人工智能硬件实验套件平台
人工智能通识课采用软硬结合的教学理念,让AI技术变得可视化、可触摸。课程以 Seeed XIAO ESP32S3 Sense核心教学平台,集成摄像头、麦克风等传感器,包含LED、OLED、蜂鸣器、扬声器、电机、各种传感器等模块。
标签
人工智能
ESP32S3
硬禾发布
更新2026-01-20
1312

请查看视频教程完成部分模块的组装,组装成功后的效果如下图所示,是一辆机器人小车。


人工智能硬件实验套件Seeed XIAO ESP32-S3 Sense为核心主控,集成摄像头、麦克风等AI感知能力,搭配13个精选功能模块,支持灵活组合,理论与实践深度融合,套件覆盖从电路基础、信号采集、算法控制到AI应用的完整教学链路,将部分功能模块组装后可看到一辆小车。适用于电子信息、计算机、自动化等专业的AI硬件教育,学生通过亲手搭建语音助手、人脸识别门禁、智能小车等项目,在实践中深刻理解AI的工作原理,让抽象的AI算法变成可以看得见、摸得着的智能硬件,也可用于大创项目、创客教育等AI硬件实践。


套件组装成功后为上下结构:

  • 下层为机器人小车底座,集成电池供电、充电与升降压、电机与电源接口等功能;
  • 上层为感知扩展底板,安装 XIAO ESP32-S3 Sense,并将其 GPIO、3.3V/5V 电源引出到多组标准插座,方便快速接插各类传感器和执行器。

_DSC5677-抠图-外包装盒内产品-16-9.png

_DSC5671--组装后的小车反方向图-16-9.png

套件框图

人工智能硬件实验套件框图.png

套件特色

  • 统一平台:以XIAO ESP32-S3 Sense为统一主控,降低学习成本
  • 模块复用:13个功能模块可灵活组合,支持多个AI实验
  • 即插即用:标准化接口设计,快速搭建实验环境
  • 资源完整:提供从配套实验项目的上手教程(实验报告)
  • 生态开放:兼容Arduino、MicroPython、ESP-IDF三大开发生态

_DSC5632-抠图-内包装盒-16-9.png

_DSC5639-抠图-内包装盒内产品-16-9.png

适用人群

1. 高校与职业院校学生

  • 计算机、电子信息、自动化、机器人等相关专业
  • 需要做课程设计、综合实验、毕业设计、大创/竞赛项目的学生

2. 中学阶段的编程 / 创客学生

  • 已有一定图形化或 Python / Arduino 基础,希望升级到“AI + 实体硬件”实践的学生
  • 参加各类人工智能、机器人、创客竞赛的学生团队

3. 教师与培训机构

  • 高校工科教师、信息技术老师、创客教育老师,用于开设 AI+硬件 实验课、社团活动或项目制教学
  • 信息学奥赛、机器人、STEAM 培训机构,用作标准化教学硬件平台

4. 创客与硬件爱好者

  • 有一定编程/电子基础,希望快速做出带视觉、语音和运动功能原型的个人开发者
  • 想要尝试端侧 AI(TinyML、边缘推理)项目的爱好者

5. 企业内部培训与技术预研

  • 需要在短时间内搭建 AIoT/智能终端原型,用于概念验证(PoC)和内部培训的技术团队

主控板ESP32-S3 Sense

Seeed Studio XIAO ESP32S3 Sense 集成了摄像头传感器、数字麦克风和 SD 卡支持。结合嵌入式机器学习计算能力和摄影功能,这款开发板可以成为您开始智能语音和视觉 AI 的绝佳工具。

Fp9ScMn1vK2O9Fjl_9f1H7CdwiPr

为了提升性能,Seeed官方已升级摄像头至 OV3660 摄像头传感器,该传感器的功耗更低,工作温度也更低。在此过渡期间,您可能收到搭载OV2640或OV3660任意一款传感器的设备

项目

OV3660 摄像头

OV2640 摄像头

最大功耗(640*480)

活动模式:~ 0.6A

活动模式:~ 0.65A

平均功耗(640*480)

活动模式:~ 0.12A

活动模式:~ 0.24A

最小功耗(640*480)

活动模式:~ 0.12A

活动模式:~ 0.15A

特性:

  • 强大的 MCU 板:集成 ESP32S3 32 位双核 Xtensa 处理器芯片,运行频率高达 240 MHz,配备多个开发端口,支持 Arduino / MicroPython
  • 高级功能(Sense 版本):可拆卸的 OV2640 摄像头传感器,分辨率 1600x1200  OV3660 摄像头传感器,分辨率 2048x1536,兼容 OV5640 摄像头传感器,集成额外的数字麦克风
  • 精心设计的电源:锂电池充电管理功能,提供 4 种功耗模式,允许深度睡眠模式下功耗低至 14μA
  • 大容量存储带来更多可能性:提供 8MB PSRAM 和 8MB FLASH(Plus 版本为 16MB),支持 SD 卡插槽用于外部 32GB FAT 存储(仅适用于 XIAO ESP32S3)
  • 出色的射频性能:支持 2.4GHz Wi-Fi 和 BLE 双无线通信,连接 U.FL 天线时支持 100m+ 远程通信
  • 拇指大小的紧凑设计:21 x 17.8mm,采用 XIAO 经典外形,适合空间受限的项目,如可穿戴设备


详情可点击链接查阅(集成丰富的项目案例):https://www.eetree.cn/platform/2587

其他模块

注:附件可下载所有模块的原理图。

分类

序号

包含外设

单套数量

参数

执行器、传感器

1

LED

ph2.0,4P,红黄绿

2

按键

1

ph2.0,3P,四按键,模拟输出

3

旋转电位计

1

ph2.0,3P,模拟输出

4

RGB灯带

ph2.0,3P,SK6812,十颗

5

蜂鸣器

ph2.0,3P,无源,PWM

6

DC电机

ZH1.5,6P,6v/300转带编码器、小车轮子

7

SG90伺服电机

排针,3P,360度,PWM

8

OLED

排针,4P,IIC,SSD131590,128x64

9

温湿度传感器

ph2.0,3P,DHT11

10

光敏电阻

ph2.0,3P,模拟输出

11

超声波传感器

ph2.0,4P,CS100A

12

六轴传感器


13

扬声器


辅助器件

14

机器人小车底板(Baseboard


15

感知扩展底板(Senseboard

1


16

万向轮

1


17

电机驱动板


18

扬声器功放板


19

动力电池

1


20

ph2.0线材1

5

3p,10cm,双头反向

21

ph2.0线材2

2

4p,10cm,双头反向

22

zh1.5线材

2

6p,10cm,双头反向

23

双底板连接线材

1

14p,10cm,双头反向

24

螺丝刀

1

水晶蓝十字3.0

25

魔术贴

1


26

数据线(Type-C)

1


27

动力电池充电线

1


28

人工智能硬件实验套件飞机盒

1


29

透明塑料24格

1


两个底板图示

注:收到货的两块底板统一是黑色。

感知扩展底板(Senseboard)实物图

企业微信截图_17610259797894.png

企业微信截图_17610260207558.png

_DSC5654-抠图-圆形底板-16-9.png

圆形机器人小车底座(Baseboard)实物图

企业微信截图_1761025839323.png

_DSC5647-抠图-两个底板-16-9.png

两个底板连接图

软件开发

结合 XIAO ESP32S3 Sense 自身的软件生态,本平台支持多种开发模式:

  • Arduino / PlatformIO:适合快速上手 GPIO 控制、电机驱动、传感器采集与 OLED/灯带显示等应用。
  • MicroPython / CircuitPython:适用于教学场景中快速迭代与交互式实验。
  • ESP-IDF:面向有一定基础的学生或工程师,开展更底层的 FreeRTOS、多任务和网络应用开发。
  • 嵌入式 AI 工具链:可结合 Edge Impulse、SenseCraft AI 等平台,训练并部署图像分类、目标检测、语音关键词识别等模型到 XIAO 上,完成端侧 AI 实验。

支持但不限于以下实验内容

点击链接可查看10个实验文档,可配合附件的ESP32小案例资料一起查阅。

image.png

序号

实验名称

知识点

硬件平台

软件/语言

1

AI语音助手控制LED

语音信号采集与识别,GPIO输出控制

ESP32-S3 + 麦克风 + LED

Arduino IDE / MicroPython / ESP-IDF

2

颜色识别循迹小车

图像颜色阈值处理,PWM电机控制

ESP32-S3 + OV2640 + 电机驱动 + 小车底盘

Arduino IDE / MicroPython

3

手势识别灯光控制

图像识别(手势检测),RGB灯带控制

ESP32-S3 + OV2640 + WS2812 RGB 灯带

Arduino IDE / MicroPython

4

温度传感器警报系统

模拟信号采集,阈值判断,若超过阈值则蜂鸣器报警

ESP32-S3 + 温湿度湿度传感器 + 蜂鸣器

Arduino IDE / MicroPython

5

情绪识别互动屏

人脸检测,表情分类,OLED显示

ESP32-S3 + OV2640 + OLED 屏

Arduino IDE / MicroPython / OpenCV

6

AI垃圾分类识别台

图像分类与模型部署,舵机控制

ESP32-S3 + OV2640 + 舵机

TensorFlow Lite Micro / ESP-IDF

7

AI交通灯模拟系统

图像识别与状态切换,LED控制

ESP32-S3 + OV2640 + LED指示灯

Arduino IDE / MicroPython

8

智能门禁人脸识别

人脸特征检测,门锁控制

ESP32-S3 + OV2640 + 舵机

Arduino IDE / MicroPython / ESP-IDF

9

光敏避光小车

光敏信号采集,PWM电机控制

ESP32-S3 + 光敏电阻 + 小车底盘

Arduino IDE / MicroPython

10

超声波测距门铃

超声波测距,阈值判断

ESP32-S3 + 超声波传感器 + 蜂鸣器

Arduino IDE / MicroPython


附件下载
XIAO_ESP32S3_ExpBoard_v1.0_SCH.pdf
XIAO ESP32S3 Sense原理图
AI_baseboard_V1.5.pdf
圆形底座原理图
AI_sense_V1.5.pdf
ESP32扩展板原理图
小车控制板其他模块原理图.zip
小车控制板除两个底板和ESP32的其他模块原理图
多个传感器模块原理图汇总.zip
其余多种传感器模块原理图
ESP32小案例.zip
套件里各模块的小案例
团队介绍
苏州硬禾信息科技有限公司
评论
0 / 100
查看更多
硬禾服务号
关注最新动态
0512-67862536
info@eetree.cn
江苏省苏州市苏州工业园区新平街388号腾飞创新园A2幢815室
苏州硬禾信息科技有限公司
Copyright © 2024 苏州硬禾信息科技有限公司 All Rights Reserved 苏ICP备19040198号