【电子DIY作品】不想当Ai助手的音响不是好对讲机+Ai-WV01-32S

[AmateurNoobDog]

一句话了解它：基于 Ai-WV01-32S 和 Opus 音频编码，将 AiPi-PalChatV1 开发板改造为互联网对讲机，通过自建 WebSocket 中继服务器实现多设备实时语音对讲，支持 1-16 频道分组通话。

一、创作思路

1.1 项目起源

AiPi-PalChatV1 原本是一款 AI 语音助手开发板，板载了 VB6824 音频编解码芯片、麦克风、扬声器和 WiFi 模组，核心算力由 BL602 提供。这些硬件天然具备语音采集、编码、传输和播放的完整链路，非常适合实现互联网对讲机这一经典应用场景。

刚好手上有两块 AiPi-PalChatV1 开发板，便有了这个想法：把它们改造成一对无需依赖公网云服务、完全自主可控的互联网对讲机。

1.2 主要用途

用途场景	说明
🏠 家庭内部通话	楼上楼下、房间之间快速沟通
🏢 小办公室/商铺	店员之间即时通讯，无需拨号
🏕️ 户外/临时组网	通过 4G 热点或局域网自建通信
🎓 DIY 学习/教学	学习嵌入式网络编程、音频流传输
🔌 物联网语音通信	作为智能设备的语音交互入口

1.3 设计理念

• 自建服务器：不依赖第三方云服务，数据安全可控，无使用限制
• 低成本硬件：Ai-WV01-32S（BL602）主控，资源占用低
• Opus 编码：高压缩率下的优秀语音质量
• 多频道隔离：1-16 个频道，不同群组互不干扰
• PTT 操作：按住说话，松开即停，符合直觉

1.4 创新点

1. 让 AI 开发板回归通信本质：不跑大模型，专注低延迟实时语音传输
2. 极简中继服务器：仅 200+ 行 Python 代码，单核可支撑数十路并发
3. 开箱即用：不需要账号、不需要认证，配网即用

二、硬件选型与引脚连接

2.1 核心硬件清单

组件	型号	作用
主控	Ai-WV01-32S（BL602）	WiFi 通信 + 业务逻辑处理
音频编解码	VB6824	麦克风采集（ADC）+ 扬声器播放（DAC）
麦克风	驻极体麦克风	拾取人声
扬声器	3W/4Ω(2W/8Ω)	播放对方语音
按键	GPIO 按键	PTT（按住说话）
指示灯	板载 LED	连接/发射/接收状态指示
供电	Type-C / 电池	灵活供电

2.2 系统架构框图

flowchart TB
    subgraph HW["AiPi-PalChatV1 硬件"]
        direction LR
        MIC["麦克风 (MEMS)"] -->|ADC 采集| VB6824["VB6824 音频编解码"]
        VB6824 -->|编码| BL602["BL602 主控"]
        BL602 -->|解码| VB6824
        VB6824 -->|DAC 播放| SPK["扬声器 (2W/8Ω)"]
        PTT["PTT 按键"] --> BL602
        LED["板载 LED"] --> BL602
    end

    subgraph SRV["中继服务器 (自建)"]
        WS["intercom_server.py<br/>Python + websockets"]
    end

    BL602 -->|"WiFi (WSS)"| WS
    WS --> CH1["频道 1"]
    WS --> CH2["频道 2"]
    WS --> CH3["… 频道 16"]

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三、功能特性

功能	说明
🗣️ PTT 实时通话	按住按键说话，松开即停，低延迟转发
📡 WebSocket 中继	设备间通过 WSS 协议实时转发 Opus 音频流
📶 多频道支持	1-16 个频道，不同频道语音隔离，互不干扰
🔌 灵活部署	支持公网服务器或局域网自建中继
🔋 低功耗设计	BL602 在语音传输场景下功耗表现优秀(约1W)
⚡ 一键切换模式	对讲机模式 ↔ AI 语音助手模式，编译配置即可切换

四、系统架构（通信流程）

sequenceDiagram
    participant A as 设备A（说话方）
    participant S as 中继服务器
    participant B as 设备B（收听方）

    A->>S: 1. WebSocket 连接
    A->>S: 2. 注册到频道 1
    B->>S: 3. WebSocket 连接
    B->>S: 4. 注册到频道 1
    A->>S: 5. 按住 PTT，采集语音<br/>(Opus 编码，分片发送)
    S->>B: 6. 转发至频道 1 所有设备
    Note over B: ◀── 实时播放
    A->>S: 7. 松开 PTT，结束发射
    S->>B: 8. 转发结束通知

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通信协议说明

消息类型	方向	格式	说明
注册	设备→服务器	{"type":"register","channel":1}	加入指定频道
音频数据	设备→服务器	{"type":"audio","data":"<base64>"}	Opus 编码的语音分片
开始说话	设备→服务器	{"type":"start_talking"}	PTT 按下通知
停止说话	设备→服务器	{"type":"stop_talking"}	PTT 松开通知
转发数据	服务器→设备	{"type":"audio","data":"<base64>","from":"xx"}	转发同频道音频

五、源码与仓库

5.1 源码仓库

https://gitee.com/amateur-dog/aipi-palchatv1-ptt

项目已开源，包含完整的对讲机客户端与中继服务器源码：

aipi-palchatv1/
├── server/
│   └── intercom_server.py      # 中继服务器（Python + websockets）
├── aipi-palchatv1/
│   ├── intercom_client.c/h     # 对讲机客户端核心逻辑
│   ├── intercom_config.h       # 对讲机配置（服务器地址/频道）
│   ├── key.c                   # PTT 按键处理
│   └── xiaozhi_client/
│       └── ws_demo.c           # WebSocket 通信层
├── os/                         # BL602 操作系统与 SDK
└── build_out/                  # 编译输出目录

5.2 依赖说明

依赖项	版本要求	说明
Python	3.7+	运行中继服务器
websockets	最新版	Python WebSocket 库
RISC-V GCC	项目已包含	编译 BL602 固件
make	任意版本	构建工具

六、服务器部署指南

6.1 安装与启动

# 1. 进入服务端目录
cd /root/aipi-palchatv1/server

# 2. 安装依赖
pip install websockets

# 3. 启动中继服务器
python3 intercom_server.py

正常启动日志：

对讲机中继服务器启动: ws://0.0.0.0:8765
服务器就绪，等待设备连接...

注意：部署在公网时请确保防火墙开放 8765 端口。部署在局域网则无需额外配置。

6.2 设备端配置

编辑 aipi-palchatv1/intercom_config.h：

// 启用对讲机模式（禁用 AI 语音助手功能）
#define INTERCOM_MODE 1

// 中继服务器地址（修改为你的服务器 IP 或域名）
#define INTERCOM_SERVER_HOST    "192.168.1.100"   // 改为实际 IP
#define INTERCOM_SERVER_PORT    8765

// 默认频道（1-16）
#define INTERCOM_DEFAULT_CHANNEL 1

配置项	说明
INTERCOM_MODE	1=对讲机模式，0=AI 语音助手模式
INTERCOM_SERVER_HOST	中继服务器的 IP 地址或域名
INTERCOM_SERVER_PORT	服务器端口，默认 8765
INTERCOM_DEFAULT_CHANNEL	开机默认频道（1-16）

提示：设备 ID 自动使用 WiFi MAC 地址生成，多台设备无需手动配置 ID。

七、使用方法

7.1 开机启动

开发板上电后，串口日志（115200 baud）应显示：

[INTERCOM] Starting in intercom mode
[INTERCOM] Connect task: waiting for WiFi...
[INTERCOM] WiFi connected, starting intercom...
[INTERCOM] Connecting to ws://192.168.1.100:8765
[INTERCOM] WebSocket connected
[INTERCOM] Registered successfully

7.2 PTT 通话操作

操作	功能
按住 PTT 按键	开始说话（采集 → 编码 → 发送）
松开 PTT 按键	停止说话（释放发射通道）

7.3 LED 状态指示

LED 状态	含义
熄灭	空闲 / 未连接服务器
慢速闪烁（1Hz）	正在连接服务器 / WiFi 未就绪
快速闪烁（5Hz）	本机正在发射语音
常亮	正在接收并播放对方语音

八、成品展示

8.1 实物照片

8.2 语音交互演示视频

[Yaqing-Zheng]

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狗狗厉害