一、所选任务介绍
根据此次活动指定的四个创意方向，联想到之前一直想拥有一台对讲机，所以决定做一台对讲机。
二、项目介绍
本项目是一套低成本、无需依赖外部网络基础设施（如 Wi-Fi 路由器或蜂窝基站）的无线语音对讲系统。系统核心采用 乐鑫 ESP32-WROOM-32-N4 模组，利用其独有的 ESP-NOW 通信协议，实现设备间的点对点（P2P）或多点广播式实时语音传输。该方案特别适用于无网络覆盖的野外作业、工业现场通讯、应急救灾及儿童玩具等场景。
1.免路由直连通信：
设备之间无需连接 Wi-Fi 热点或路由器，直接建立通信链路。
支持一对一私密通话模式。
支持一对多群组广播模式（一个主机发送，多个从机同时接收）。
2.低延迟实时传输：
利用 ESP-NOW 的高吞吐特性，实现语音数据的快速分包传输。
端到端延迟控制在 100ms - 300ms 级别（取决于采样率和编码策略），满足自然对话需求。
3.应急装备：
配备“大功率”LED照明灯，和激光指示器方便紧急情况下使用。
三、所有使用到的硬件介绍
1．主控芯片：ESP32-WROOM-32-N4
双核 240MHz CPU，内置 Wi-Fi & 蓝牙，板载 4MB Flash，支持低功耗模式，具备丰富的 GPIO 接口用于连接音频外设。
2.输入：I2S 数字麦克风INMP441。
3.输出：I2S 功放模块MAX98357A。
4.电源：充电部分使用成品充电模块，方便焊接。放电部分则直接使用了低压差LDO由电池直接供电。
5.另外还配备了2个用户按键、1个用户LED、1个电源指示灯及4个切换开关进行交互。板子上使用了项目品牌Bel Fuse的500MA 1206自恢复保险丝和Littlefuse的轻触按键。
四、案框图和项目设计思路介绍
1. 数字麦克风INMP441及MAX98357A使用I2S的两个接口分别驱动，来实现收音机播放声音。
2. 按键及LED使用GPIO直接驱动和检测，来实现PPT按钮及指示作用。
3. 无线通讯部分使用ESPNOW协议，且工作在广播模式下，实现无线通讯。
硬件框图如下：
五、 调试软件及使用的编程语言说明、软件流程图及关键代码介绍
开发环境使用Arduino IDE，借助ESP32开发板核心库里面的I2S驱动和ESPNOW实现按键及获取声音并广播数据，收到广播数据则播放声音的简单无线声音通讯功能。
软件流程图如下：
代码主要注意点，当ESPNOW数据获取完毕后记得清空I2S中的数据，否则喇叭会一直响，我没找到对应的函数实现，这里使用的是填充空数据的方式。
if(send_flag || receive_flag){
digitalWrite(LED_PIN,HIGH);
}else{
digitalWrite(LED_PIN,LOW);
int16_t silence_buffer[320] = {0}; // 全0数组
size_t bytes_written;
i2s_channel_write(tx_handle, silence_buffer, sizeof(silence_buffer), &bytes_written, 0);
}
六、功能展示图及说明
1.应急功能
这个应急功能直接与锂电池直接连接，未使用软件控制。
应急照明灯
应急激光指示器
2.对讲机功能
对讲机使用起来很简单，直接按住上面的按键不放即可以进行语音通讯，当然需要对方设备开机，且在一个信道上。
开机状态
对讲状态
七、项目中遇到的难题及解决方法
1. INMP441数据格式问题
一是这个麦克风数据是左对齐的，刚开始按照驱动里的标准模式宏定义驱动的，发现总是出现爆音，最后找资料才发现需要将模式更改为左对齐。另一个是这个麦克风默认是24位一般需要以32位来接收数据，直接使用16位设置也能驱动，但是需要进行音量放大。
2. 电源稳定性
初期测试中，扬声器发声时偶尔会导致主控重启。排查后发现是音频功放瞬间电流过大拉低了电压。通过增加大容量电容和优化电源走线，问题得以解决。
3. ESPNOW通讯距离及单包数据量
板载天线在开阔地表现优异，但在金属遮挡环境下尤其是居住区信号衰减严重。通过调整信道（Channel）通信距离有提升但是不明显。在做这个之前听说ESPNOW单包数据量只有250字节，为了减少数据流研究了好久OPUS压缩解码，结果后来在测试ESPNOW示例时发现V2版本已经支持1470字节了，40ms数据不压缩也可以单包发送，之后改用直接发送原始数据，简化程序。
八、心得体会
通过这次活动不仅熟悉了 ESP-NOW 协议的核心用法和音频处理技术，还自己亲手制作了梦寐以求的对讲机，虽然产品实测通讯距离有限，但是让人很有成就感。在测试中遇到了电源崩溃、通讯干扰等问题这让我明白，软件算法再优秀，也离不开稳定的硬件基石。感谢电子森林和得捷组织的这次FastBond第4季 2025得捷智创营活动。
大毛毛虫猪98651hhh
Alonso