使用两个XIAO ESP32-S3 Sense板和ESP-NOW构建一个简单的无线对讲机

对讲机是一个经典的电子项目，而ESP32让其制作变得出人意料地简单。得益于XIAO ESP32-S3 Sense内置的麦克风以及低延迟的ESP-NOW协议，两个ESP32设备之间可以直接传输音频。

在这个项目中，我们将使用少量组件构建一个简单的对讲机，能够通过无线方式在两个设备之间传输语音。

功能

•按钮对讲(PTT)——按住按钮发送，松开后收听

•ESP-NOW 音频流传输——设备间直接通信，无需接入点

•内置PDM麦克风——使用XIAO ESP32S3 Sense内置麦克风，无需外接麦克风线路

•线程安全的音频环缓冲区——输入音频被缓冲，并在主循环中回放，避免因WiFi回调线程导致的I2S数据损坏

•自动对等身份识别——两块板均烧录相同固件;每块板在启动时检测自身MAC地址，并配置为设备1或设备2

•周期性链路检查(ping/pong)——设备1每30秒发送一次ping请求，设备2自动回复;双方均播放确认音，确保链路正常连接

•状态提示音——开机提示音、PTT按键按下/释放时的“Roger”蜂鸣声、ping成功/失败提示音，实时合成，无需音频文件

•软件增益带削波保护——可调节麦克风增益，硬性限制以防止溢出失真

工作原理

XIAO ESP32-S3 Sense 通过内置的数字麦克风采集音频。当按下对讲按钮时，系统会收集音频样本，并通过 ESP-NOW 进行无线传输。第二个 ESP32 接收这些音频数据包，并立即通过连接至 I2S 放大器的扬声器播放出来。由于 ESP-NOW 支持设备间的直接通信，因此无需使用 Wi-Fi 路由器或互联网连接。

软件设置

1. 要求

•支持ESP32板的Arduino IDE(通过“工具”中的“管理板”，搜索“esp32”来自Espressif)

•所选芯片：XIAO_ESP32S3

•ESP_I2S 库(随 ESP32 Arduino 核心包附带)

2. 获取每个网板的MAC地址

一个极简的Flash草图，包含：

以115200波特率打开串行监视器，并记录启动时显示的MAC地址。对第二块板重复此操作。

3. 创建 secrets.h

在草图文件夹中，打开名为 secrets.h 的文件：

替换为步骤2中收集的MAC地址。两个板上的secrets.h文件内容相同。

4. 同时闪存两个板

将主 .ino 蓝牙程序上传到两个板子上——两块板上的固件完全相同。每块板在启动时都会读取自身的 MAC 地址，将其与 mac1/mac2 进行比对，并据此进行相应配置(设备 1 成为信标，设备 2 自动响应)。

硬件组件

•Seeed Studio XIAO ESP32S3 传感器

•MAX98357A I2S 放大器

•扬声器：0.25瓦，8欧姆

•Wi-Fi天线

•DFRobot Gravity：数字按钮(黄色)

•滑动开关

•18650电池保护壳 V3

引脚信息：

机载PDM麦克风无需外部接线，只需连接扬声器放大器和PTT按钮即可。

可拆卸电池

所有组件

充电指示灯LED

用法

•开启两块板，每块板在就绪后各发出一次启动提示音。

•按住PTT按钮进行通话——你会听到一个快速上升的蜂鸣声。

•松开按钮以收听——“Roger”(确认)蜂鸣声将提示传输结束。

•每约30秒的静默期间，设备1会发送一次链路检查ping;若链路正常，两块板会同时发出轻柔的双频蜂鸣;若对端无响应，则发出下降频率的提示音。

本文编译自hackster.io