基于Pico构建掌上AI语音助手

我使用Raspberry Pi Pico 2 W、Zephyr RTOS以及OpenAI实时API开发了一款掌上AI语音助手。

该设备采用简单的“按压通话”界面：按下按钮，通过麦克风说话，然后通过扬声器接收自然流畅的AI语音回复。

接线方式

Raspberry Pi Pico 2 W通过I2S和I2C接口连接至ES8311音频编解码器。

创建一个新工作区并下载依赖项：

工作原理

本设备以运行Zephyr RTOS的Raspberry Pi Pico 2 W为核心。由于Pico 2 W没有专用的I2S外设，因此通过PIO(可编程输入/输出)实现I2S协议，以确保可靠且实时的音频流传输。

为实现实时语音交互，设备使用WebRTC实时音频连接，并结合OpenAI实时API进行语音数据处理。

为了提升性能，利用了Pico 2 W的双核架构：

•核心1：负责音频采集、播放、I2S通信以及音频编码/解码

•核心0：负责WebRTC通信、网络操作及AI语音数据交换

完整的音频处理流程：

下一步计划

我想进一步推进这个项目，从按压通话转向始终在线的语音交互，并实现唤醒词检测和更优的功耗效率。我还希望在这个平台上深入探索Zephyr实时操作系统，包括电源管理、外设以及本地处理功能。凭借更小的外形尺寸和电池供电设计，它最终可能成为一款紧凑型可穿戴设备，实现自然、免提的人工智能交互。

本文编译自hackster.io