树莓派+mediapipe+pid 摄像头人脸跟随

随着社会老龄化加剧和城镇化进程加快，独居老人与留守儿童的情感陪伴需求日益凸显。这类群体普遍面临沟通渠道单一、智能设备使用门槛高的问题，传统的通讯工具难以满足其情感交流和日常信息获取的需求。基于此，我们依托 FireBeetle 2 ESP32 S3 开发板，结合小智 AI 开源方案，设计并制作了一款操作简单、功能定制化的 AI 电话，通过实体按键和语音交互的方式，为特殊群体提供便捷的智能陪伴服务。【项目核心目标】       你希望打造一款适配独居老人、留守儿童使用习惯的 AI 电话，核心实现：基于 ESP32 S3 硬件平台，通过实体按键完成唤醒、退出、音量调节、天气播报、故事播放等定制化功能；搭载 128*64 OLED 屏幕实现交互反馈，I2S 麦克风 + 喇叭完成语音采集与播放，支持实时 AI 聊天对话；采用椴木板激光切割制作电话机型态，兼顾实用性与易用性，降低特殊群体的使用门槛。
2. 硬件接线逻辑（基于 config.h 配置）音频模块：采用 I2S Simplex 模式，麦克风对应 GPIO4（WS）、GPIO5（SCK）、GPIO6（DIN）；喇叭对应 GPIO15（BCLK）、GPIO16（LRCK）、GPIO7（DOUT），保证语音采集与播放的稳定性；显示模块：I2C 通信，SDA=GPIO1、SCL=GPIO2，支持 128*64 分辨率，镜像显示适配电话机型态安装；按键模块：6 个按键分别映射 GPIO8（唤醒）、GPIO11（退出）、GPIO10（音量 +）、GPIO14（音量 -）、GPIO12（天气）、GPIO13（故事），均配置防抖处理；其他：板载 LED（GPIO21）用于状态指示，预留 LAMP_GPIO（GPIO18）拓展接口。
软件核心实现】       1. 开发环境基于 VSCode + ESP-IDF 开发框架，适配 ESP32 S3 的编译与烧录，核心依赖 WiFi 驱动、I2C/I2S 外设库、OLED 显示库、按键防抖库等
2. 核心功能代码逻辑       （1）按键功能定制（compact_wifi_board.cc）       针对特殊群体的使用习惯，每个按键均做了状态适配处理，确保不同交互场景下的稳定性：唤醒按键：空闲 / 收听 / 说话状态下均可触发，发送 “你好小智” 指令唤醒 AI，屏幕同步显示 “正在请求唤醒...”；天气 / 故事按键：分别发送 “播报张家口天气”“播报故事” 指令，说话状态下会先中止当前音频再响应新请求；退出按键：根据当前状态（收听 / 空闲 / 说话）适配处理，如说话状态下先停止播放，延迟发送退出指令；音量按键：短按 ±10% 音量（0-100% 范围限制），长按直接拉满 / 静音，屏幕实时显示音量数值。       （2）音频与显示适配音频采样率：麦克风 16000Hz、喇叭 24000Hz，适配 AI 语音交互的音质需求；OLED 显示：集成中文字体（font_puhui_14_1），通过 ShowNotification 接口实时反馈操作状态，降低视觉理解门槛。       （3）状态管理       通过 DeviceState 枚举（Idle/Listening/Speaking/Connecting）管理设备状态，确保按键操作仅在有效状态下响应，避免指令冲突。       3. 代码核心优化点按键防抖：初始化时配置 2500ms 长按、1000ms 防抖阈值，适配老人操作时的按键长按 / 误触场景；延迟指令：退出 / 唤醒等操作增加 500-800ms 延迟，避免状态切换过快导致的指令失效；兼容性：支持 SSD1306/SH1106 两种 OLED 屏幕，通过宏定义切换，降低硬件适配成本。【结构设计与制作】外壳制作：采用椴木板激光切割，按照电话经典形态设计，听筒内置喇叭、话筒内置 I2S 麦克风，座机区域预留 6 个按键和 128*64 屏幕安装位；人机工程：按键尺寸放大、间距增加，适配老人操作；屏幕位置置于座机顶部，视角清晰，文字显示放大；布线优化：内部线路采用杜邦线 + 热缩管整理，避免松动，保证长期使用的稳定性。
2. 场景适配优化语音播报：AI 回复语速调慢，音量默认 50%，避免声音过大 / 过小；操作简化：无复杂菜单，所有功能一键触发，无需文字输入；稳定性：断网后自动重连，按键操作超时反馈，降低使用焦虑。【项目价值与拓展】       1. 核心价值适配特殊群体：实体按键 + 语音交互，无需学习复杂操作，解决老人 / 儿童使用智能设备的门槛问题；定制化服务：聚焦 “天气 + 故事 + 聊天” 核心需求，满足日常信息获取与情感陪伴；开源可拓展：基于小智 AI 开源方案，可按需添加 “亲情通话”“紧急求助” 等功能。       2. 拓展方向增加语音提示：按键操作时增加 “音量增大”“正在播放故事” 等语音反馈，适配视力障碍群体；远程管理：通过 WiFi 对接云端，子女 / 监护人可远程更新天气城市、故事列表；低功耗优化：增加休眠模式，降低待机功耗，适配电池供电场景。https://vk.com/topic-231078861_57166350
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