W55MH32和小智聊天机器人

背景​

随着AI技术持续快速发展，将智能模型集成到低级硬件架构上变得比以往任何时候都更加重要。在WIZnet，我们确保我们的产品能够跟上当前的技术发展，为客户提供更好的体验。​
受小智-ESP32项目的启发，我们开发了由W55MH32Q/L-EVB开发板驱动的MCP聊天机器人。​
小智-ESP32是发展最快的AI项目之一，它允许你通过硬件与大语言模型（LLM）进行通信，以实现通过语音命令进行硬件控制等功能。自开发以来，它获得了广泛的欢迎，特别是在物联网市场。​
MicroPython也是一种非常著名的语言，它允许开发者在嵌入式系统开发中使用Python。这使得新手开发者可以跳过传统的C++学习曲线来学习嵌入式系统，并借助网络上数千个可用的MicroPython库和支持轻松开启自己的裸机开发之旅。​
我们相信，通过将这些强大的技术整合为一体，拥有自己定制的AI助手将不再只是梦想。​

项目概述​

以下是W55MH32L_EVB MCP聊天机器人的连接图。

如上图所示，扬声器和麦克风共用同一连接。因此，默认情况下，开发板使用扬声器模式，但当按住录音按钮时，开发板处于麦克风模式。​
你还需要接入互联网并运行脚本，才能连接到AI服务器。将路由器的以太网电缆连接到开发板，并将开发板的USB端口连接到你的PC。​
当你启动脚本时，程序会提示你按下开始按钮来启动连接。按下按钮后，将启动与服务器的连接，现在你应该能够与小智 AI 进行通信。当终端要求你输入消息时，你现在也可以访问麦克风模式与智能体交谈。

硬件组件与连接​

本节将讨论聊天机器人所需的组件以及如何将它们连接在一起。​

主板及外设​

对于所需的组件，您将需要以下这些。​
• W55MH32Q_EVB（购买链接）/ W55MH32L_EVB（购买链接）​
• I2S MAX98357A放大器和扬声器​
• INMP441麦克风​
• 一个10K电阻​
• 两个按钮​
在未来，您可以在我们的官方网站上购买完整的组件套装。​

布线指南​

让我们从连接I2S组件开始。

此外，将扬声器连接到I2S放大器的另一端。

接下来，对于按钮和MCU，你可以连接到任何可以使用GPIO的引脚，因为它们的用途如下：​
1.
正在启动连接​
2.
开始录制​
在我的实现中，我使用引脚PB9作为开始按钮，使用引脚PB8作为录制按钮。

最后，将您的开发板连接到PC，并将开发板直接连接到路由器。

如果您使用的是W55MH32L_EVB，请将右侧的端口连接到您的PC。

软件配置与定制​

安装​

首先，在W55MH32 MicroPython文档网站上安装最新的固件，并确保已打开Thonny IDE。​
然后，访问我们的GitHub仓库页面并将其克隆到您的个人电脑上。​
git clone https://github.com/wiznethk-git/w55mh32_xiaozhi_mcp_chat_bot.git

打开项目下载所在的文件夹，使用 Thonny IDE 或任何兼容 Micropython 的 IDE 将除 default_conf.py 之外的所有文件上传到 MCU 中。

配置

从 default_config.py 中，按以下内容编辑配置。完成后，将文件保存为 config.py 并上传到 MCU。

import uuid
client_id = uuid.uuid4()
secret = {
    'Client-Id':client_id
}

config = {
        # General
        'is_secure': False,
        'async_timeout': 10,
        
        # I2S
        'I2S_ENABLED': True,
        
        # Websocket Specific
        'ws_delay_ms': 0,
       
        # MCP
        'mcp_enabled': True,
        
        # OTA Specific
        'board_type':'YOUR_BOARD_TYPE',
       
        # MQTT
        'MQTT_USERNAME': 'MQTT_USERNAME',
        'MQTT_PASSWORD': 'MQTT_PASSWORD',
        'MQTT_IP':'MQTT_HOST',
        'MQTT_ENABLED':True,
       
        # Button Pins
        'START_BUTTON':'PB9',
        'RECORD_BUTTON':'PB8',
}

你可以根据设备的需求将I2S、MCP和MQTT设置为True或False，但我建议将MCP和MQTT保持为True，以获得更全面的体验。如果你需要听到服务器返回的内容，那么可以启用I2S。​

以太网连接​

默认使用DHCP。如果将开发板连接到路由器，它应该会自动连接到互联网。但是，如果连接失败，您可以通过ipconfig访问网络详细信息，然后在setup.py文件顶部修改配置，改用静态IP。​

请访问我们的参考脚本页面，了解静态 IP 配置。​

MCP​

若要添加/移除任何调用到您的板卡的MCP工具，您需要以下内容：​
1.为您的MCP工具创建一个带有参数的函数：
​def func_name(self, device, args):​ ...​
2.在mcp.py下的init.py中注册一个MCPTool对象。你可以参考这份关于MCP协议如何工作的文档。

MQTT​

若要在我们的服务器上使用MQTT，您需要以下内容：​
1.在我们的AIOT网站上注册一个数据源。MQTT子目录将是您的{账户名称} / {数据源标题}。​

2.打开mqttHandler。将你的子目录添加到装饰器中，并创建一个在接收到此主题的任何更新后运行的函数。

杂项​

若要向W55MH32EVB开发板添加自定义功能，可能需要在conf.py中禁用MQTT_ENABLED或MCP_ENABLED，以避免内存错误。​

如果您对MCU和服务器之间的通信方式感兴趣，请访问78/xiaozhi-esp32:基于MCP的聊天机器人上的文档目录，或访问小智AI聊天机器人大百科了解小智服务器与机器人之间的工作原理。

网站配置

在开始使用您的第一个AI助手之前，您需要在我们的网站上注册您的设备。​

首先，在侧边准备好您的面板，然后登录我们的官方网站。

接下来，点击“添加代理”标签创建您自己的代理。现在您应该会在“添加代理”标签下看到您指定名称的代理。

之后，转到配置角色选项卡。在左侧，您可以更改您的代理如何介绍自己，并为您的 AI 提供上下文。

在右侧，您可以看到支持小智AI的功能，例如使用何种语音识别应用程序以及使用何种模型来处理用户输入。​

右侧的大多数参数都采用默认设置，因此您无需在此处进行任何更改。您可以在“选择语言”选项卡下设置自己选择的语言。完成代理设置后，请保存配置。

现在，让我们先将设备绑定到这个代理上。​

返回首页，点击代理模块下的设备标签。在该标签内，点击手动添加，你应该会看到一个窗口，要求你输入固件、设备类型和设备的MAC地址。

在设备连接到网络后，在您的主板上设置 NIC 接口。在终端上运行这些命令，然后从终端复制 MAC 地址。

从设置导入

nic = SetUpWiznetChip()

print(':'.join(['%02x' % b for b in nic.config('mac')]))`

输入 MAC 地址、设备类型，并使用固件版本 0.0.1 将您的设备添加到代理。

在将设备注册到代理后，您应该会在“设备”选项卡上看到一个条目。现在您可以开始创建自己的个人 AI 助手之旅了。祝您玩得开心！

参考资料

• XiaoZhi ESP32 : 78/xiaozhi-esp32

• 小智 ESP32 服务器 : xinnan-tech/xiaozhi-esp32-server

• XiaoZhi Wiki: 小智 AI 聊天机器人百科全书 - Feishu Docs

• W55MH32 介绍及文件下载：W55MH32

• MicroPython 库：micropython-lib

使用的库：

• urequest.py、umqttsimple.py（来自 micropython-lib）

• ws.py 来自 micropython_async_websocket_client

项目仓库：W55MH32 MCP 聊天机器人