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xiaozhi-esp32/README.md
2025-09-05 23:34:49 +08:00

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超级小智-ESP32

(中文 | English(编写中) | 日本語(编写中)

基于 https://github.com/78/xiaozhi-esp32 改良的船新版本

💡介绍

这是一个由虾哥开源的 ESP32 项目,以 MIT 许可证发布,允许任何人免费使用,或用于商业用途。

我们希望通过这个项目,能够帮助大家了解 AI 硬件开发,将当下飞速发展的大语言模型应用到实际的硬件设备中。

如果你有任何想法或建议,请随时提出 Issues 或加入 QQ 群暂无Telegram群暂无。

项目主要贡献者小霜霜Meow(抖音、B站UP)、空白泡泡糖果B站UP硅灵造物科技B站UP

贡献者说明:引入部分其它贡献者在其它项目上的代码,并进行了部分修改。

音乐服务器、相关源码提供者(为爱发电)小霜霜Meow

音乐服务器源码请见 https://github.com/IntelligentlyEverything/MeowMusicServer

注意事项

  1. 如果小智说找不到歌曲怎么办? 进入小智后台,找到对应设备,修改角色配置
  • 选择 DeepSeekV3 大语言模型
  • 在人物介绍中填入
    • 收到音乐相关的需求时,只使用 MPC tool self.music.play_song 工具,同时禁止使用 search_music 功能。
  1. 内置API调用失败怎么办 请查看具体错误代码后加入QQ群865754861或电报群 http://t.me/MeowMusicServer 给出错误代码和日志,等待我们修复。

  2. 歌曲播放时唤醒词不生效怎么办?

把main\application.cc文件的AddAudioData方法改成如下代码

void Application::AddAudioData(AudioStreamPacket&& packet) {
    auto codec = Board::GetInstance().GetAudioCodec();
    if (device_state_ == kDeviceStateIdle && codec->output_enabled()) {
        // packet.payload包含的是原始PCM数据int16_t
        if (packet.payload.size() >= 2) {
            size_t num_samples = packet.payload.size() / sizeof(int16_t);
            std::vector<int16_t> pcm_data(num_samples);
            memcpy(pcm_data.data(), packet.payload.data(), packet.payload.size());
            
            // 检查采样率是否匹配,如果不匹配则进行简单重采样
            if (packet.sample_rate != codec->output_sample_rate()) {
                // ESP_LOGI(TAG, "Resampling music audio from %d to %d Hz", 
                //         packet.sample_rate, codec->output_sample_rate());
                
                // 验证采样率参数
                if (packet.sample_rate <= 0 || codec->output_sample_rate() <= 0) {
                    ESP_LOGE(TAG, "Invalid sample rates: %d -> %d", 
                            packet.sample_rate, codec->output_sample_rate());
                    return;
                }
                
                std::vector<int16_t> resampled;
                
                // 使用浮点数计算精确的重采样比率Add commentMore actions
                float ratio = static_cast<float>(packet.sample_rate) / codec->output_sample_rate();
                
                if (packet.sample_rate > codec->output_sample_rate()) {
                    // 降采样:按精确比率跳跃采样
                    size_t expected_size = static_cast<size_t>(pcm_data.size() / ratio + 0.5f);
                    resampled.reserve(expected_size);
                    
                    for (float i = 0; i < pcm_data.size(); i += ratio) {
                        size_t index = static_cast<size_t>(i + 0.5f);  // 四舍五入
                        if (index < pcm_data.size()) {
                            resampled.push_back(pcm_data[index]);
                        }
                    }
                    
                    ESP_LOGD(TAG, "Downsampled %d -> %d samples (ratio: %.3f)", 
                            pcm_data.size(), resampled.size(), ratio);
                            
                } else {
                    // 上采样:线性插值
                    float upsample_ratio = codec->output_sample_rate() / static_cast<float>(packet.sample_rate);
                    size_t expected_size = static_cast<size_t>(pcm_data.size() * upsample_ratio + 0.5f);
                    resampled.reserve(expected_size);
                    
                    for (size_t i = 0; i < pcm_data.size(); ++i) {
                        // 添加原始样本
                        resampled.push_back(pcm_data[i]);
                        
                        // 计算需要插值的样本数
                        int interpolation_count = static_cast<int>(upsample_ratio) - 1;
                        if (interpolation_count > 0 && i + 1 < pcm_data.size()) {
                            int16_t current = pcm_data[i];
                            int16_t next = pcm_data[i + 1];
                            for (int j = 1; j <= interpolation_count; ++j) {
                                float t = static_cast<float>(j) / (interpolation_count + 1);
                                int16_t interpolated = static_cast<int16_t>(current + (next - current) * t);
                                resampled.push_back(interpolated);
                            }
                        } else if (interpolation_count > 0) {
                            // 最后一个样本,直接重复
                            for (int j = 1; j <= interpolation_count; ++j) {
                                resampled.push_back(pcm_data[i]);
                            }
                        }
                    }
                    
                    ESP_LOGI(TAG, "Upsampled %d -> %d samples (ratio: %.2f)", 
                            pcm_data.size(), resampled.size(), upsample_ratio);
                }
                
                pcm_data = std::move(resampled);
            }
            
            // 确保音频输出已启用
            if (!codec->output_enabled()) {
                codec->EnableOutput(true);
            }
            
            // 发送PCM数据到音频编解码器
            codec->OutputData(pcm_data);
            
            // 更新最后输出时间防止OnAudioOutput自动禁用音频
            {
                std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
                last_output_time_ = std::chrono::steady_clock::now();
            }
        }
    }
}

⚙️已支持硬件芯片系列

  • ESP32
  • ESP32-S2
  • ESP32-S3
  • ESP32-C2
  • ESP32-C3
  • ESP32-C5
  • ESP32-C6
  • ESP32-C61
  • ESP32-H2
  • ESP32-H4
  • ESP32-H21
  • ESP32-P4

大部分硬件由于没有进行完整测试可能会存在一些问题属于正常现象具体可提交issues进行反馈。

项目改动范围

新增:

  • main/boards/common/music.h
  • main/boards/common/esp32_music.h
  • main/boards/common/esp32_music.cc

修改:

  • main/audio/audio_codec.h
  • main/audio/audio_codec.cc
  • main/audio/audio_service.h
  • main/audio/audio_service.cc
  • main/boards/common/board.h
  • main/boards/common/board.cc
  • main/display/display.h
  • main/display/display.cc
  • main/display/lcd_display.h
  • main/display/lcd_display.cc
  • main/application.h
  • main/application.cc
  • main/idf_component.yml
  • main/mcp_server.cc

基于 MCP 控制万物

小智 AI 聊天机器人作为一个语音交互入口,利用 Qwen / DeepSeek 等大模型的 AI 能力,通过 MCP 协议实现多端控制。

通过MCP控制万物

已实现功能

  • Wi-Fi / ML307 Cat.1 4G
  • 离线语音唤醒 ESP-SR
  • 支持两种通信协议(Websocket 或 MQTT+UDP
  • 采用 OPUS 音频编解码
  • 基于流式 ASR + LLM + TTS 架构的语音交互
  • 声纹识别,识别当前说话人的身份 3D Speaker
  • OLED / LCD 显示屏,支持表情显示
  • 电量显示与电源管理
  • 支持多语言(中文、英文、日文)
  • 支持 ESP32-C3、ESP32-S3、ESP32-P4 芯片平台
  • 通过设备端 MCP 实现设备控制音量、灯光、电机、GPIO 等)
  • 通过云端 MCP 扩展大模型能力智能家居控制、PC桌面操作、知识搜索、邮件收发等 本项目新增功能:
  • 新增音乐播放功能,支持播放本地音乐(开发中,敬请期待)、云端音乐(完善中)。

硬件

面包板手工制作实践

详见飞书文档教程:

👉 《小智 AI 聊天机器人百科全书》

面包板效果图如下:

面包板效果图

支持 70 多个开源硬件(仅展示部分)

软件

固件烧录

新手第一次操作建议先不要搭建开发环境,直接使用免开发环境烧录的固件。

固件默认接入 xiaozhi.me 官方服务器,个人用户注册账号可以免费使用 Qwen 实时模型。

👉 新手烧录固件教程

开发环境

  • Cursor 或 VSCode
  • 安装 ESP-IDF 插件,选择 SDK 版本 5.4 或以上
  • Linux 比 Windows 更好,编译速度快,也免去驱动问题的困扰
  • 本项目使用 Google C++ 代码风格,提交代码时请确保符合规范

开发者文档

大模型配置

如果你已经拥有一个小智 AI 聊天机器人设备,并且已接入官方服务器,可以登录 xiaozhi.me 控制台进行配置。

👉 后台操作视频教程(旧版界面)

相关开源项目

在个人电脑上部署服务器,可以参考以下第三方开源的项目:

使用小智通信协议的第三方客户端项目:

Star History

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