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Modulo Assistente Vocale AI, con ESP32 S3, LCD 1.54inch, Audio
Soluzione compatta per progetti di assistente vocale con display, basata su ESP32-S3, offre Wi-Fi e Bluetooth per una rapida integrazione in smart home e prototipi, include codec audio ES8311 con microfono integrato e uscita per altoparlante, visualizza la conversazione e lo stato sul display LCD a colori da 1,54 pollici, supporta il passaggio tra modelli AI come Qwen, DeepSeek e Doubao tramite xiaozhi.me e si programma facilmente tramite USB-C.
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Il modulo AI Xiaozhi ESP32-S3 è una soluzione compatta e completa per lo sviluppo di dispositivi intelligenti con interazione vocale e display visivo, pensata per appassionati di elettronica, sviluppatori e hobbisti che desiderano esplorare il mondo degli assistenti AI su hardware accessibile.
Alla base si trova il chip ESP32-S3 dual-core a 240 MHz, affiancato da 16MB di Flash e 8MB di PSRAM, che offre risorse abbondanti per eseguire applicazioni AI con risposta rapida. La connettività Wi-Fi 2.4 GHz e Bluetooth 5 LE garantisce una facile integrazione in progetti di smart home, assistenti personali o dispositivi educativi.
Il modulo integra il codec audio ES8311, che gestisce sia l’acquisizione del suono tramite il microfono integrato, sia la riproduzione audio verso un altoparlante esterno collegato tramite connettore PH2.0, consentendo conversazioni naturali con l’assistente AI scelto.
Supporta il passaggio tra modelli AI popolari come Qwen, DeepSeek e Doubao tramite la piattaforma xiaozhi.me, offrendo un’elevata flessibilità per diversi scenari d’uso. Il codice sorgente può inoltre essere personalizzato per essere utilizzato con API di altre piattaforme come ChatGPT.
Il display LCD a colori da 1,54 pollici con risoluzione 240x240 pixel mostra in tempo reale il contenuto della conversazione, lo stato del sistema e il livello della batteria, rendendo l’interazione più intuitiva e piacevole. La scheda include pulsanti dedicati per BOOT e controllo volume (+ / -), un circuito di gestione della batteria Li-Ion 3,7V con connettore PH2.0, mentre la programmazione e la ricarica avvengono comodamente tramite porta USB Type-C.
Le dimensioni compatte di 40 x 40 mm rendono il modulo facile da integrare in case o progetti personalizzati. È compatibile con le piattaforme ESP32-S3, può essere programmato tramite Arduino IDE, ESP-IDF o MicroPython, e si integra nativamente con l’ecosistema xiaozhi.me.
Il modulo viene fornito dalla fabbrica in lingua cinese e richiede il flashing di un nuovo firmware impostato in inglese o rumeno, secondo le istruzioni riportate di seguito.
Specifiche:
Chip: ESP32-S3 dual-core 240 MHz
Memoria SRAM: 512KB
Memoria PSRAM: 8MB
Memoria Flash: 16MB
Connettività: Wi-Fi 2.4 GHz, Bluetooth 5 LE
Codec audio: ES8311
Microfono: Integrato
Uscita audio: Altoparlante esterno, connettore PH2.0
Display: LCD a colori 1,54 pollici, 240x240 pixel
Batteria: Li-Ion 3,7V, connettore PH2.0
USB: Type-C (programmazione e ricarica)
Pulsanti: BOOT, Volume +, Volume -
Modelli AI supportati: Qwen, DeepSeek, Doubao
Piattaforma: xiaozhi.me
Compatibilità IDE: Arduino IDE, ESP-IDF, MicroPython
Dimensioni: 40 x 40 mm
Layout:
Utilizzo:
Firmware Xiaozhi AI su LCTECH ESP32-S3 1.54 LCD
Di cosa hai bisogno?
- Scheda LCTECH ESP32-S3 con display LCD da 1,54 pollici
- Cavo USB Type-C di qualità (importante!)
- PC con Windows
- Account su xiaozhi.me
Passo 1 - Installazione degli strumenti
In CMD (Command Prompt):
Python:
Scarica da https://python.org
Durante l’installazione spunta "Add Python to PATH"
esptool:
| pip install esptool |
ESP-IDF:
Scarica da https://dl.espressif.com/dl/esp-idf/
Installa la versione v5.5.x
Passo 2 - Download del codice sorgente
In ESP-IDF PowerShell:
|
git clone https://github.com/aredridel/xiaozhi-esp32.git -b as/lc-s3-wifi-1.54tft percorso-cartella\xiaozhi-lctech |
Il comando scarica direttamente nella cartella in cui viene eseguito PowerShell. Aggiungiamo il percorso della cartella per modificarlo.
Passo 3 - Compilazione
In ESP-IDF PowerShell (dal menu Start):
Vai alla cartella scaricata:
| cd percorso-cartella\xiaozhi-lctech |
Esegui in ordine:
| $env:IDF_COMPONENT_MANAGER=1 |
| idf.py set-target esp32s3 |
Aspettiamo che finisca, ci vorranno alcuni minuti. Quando ha terminato, continuiamo con il comando:
| idf.py menuconfig |
Nel menuconfig:
Xiaozhi Assistant → Board Type → seleziona lc-s3-wifi-1.54tft
Xiaozhi Assistant → Default Language → seleziona English o Romanian
Premi S per salvare → Q per uscire
Compila:
| idf.py build |
La prima volta richiede 10-15 minuti.
Passo 4 - Flashing
In ESP-IDF PowerShell:
- Scollega la scheda
- Tieni premuto il pulsante BOOT sulla scheda
- Collega il cavo USB al PC
- Rilascia BOOT dopo 2 secondi
Esegui:
| idf.py -p COM3 flash |
(sostituisci COM3 con la tua porta in Device Manager)
Passo 5 - Configurazione xiaozhi.me
Riavvia la scheda normalmente (senza BOOT)
Dal telefono connettiti al WiFi dell’ESP
Apri il browser su http://192.168.4.1 (o l’indirizzo indicato sullo schermo). Normalmente il browser si apre automaticamente.
Seleziona la tua rete WiFi e inserisci la password
Vai su https://xiaozhi.me e registrati
Fai clic su Add Device → inserisci il codice a 6 cifre mostrato sullo schermo della scheda
Passo 6 - Configurazione dell’assistente
Su xiaozhi.me:
Configure Character
Dialogue Language → Romanian
Voice Role → voce rumena
Role Introduction → descrivi come vuoi che si comporti l’assistente
Salva
Utilizzo:
Premi BOOT una volta → l’assistente è online, ascolta e risponde. Per uscire dalla modalità conversazione, premi di nuovo BOOT.
Schema dimensionale:
Risorse utili:
Firmware e file .bin di backup sono disponibili qui: https://drive.google.com/drive/folders/16_IV5PxOgeMhIoVSAfZdNcENerfRZiJN?usp=sharing
- Diagonale schermo
- 1.54 inch
- Chip / Controller
- ESP32-S3
- Funzioni audio
- Da
Produs destinat utilizarii in proiecte electronice, automatizari, prototipare, educatie si cercetare.
Produsul trebuie utilizat numai conform specificatiilor tehnice mentionate in descriere si/sau in documentatia produsului.
Avertismente generale de siguranta:
Nu utilizati produsul la tensiuni, curenti sau temperaturi peste valorile specificate.
Montajul si conectarea trebuie realizate de persoane cu cunostinte tehnice minime in domeniul electric/electronic.
Evitati scurtcircuitele, inversarea polaritatii si conectarea gresita a alimentarii.
Nu lasati produsul alimentat nesupravegheat in timpul testelor.
Produsul nu este jucarie si nu este destinat copiilor.
Pentru modulele electronice, se recomanda utilizarea in carcase, panouri sau montaje protejate, dupa caz.
Identificare produs:
Denumirea produsului, codul/SKU-ul si caracteristicile tehnice sunt mentionate in pagina produsului si/sau pe eticheta ambalajului.
Producator / Importator / Distribuitor:
Sigmanortec S.R.L.
Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
E-mail: [email protected]
Website: www.sigmanortec.ro
Persoana responsabila in UE:
Sigmanortec S.R.L.
Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
E-mail: [email protected]
Documentatie si siguranta:
Pentru informatii suplimentare, fise tehnice, declaratii de conformitate sau instructiuni, ne puteti contacta la [email protected].
Il Modulo Assistente Vocale AI con ESP32-S3 è una scheda di sviluppo compatta con schermo LCD e altoparlante esterno, pronta per far funzionare un assistente vocale conversazionale basato su modelli di linguaggio nel cloud. È adatto per progetti di smart home, ufficio intelligente, giocattoli interattivi o come piattaforma didattica per l'elaborazione vocale e l'integrazione con servizi AI.
In questo tutorial vi mostriamo passo dopo passo come mettere in funzione la scheda appena tolta dalla scatola, dal collegamento dell'altoparlante fino al flashing del firmware Xiaozhi e alla configurazione dell'account xiaozhi.me, in modo da poter avere la prima conversazione con l'assistente.
Come funziona:
Il microfono integrato cattura la voce, mentre il codec audio ES8311 converte il segnale analogico in un flusso digitale che ESP32-S3 invia via WiFi, compresso in formato Opus, al servizio cloud xiaozhi.me. Lì vengono eseguiti in sequenza il riconoscimento vocale, il modello di linguaggio scelto tra Qwen, DeepSeek o Doubao, e la sintesi vocale, mentre la risposta audio viene rimandata alla scheda e riprodotta attraverso l'altoparlante esterno collegato al connettore PH2.0.
In parallelo, lo schermo LCD da 1.54 inch, con risoluzione 240x240 pixel e controller di tipo ST7789 su interfaccia SPI, mostra il testo della conversazione, lo stato della connessione e il livello della batteria. Premendo il pulsante BOOT si avvia o si interrompe una sessione di ascolto, mentre i pulsanti del volume regolano il livello del suono riprodotto dall'altoparlante.
Cosa vi serve:
Oltre al modulo avete bisogno di un cavo USB Type-C di dati, non solo di ricarica, di un computer con Windows, di accesso a una rete WiFi sulla banda a 2.4 GHz e di un account gratuito sulla piattaforma xiaozhi.me. Se volete usare la scheda in modo portatile, una batteria Li-Ion 3.7V con connettore PH2.0 è opzionale.
- 1 x Modulo Assistente Vocale AI, con ESP32 S3, LCD 1.54inch, Audio
- 1 x Modulo tester cavo dati, DT3, Lightning, Type-C, MicroUSB
- 1 x Caricatore doppio per batterie li-ion 18650
Collegamento:
Collegate l'altoparlante esterno al connettore PH2.0 sul bordo della scheda prima della prima accensione, rispettando la polarità dei fili, affinché il firmware inizializzi correttamente il codec audio ES8311 all'avvio.
Alimentate la scheda tramite la porta USB Type-C usando un buon cavo dati, la stessa porta viene utilizzata anche per la programmazione. Se avete una batteria Li-Ion 3.7V, collegatela al connettore PH2.0 dedicato alla batteria, il circuito di gestione della batteria si occupa della ricarica mentre l'USB rimane collegato.
Installate sul computer Python da python.org, spuntando l'opzione Add Python to PATH, quindi installate l'utility esptool con il comando pip install esptool e l'ambiente ESP-IDF versione v5.5.x dalla pagina Espressif, poiché il firmware Xiaozhi si compila con questo toolchain e non si carica come un semplice sketch Arduino.
Aprite ESP-IDF PowerShell dal menu Start e clonate il codice sorgente del firmware preparato per questo modello di scheda con git clone, poi spostatevi nella cartella scaricata con il comando cd.
Eseguite idf.py set-target esp32s3 per impostare il chip di destinazione, poi idf.py menuconfig e scegliete nel menu Xiaozhi Assistant il tipo di scheda lc-s3-wifi-1.54tft e la lingua desiderata, English o Romanian, poiché il firmware viene di default in cinese e deve essere riconfigurato esplicitamente prima della compilazione.
Salvate la configurazione da menuconfig e compilate con idf.py build. La prima compilazione dura 10 - 15 minuti, poiché genera tutti i componenti ESP-IDF utilizzati dal progetto.
Scollegate la scheda dall'USB, tenete premuto il pulsante BOOT, ricollegate il cavo, rilasciate BOOT dopo circa 2 secondi per entrare in modalità di caricamento, poi eseguite idf.py -p COM3 flash, sostituendo COM3 con la porta mostrata in Device Manager.
Dopo che il flashing è terminato, riavviate la scheda normalmente, senza tenere più premuto BOOT. Collegatevi dal telefono alla rete WiFi temporanea emessa dal modulo e aprite l'indirizzo 192.168.4.1 nel browser per inserire il nome e la password della vostra rete WiFi.
Create un account su xiaozhi.me, aggiungete il dispositivo inserendo il codice a 6 cifre mostrato sullo schermo LCD, poi dalla sezione Configure Character impostate la lingua del dialogo, la voce e la modalità di comportamento dell'assistente.
Problemi frequenti:
La scheda non entra in modalità flash e appare l'errore Failed to connect: di solito BOOT non è stato tenuto premuto abbastanza a lungo oppure il cavo USB è solo di ricarica, senza fili di dati. Ripetete la sequenza di pressione del pulsante BOOT prima di collegare il cavo e usate un cavo verificato.
Lo schermo rimane nero dopo il flashing: verificate di aver selezionato correttamente la scheda lc-s3-wifi-1.54tft in idf.py menuconfig prima della compilazione, poiché una board selezionata erroneamente inizializza un altro controller di display e lo schermo non si avvia.
Non si sente alcun suono o l'altoparlante scricchiola all'avvio: verificate la polarità dei fili al connettore PH2.0 e assicuratevi che l'altoparlante sia collegato prima di alimentare la scheda, il codec ES8311 si inizializza una sola volta all'avvio.
Il modulo non si connette alla rete WiFi: le reti sulla banda a 5 GHz non sono supportate, usate solo una rete 2.4 GHz e verificate la password inserita nel portale di configurazione all'indirizzo 192.168.4.1.
L'assistente risponde ancora in cinese anche se avete scelto un'altra lingua: tornate in idf.py menuconfig, confermate la selezione da Default Language, ricompilate con idf.py build e riflashate la scheda, l'impostazione non cambia automaticamente con un reflashing parziale.
La compilazione fallisce con errori relativi a componenti mancanti: eseguite nuovamente il comando $env:IDF_COMPONENT_MANAGER=1 prima di idf.py set-target e assicuratevi di usare esattamente la versione ESP-IDF v5.5.x raccomandata.
Limitazioni e consigli:
Il firmware dipende dal servizio cloud xiaozhi.me, senza connessione internet la scheda non può elaborare comandi vocali, poiché il riconoscimento vocale e le risposte AI vengono eseguiti sul server, non localmente sull'ESP32-S3.
Il microfono integrato cattura bene la voce a breve distanza, in una stanza silenziosa, un forte rumore di fondo può ridurre l'accuratezza del riconoscimento vocale e può provocare risposte errate.
Le dimensioni compatte di 40 x 40 mm e la possibilità di alimentare la scheda da una batteria Li-Ion la rendono adatta per progetti portatili, per un'autonomia maggiore raccomandiamo una batteria di capacità superiore collegata al connettore PH2.0 dedicato.
Dopo aver verificato il funzionamento con i modelli Qwen, DeepSeek o Doubao, il codice sorgente può essere adattato per altre API di tipo modello di linguaggio, tuttavia questo passaggio richiede conoscenze di programmazione C/C++ e familiarità con la struttura dei progetti ESP-IDF.
