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AI

小智AI聊天机器人面包板DIY硬件清单与接线教程

Administrator
2026-05-23 / 0 评论 / 0 点赞 / 1 阅读 / 0 字
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本文最后更新于2026-05-23,若内容或图片失效,请留言反馈。 部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。
  1. DIY 所需硬件/模块清单

  • 开发板:ESP32-S3-DevKitC-1(选择 WROOM N16R8 模组)

  • 数字麦克风:INMP441 / ICS43434 / ZTS6672 麦克风模块(引脚兼容)

  • 功放:MAX98357A / HT517 音频功放模块(引脚兼容)

  • 腔体喇叭:8Ω 2~3W 或 4Ω 2~3W 喇叭

  • 导线:跳线一盒,或杜邦线若干

  • 400 孔面包板 2 块

  • 128x64 或 128x32 I2C(IIC) 液晶显示屏,SSD1306 驱动(推荐)

  • ML307R Cat.1 4G 模组,AT固件版(可选)

  • 6*6mm 立式 轻触开关(3个,可选)

  • LED单色灯,接在开发板GPIO18引脚,可以通过小智AI语音控制开关灯及查询状态(可选)

除此之外,你可能还需要用到万用表,电烙铁套件,钳子三件套,Type-C数据线,用于烧录固件的PC。

注意:当前购物平台有不少店铺有小智AI面包板套件购买,可以一键购买,也可以选择单个硬件模块购买配置。

1.1 开发板(ESP32-S3-DevKitC-1)

尽量要选择 N16R8,即 16 MB Flash 和 8 MB PSRAM 的配置。推荐购买带有乐鑫科技Logo标记的开发板,确保性能稳定、WIFI/BL天线信号正常。

因为 N8R2 需要把 PSRAM 的工作模式从 OCTAL 改为 QUAD,Flash大小改为 8MB,自定义分区表改为 partitions_8M.csv,重新编译固件。

ESP32-S3-WROOM-1 模组(带乐鑫Logo)

ESP32-S3-DevKitC-1开发板

部分开发板的 RGB 灯是没有接通的,需要焊接灯座旁边的两个小焊点才能使用,参见下图位置2。建议在购买的时选择已经接通RGB灯的,查看商品详情图或者咨询卖家。

1.2 MEMS 数字麦克风(INMP441 / ICS43434 / ZTS6672)

INMP441(停产)

ZTS6672(新品)

ICS43434(进口)

这个电子元件最小,焊接难度较大,新手建议买焊接好的。自行焊接要注意一定 INMP441 不可以让引脚和半环形金属线接通。

INMP441 这类麦克风比较脆弱,如果使用杜邦线接线,要注意不能把 VDD 和 GND 反接,否则容易烧坏(可以多买一个备用)。

INMP441 麦克风芯片已停产,目前市面上皆为存货或翻新元件,可自行在购物平台搜索购买。

受关税影响,进口麦克风已经涨价太高,可购买国产替代麦克风芯片模块。

ICS43434 麦克风下单地址:https://item.taobao.com/item.htm?id=905588364356

1.3 数字功放(MAX98357A 或 HT517 音频功放模块)

推荐 HT517音频功放模块,使用1.25mm喇叭接口,无需剪线或焊接,1.25mm接头喇叭直接插接线,对接开发板接线与 MAX98357A 音频功放模块引脚顺序一致。

如果购买 MAX98357A 使用BGA封装的,注意不用短接GND与GAIN引脚。

本文档教程使用面包板连接,建议购买已经焊接排针的配件,有能力者也可以自行焊接。

MAX98357A 音频功放模块(常规封装)

HT517 音频功放模块

1.4 腔体喇叭(8Ω 3W)/ (4Ω 3W)

端子可自行选择或不要

1.5 导线(跳线一盒,杜邦线若干)

  • 注意:如果你使用杜邦线连接(不使用面包板),请在购买杜邦线加上几条1分2的分叉线(母线)用于麦克风和数字功放的短接,以解决开发板的电源3V3和接地GND的排针接口不够用的问题。

1.6 面包板(2 块 可拼 400 孔,可选,推荐)

如果没有面包板,我们在开发板上接的电子元件越来越多后,很容易就会乱成一团糟。

面包板400孔外观图

面包板内部结构图,分区横向连通,竖条为正负极

如图,两块 400 孔的面包板拼成一块,把开发板装在中间,可使面包板的利用率最大化。

面包板基础知识:面包板是分区块的,中间两个区块相同数字横向的每行是连通的(中间隔断除外),正负红蓝线是竖向每列连通的(如有隔断除外)。

1.7 OLED 显示屏(I2C/IIC 接口,推荐,可选)

0.91寸 128x32 OLED单色屏幕

0.96寸 128x64 OLED单色/双色屏幕

购买时需要确认是使用 SSD 1306 驱动的,建议买GND开头的新版OLED屏幕。

1.8 Cat. 1 4G 模块(ML307R,可选)

目前有几家卖4G模块的,小蓝鲸物联和度云物联都是官方代理(可到网购平台自行搜索购买)

ML307R 是中移物联推出的 Cat. 1 物联网模块,DC 版比 DL 版增加了 OpenCPU SDK 二次开发的支持。

购买时需要确认是 AT 固件版本,ML307R DL或DC版本都可以适用于小智AI面包板4G固件。

注:此模块用来连接国内的 4G 移动数据网络,实现AI联网对话聊天。(不能打电话和发短信,使用该模块后可以不用连接WIFI,适合到户外等无WIFI网络的环境下使用。当然没有WIFI时也可以使用手机热点,具体请自己视情况考虑是否选择配备。)

注:建议4G模组选择可插拔卡的,如果经常使用可以使用自己的手机号码副卡,4G模块自带的流量卡每月流量可能不够(一般不能充值流量),或者需要另选流量套餐比较多的流量卡。

1.9 NT26K 4G通信核心板

NT26K 是 利尔达提供的 4G模块,相对比之前的ML307R 4G模块,在网络速度(可达220kb/s) 和 低功耗待机(<1mA)上都有较好的表现。

1.10 微动开关/按钮

使用尺寸6*6MM微动开关/轻触开关,在面包板上请岔开横行按示意图插到面包板,按钮如下图示:

注意:为防止新手短接引脚,虾哥推荐2脚的直插按钮,替代4脚的(老手忽略)。

购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?id=42823169259

面包板接线方案

2.1 ESP32-S3-DevKitC-1开发板(乐鑫标准版 44 IO引脚)接线图

新版/第二版接线方案适用于小智AI聊天机器人固件版本 >=V0.3.0,为了方便快速上手和演示,均使用了飞线(跳线)进行连接,具体引脚对接参考如下表格:

注意:如果你使用杜邦线连接(不使用面包板),请在购买杜邦线可以买几条1分2的分叉线(母线)用于麦克风和数字功放的短接,以解决开发板的电源3V3和接地GND的排针接口不够用的问题。

  • 开发板为 44 引脚标准版请参考下图接线,无ML307R-4G模块不用连接4G模块接线:

注意:如果用户使用的MAX98357数字功放是 BGA 封装的(芯片比较上图中的小),可以不接 GAIN_GND 这根短线(上图左边绿色短线),如用户接线正常工作则不用管。

麦克风焊接反了解决方案

如果用户的麦克风焊接反了(进声孔和麦克风图标丝印朝下,排针朝上),如下图示。

1)请参考麦克风反接图乐鑫标准版44引脚接线(点击图片放大),也可在群文件里参考麦克风和对应开发板的反接图接线,其他模块参考上图接线不变。

2)如果有电烙铁和风枪等工具,动手能力强的可以自己改过来,新手不建议自己改焊接。

  • 最简单直白的理解就是把下方表格中的 ESP32S3开发板的加粗的数字/字母引脚,和 麦克风、数字功放、显示屏、4G模块等加粗的英文字母引脚,用导线连接起来,短接的意思就是也连导线在一起。

ESP32S3开发板

麦克风 INMP441 / ICS43434 (I2S接口)

GPIO4

WS 数据选择

GPIO5

SCK 数据时钟

GPIO6

SD 数据输出

3V3

VDD 电源正 3.3V

GND

GND 接地 短接 L/R 左/右声道

数字功放 MAX98357A

GPIO7

DIN 数字信号

GPIO15

BCLK 位时钟

GPIO16

LRC 左/右时钟

3V3 /3.3V

Vin(或VCC)电源输入 短接 SD 关机频道

GND

GND 接地 短接 GAIN 增益和频道(BGA封装麦克风不用短接)

音频+ 接 喇叭正极(一般红线,不清楚问卖家、或用万用表测或其他方法)

音频- 接 喇叭负极

显示屏(IIC / I2C接口,可选)

GPIO41

SDA 数据线

GPIO42

SCK 时钟线

3V3 /3.3V

VCC 电源正

GND

GND 接地

4G 模块(ML307R,可选)

LDO 正极(4.7V)3个脚最右边那个

BAT(3.7~4.5V) 或者 +5V 短接 EN 使能(电压>4.7V)

GND

GND 接地

GPIO11

TXD 发送数据

GPIO12

RXD 接收数据

按钮(0.4.1版本及以上)

GPIO39

接音量减-短触按钮(另一头接地 GND),短按减小音量,长按静音(音量0)

**请注意四角按钮的同向是连通的。

GPIO40

接音量加+短触按钮(另一头接地 GND),短按加大音量。

**请注意四角按钮的同向是连通的

  • 开发板引脚接线请以表格对照为准!!!预览图只作外观样式参考!!!

  • 接线请按照表格的引脚进行接线,接线完成后大致预览效果如下图:

  • 关于ML307R 4G模块接线说明示例如下:

注意:如果开发板上LDO是AMS1117,LDO正极对应位置如上图。如果不是最好用万用表测试一下电压确认

使用短线尽可能减少信号干扰。

目前两个版本接线方案的固件互不兼容,烧录固件时,要留意是哪个版本(固件版本在 0.3 之前的都是采用第一版接线方案),如果是自己编译固件,可以自行配置 GPIO。

2.2 ESP32-S3-DevKitC-1 开发板(GOOUUU 果云版 42 IO引脚)接线图

如果你买到的开发板相关引脚与下图示一致,为ESP32S3开发板版本2,相对于开发板版本1,主要区别是少几个引脚,多了个4个固定开孔(支持铜柱等固定),接口方面版本1左上方3V3供电口调整到左下方,版本2左边增加了GPIO19、GPIO20,版本1左边的GPIO13、GPIO14、5VIN对应调整到了版本2的右下方,版本2少了左右最下方的两个GND,版面元件布局等其他调整,参考下方图示。

ESP32S3开发板版本2接线图与版本1与外部模块 麦克风、数字功放,OLED屏幕、4G模块等导线接线图GPIO接口一样,使用同样的程序固件,见下方接线表格,实物对接请参考下方图例。

注意:如果你使用杜邦线连接(不使用面包板),请在购买杜邦线可以买几条1分2的分叉线(母线3条)用于麦克风和数字功放的短接,以解决开发板的电源3V3和接地GND的排针接口不够用的问题。

  • 开发板为 42 引脚果云版参考下图接线,无ML307R-4G模块不用连接4G模块接线:

注意:如果用户使用的MAX98357数字功放是 BGA封装的(芯片比较上图中的小),可以不接 GAIN_GND 这根短线(上图左边绿色短线),如果接了正常工作就继续使用。

麦克风焊接反了解决方案

如果用户的麦克风焊接反了(进声孔和麦克风图标丝印朝下,排针朝上),如下图示。

1)请参考麦克风反接图果云版42引脚接线(点击图片放大),也可在群文件里参考麦克风和对应开发板的反接图接线,其他模块参考上图接线不变。

2)如果有电烙铁和风枪等工具,动手能力强的可以自己改过来,新手不建议自己改焊接。

  • 最简单直白的理解就是把下方表格中的 ESP32S3开发板的加粗的数字/字母引脚,和 麦克风、数字功放、显示屏、4G模块等加粗的英文字母引脚,用导线连接起来,短接的意思就是也连导线在一起。

ESP32S3开发板

麦克风 INMP441(I2S接口)

GPIO4

WS 数据选择

GPIO5

SCK 数据时钟

GPIO6

SD 数据输出

3V3

VDD 电源正 3.3V

GND

GND 接地 短接 L/R 左/右声道

数字功放 MAX98357A

GPIO7

DIN 数字信号

GPIO15

BCLK 位时钟

GPIO16

LRC 左/右时钟

3V3 /3.3V

Vin(或VCC)电源输入 短接 SD 关机频道

GND

GND 接地 短接 GAIN 增益和频道

(BGA封装麦克风不用短接)

音频+ 接 喇叭正极(一般红线,不清楚问卖家、或用万用表测或其他方法)

音频- 接 喇叭负极

显示屏(IIC/I2C 接口,可选)

GPIO41

SDA 数据线

GPIO42

SCK 时钟线

3V3 3.3V

VCC 电源正

GND

GND 接地

4G 模块(ML307R,可选)

LDO 正极(4.7V)

3个脚最右边那个,如右图红色箭头

BAT(3.7~4.5V)

或+5V 短接 EN 使能(电压>4.7V)

GND

GND 接地

GPIO11

TXD 发送数据

GPIO12

RXD 接收数据

按钮(0.4.1版本及以上)

GPIO39

接音量减-短触按钮(另一头接地 GND),短按减小音量,长按静音(音量0)

**请注意四角按钮的同向是连通的。

GPIO40

接音量加+短触按钮(另一头接地 GND),短按加大音量。

**请注意四角按钮的同向是连通的

注意:如果开发板上LDO是AMS1117,LDO正极对应位置如上图。如果不是最好用万用表测试一下电压确认

  • 开发板引脚接线请以表格对照为准!!!预览图只作外观样式参考!!!

2.3 ESP32-S3-DevKitC-1 开发板 使用 NT26K 4G模块接线图

小智AI最新版本增加了利尔达公司提供的NT26K 4G模块ESP32-S3开发板方案,相对比之前的ML307R 4G模块,在网络速度(可达220kb/s) 和 低功耗待机(<1mA)上都有较好的表现,请参考小智AI最新版本 V2.2.2版本及固件,具体如下:

  • 相关固件及代码地址

Github源代码地址:https://github.com/78/xiaozhi-esp32

面包板NT26K相关固件:

暂时无法在飞书文档外展示此内容

  • NT26K 4G 扩展版4线接线

面包板左下角增加了一个 4G 模块,麦克风和音频模块、屏幕按键接线表格参考以上2.2和2.3,接线表如下:

开发板

NT26 K

GND

GND

GPIO9

MRDY / DTR

GPIO10

SRDY / RI

GPIO11

TX

GPIO12

RX

3V3 仅限测试

VBAT(3.3~4.2V)

2.3.1 ESP32-S3-DevKitC-1开发板(乐鑫标准版 44 IO引脚)NT26K 4G模块接线图

本接线方案适用于小智AI聊天机器人固件版本 >=V2.2.2,板级目录为 main\boards\bread-compact-nt26,为了方便快速上手和演示,均使用了飞线(跳线)进行连接,具体IO引脚对接参考如下:

  • 开发板为 44 引脚标准版请参考下图接线,注意NT26K 4G模块接线为4线:

  • 面包板接线图示例参考

2.3.2 ESP32-S3-DevKitC-1开发板(GOOUUU 果云版 42 IO引脚)NT26K 4G模块接线图

本接线方案适用于小智AI聊天机器人固件版本 >=V2.2.2,板级目录为 main\boards\bread-compact-nt26,为了方便快速上手和演示,均使用了飞线(跳线)进行连接,具体IO引脚对接参考如下:

  • 开发板为 42 引脚果云版参考下图接线,注意NT26K 4G模块接线为4线

  • 面包板接线图示例参考

注意:请注意4G天线不能离麦克风太近,距离 3cm 以内会听到明显信号干扰。最简单的处理方案是把天线粘贴在喇叭的模拟信号线上,并且远离麦克风。

2.4 外接按键及注意事项

2.4.1 按键外接(可选)
  1. 音量调节

固件版本0.3.3新增了音量调节按钮,触控按钮对应 GPIO40引脚,另一端接地GND,按下按钮进行声音增加,长按静音。0.4.1版本增加音量减少按钮,对应 GPIO39,长按静音,之前的音量按钮长按操作变为最大音量。

  1. 唤醒/中断

固件版本0.3.1以上支持按键唤醒和中断对话,可使用开发板上的 Boot按钮,或者对接 GPIO0引脚,另一端接地GND,在进行对话时,按下按钮可以打断对话,再次按下按钮即可唤醒恢复对话。

注意事项:在外接按钮时,请不要直接在开发板上单行连接四脚开关,请错开成两行来插接。因为面包板中间区块的横向数字行是直接连通的(中间隔断了除外)。单行插接连接会造成引脚短接,相当于按钮为常按状态,按钮无法使用。

2.4.2 跳线颜色方案

在跳线款式有限的情况下,尽最大可能统一配色方案。

统一的配色也方便其他人读懂。

比如 VCC 使用红色和棕色,GND 使用灰色和黑色,数字信号使用了咖啡色和橙色,这样可以避免正负极反接的情况。

也有例外的情况,比如上图中使用了黄色线短接麦克风的 L/R 和 GND,使用了蓝色线从开发板的 LDO 引脚引出 USB 的 5V 电压。

2.5 基础版硬件模块

能够实现语音对话的最简单方案,面包板上只需要放置麦克风和功放,通过 ESP32 的 I2S(集成电路内置音频总线) 控制器进行通信。

ESP32 S3 一共有两个 I2S 控制器(ESP32 C3 只有一个)。如果需要输入和输出支持不同的采样率,就需要用到两个 I2S 控制器。

2.5.1 Duplex 模式

使用一个 I2S 控制器连接麦克风和功放。Duplex 模式适合 GPIO 数量不多的开发板。

开发板

INMP441

MAX98357A

GND

GND, L/R

GND, GAIN

3.3V

VDD

SD, VIN

GPIO4

WS

LRC

GPIO5

SCK

BCLK

GPIO6

SD

GPIO7

DIN

2.5.2 Simplex 模式

使用 I2S 0 连接麦克风,使用 I2S 1 连接功放。比 Duplex 模式多使用两个 GPIO。

开发板

INMP441

MAX98357A

GND

GND, L/R

GND, GAIN

3.3V

VDD

SD, VIN

GPIO4

WS

GPIO5

SCK

GPIO6

SD

GPIO7

DIN

GPIO15

BCLK

GPIO16

LRC

如下图所示,默认配置使用的是 Simplex 模式,GPIO 与电子元件引脚一对一关系,没有共用,接线相对容易一些。

MAX98357A 的 VIN 引脚可以接 3.3V,也可以接 5V,后面的 4G 扩展版接了 5V。

MAX98357 和 INMP441 底部均有隐藏接线,如下图:

接完线后,把万用表调到那个短路红黑表笔蜂鸣器会响起的那个模式,可以用检查开发板和已安装的电子元件上的 GND 与 VCC(3.3V)之间是否有短路情况。确认没有短路情况下,给开发板接入 USB 电源进行下一步测试。

(PS,我因为买到一块面板包,左侧的供电孔的正负极是短路的,最终导致两块开发板的 USB 口烧坏)

液晶屏幕扩展版

增加了一个液晶屏幕,使用 4 线 I2C 接口,可以用来显示 WiFi 或 4G 信号强度,网络信号弱会影响使用体验。

如图所示,由于开发板右侧缺少 3.3V 引脚,所以在面包板顶部中间用红线引过来。液晶屏幕底部预留了一个孔可以把 3.3V 继续往右引至正极红线处。

开发板

SSD1306

GND

GND

3.3V

VCC

GPIO41

SDA

GPIO42

SCK

4G 扩展版

面包板左下角增加了一个 4G 模块,4G 天线藏到了面包板背后。天线不能离麦克风太近,距离 3cm 以内会听到明显信号干扰。最简单的处理方案是把天线粘贴在喇叭的模拟信号线上,并且远离麦克风。

开发板

ML307R

GND

GND

GPIO11

TXD

GPIO12

RXD

LDO 正极(4.7V)

3个脚最右边,如下图示蓝色导线

BAT(3.7~4.5V)

或 +5V 并短接 EN 使能(电压>4.7V)

4G 模块需要 5V 电压供电,因为开发板只有 5V VIN 输入引脚,没有 5V 输出引脚,所以我们在 LDO (稳压器)的近似 5V (大约4.7-4.8V)引脚上引电出来,如图所示。

外围电子元件拿开后,可以看到完整的接线图。

便捷购买地址

3.1 淘宝快速下单渠道

非带货!!

注意:部分电子元件未焊接引脚,可与商家沟通进行焊接或选择焊接好的商品。

注意:由于商家产品存在差异,请尽量选择信誉高销量高评价好的店铺购买,购买咨询和售后质量问题请自行和商家协商,不归本项目负责。

面包板套件链接: https://item.taobao.com/item.htm?ft=t&id=943143652012

部分模块购买链接:

NT26K 核心模块:https://item.taobao.com/item.htm?id=1010668447970

ICS43434 麦克风:https://item.taobao.com/item.htm?id=905588364356

HT517 音频功放模块:https://item.taobao.com/item.htm?id=894412561491

其他开发板购买说明及链接:小智AI终端固件支持开发板/产品及购买链接

3.2 电烙铁入门必看

小白可以选择购买焊接好的版本,或者先观看电烙铁入门教程再进行焊接,避免损坏电子元件。

【小白的电烙铁使用入门】 https://www.bilibili.com/video/BV1qr4y1J7bW/?share_source=copy_web&vd_source=ee1aafe19d6e60cf22e60a93881faeba

常见接线问题 FAQ

  1. 烧录固件后,RGB 灯不亮。 需要检查 RGB 灯旁边的两个焊点是否已经接上,如果没有焊接,可以先用导线接通,重启查看是否会亮。

  2. 如何检查电路故障?

    1. 在没有接电源的情况下,用万用表测试导线是否导通,比如距离相远的两个 GND 引脚,或者两个 3.3V 引脚。

    2. 接电源后,检查 GND 与其他引脚电压是否在正常值。

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