1 开发环境搭建方案一：Arduino IDE 下载安装Arduino IDE官网：https://www.arduino.cc/en/software选择对应系统版本下载安装 配置ESP32开发板支持文件 → 首选项 附加开发板管理器网址： https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json 安装ESP32开发板工具 → 开发板 → 开发板管理器 搜索 "ESP32" 安装 "esp32 by Espressif Systems" 安装必需库工具 → 管理库 搜索并安装： - Adafruit SSD1306（OLED驱动） - Adafruit GFX Library（图形库） - DHT sensor library（温湿度传感器） - LedControl（LED点阵控制） - ESP32-audioI2S（I2S音频） 方案二：VS Code + PlatformIO（推荐） 安装VS Code官网下载：https://code.visualstudio.com/ 安装PlatformIO扩展VS Code → 扩展商店 → 搜索 "PlatformIO" 安装 "PlatformIO IDE" 创建新项目File → Open Folder → 选择工作目录 PlatformIO → New Project - Name: ESP32_Desktop_Pet - Board: ESP32 Dev Module - Framework: Arduino 配置依赖库编辑 platformio.ini：[env:esp32dev] platform = espressif32 board = esp32dev framework = arduino lib_deps = adafruit/Adafruit SSD1306 adafruit/Adafruit GFX Library adafruit/DHT sensor library wayoda/LedControl schreibfaul1/ESP32-audioI2S 4.2 WiFi连接配置创建 secrets.h 文件（不要提交到公开仓库）：#ifndef SECRETS_H #define SECRETS_H const char* WIFI_SSID = "你的WiFi名称"; const char* WIFI_PASSWORD = "你的WiFi密码"; // 可选：AI服务配置 const char* AI_API_KEY = "你的AI服务密钥"; const char* AI_API_URL = "你的AI服务地址"; #endif五、代码实现5.1 完整代码结构#include <Wire.h> #include <Adafruit_GFX.h> #include <Adafruit_SSD1306.h> #include <DHT.h> #include <LedControl.h> #include <WiFi.h> #include <WebServer.h> #include "secrets.h" // OLED显示屏配置 #define SCREEN_WIDTH 128 #define SCREEN_HEIGHT 64 #define OLED_RESET -1 Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET); // 温湿度传感器配置 #define DHTPIN 15 #define DHTTYPE DHT22 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // LED点阵配置 #define DIN_PIN 23 #define CS_PIN 5 #define CLK_PIN 18 LedControl lc = LedControl(DIN_PIN, CLK_PIN, CS_PIN, 1); // 触摸传感器配置 #define TOUCH_PIN 4 // 表情数组 const uint8_t happy_face[][8] = { {0x3C,0x42,0xA5,0x81,0xA5,0x99,0x42,0x3C}, // 开心 {0x3C,0x42,0xA5,0x81,0xA5,0x99,0x42,0x3C} }; // 全局变量 int current_emotion = 0; const char* emotion_names[] = {"开心", "生气", "伤心", "惊讶", "眨眼"}; unsigned long last_touch_time = 0; const unsigned long touch_debounce = 200; // 触摸防抖200ms // WiFi和Web服务器 WebServer server(80); void setup() { Serial.begin(115200); while(!Serial); Serial.println("ESP32桌面宠物启动中..."); initOLED(); initDHT(); initLedMatrix(); initTouch(); connectWiFi(); setupWebServer(); Serial.println("初始化完成！"); showStartupAnimation(); } void initOLED() { Wire.begin(21, 22); if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { Serial.println("OLED初始化失败！"); while(1); } display.clearDisplay(); display.display(); Serial.println("OLED初始化成功"); } void initDHT() { dht.begin(); Serial.println("DHT22初始化成功"); } void initLedMatrix() { lc.shutdown(0, false); lc.setIntensity(0, 8); lc.clearDisplay(0); Serial.println("LED点阵初始化成功"); } void initTouch() { pinMode(TOUCH_PIN, INPUT); Serial.println("触摸传感器初始化成功"); } void connectWiFi() { Serial.print("连接WiFi..."); WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD); int attempts = 0; while(WiFi.status() != WL_CONNECTED && attempts < 20) { delay(500); Serial.print("."); attempts++; } if(WiFi.status() == WL_CONNECTED) { Serial.println("连接成功！"); Serial.print("IP地址: "); Serial.println(WiFi.localIP()); displayWiFiStatus(); } else { Serial.println("连接失败！请检查WiFi设置"); } } void loop() { server.handleClient(); if(digitalRead(TOUCH_PIN) == HIGH) { handleTouch(); } updateEnvironmentDisplay(); updateClockDisplay(); delay(100); } void handleTouch() { unsigned long current_time = millis(); if(current_time - last_touch_time < touch_debounce) { return; } last_touch_time = current_time; current_emotion = (current_emotion + 1) % 5; displayEmotion(current_emotion); Serial.print("切换到表情: "); Serial.println(emotion_names[current_emotion]); } void displayEmotion(int emotion) { display.clearDisplay(); switch(emotion) { case 0: // 开心 drawHappyFace(); break; case 1: // 生气 drawAngryFace(); break; case 2: // 伤心 drawSadFace(); break; case 3: // 惊讶 drawSurprisedFace(); break; case 4: // 眨眼 drawWinkFace(); break; } display.display(); } void drawHappyFace() { display.clearDisplay(); display.setTextColor(WHITE); display.setTextSize(2); display.setCursor(30, 20); display.println("开心O(∩_∩)O"); display.setTextSize(1); display.setCursor(20, 45); display.println("摸摸我，我会换表情哦~"); display.display(); } void updateEnvironmentDisplay() { static unsigned long last_update = 0; unsigned long current_time = millis(); if(current_time - last_update < 2000) return; last_update = current_time; float humidity = dht.readHumidity(); float temperature = dht.readTemperature(); if(isnan(humidity) || isnan(temperature)) { Serial.println("读取DHT22失败！"); return; } display.fillRect(0, 55, 128, 9, BLACK); display.setTextSize(1); display.setCursor(0, 55); display.print("温度:"); display.print(temperature, 1); display.print("C "); display.print("湿度:"); display.print(humidity, 1); display.print("%"); display.display(); } void displayWiFiStatus() { display.clearDisplay(); display.setTextColor(WHITE); display.setTextSize(1); display.setCursor(0, 10); display.println("WiFi已连接"); display.setCursor(0, 30); display.print("IP: "); display.println(WiFi.localIP()); display.display(); delay(3000); } void showStartupAnimation() { for(int i=0; i
