硬件编程 · 桌面情绪伙伴电子表情盒 · 2026-09-19

需求洞察

目标用户是独居青年、考研学生、远程办公者和桌搭爱好者。他们每天长时间面对电脑，桌面设备虽然多，却缺少有生命感的反馈。真实痛点不是缺一个智能音箱，而是缺一个低成本、低打扰、能对情绪做出即时回应的桌面伙伴。手机通知太冷，智能音箱又太贵且常涉及隐私。电子表情盒用双屏眼睛和舵机耳朵表达情绪，语音识别让交互自然，成本却压到百元级。它值得做，因为 ESP32 生态成熟，OLED 与舵机资料丰富，语音模块即插即用，既能当陪伴摆件，也能作为嵌入式学习项目。

方案设计

感知层：SU-03T 离线语音识别模块通过 UART2 输出识别结果，支持自定义唤醒词和命令词，不依赖网络，隐私友好。控制层：ESP32 运行情绪状态机，把语音命令映射为 HAPPY、ANGRY、SLEEPY、SURPRISE 四种状态，并调度双屏与舵机。执行层：两块 0.96 寸 OLED 分别显示左右眼，通过不同圆斑大小、位置和眨眼动画表达情绪；两颗 SG90 舵机控制耳朵角度，开心时竖起，生气时压低，困倦时缓慢下垂。日志/联网层：ESP32 通过串口输出调试日志，并可选连接 WiFi，用 MQTT 把情绪状态和在线时长上报到巴法云或私有服务器，方便后续做情绪统计。

物料清单

接线与结构

OLED 双屏共用 SPI 总线：SCK=18，MOSI=23，DC=2，RST=4。CS 独立选通，OLED1 CS=15，OLED2 CS=27，这样 ESP32 可以用同一组数据线分别刷新左右眼。舵机左耳=13，右耳=14。语音模块 TX 接 GPIO16，RX 接 GPIO17，波特率 9600。舵机必须使用外部 5V 供电，并与 ESP32 共地，避免电流不足导致复位。结构上，两块 OLED 并排嵌入面板，舵机藏在顶部两侧，耳朵用轻质亚克力片固定，整体做成 80mm×60mm×50mm 的桌面盒。

核心代码

#include <SPI.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <ESP32Servo.h>

Adafruit_SSD1306 eyeL(128, 64, &SPI;, 2, 4, 15);
Adafruit_SSD1306 eyeR(128, 64, &SPI;, 2, 4, 27);
Servo earL, earR;

enum Mood { HAPPY, ANGRY, SLEEPY, SURPRISE };
Mood mood = HAPPY;

void drawEye(Adafruit_SSD1306 &d;, int cx, int cy, int r) {
  d.clearDisplay();
  d.display();
}

void setEars(int a, int b) {
  earL.write(a);
  earR.write(b);
}

void applyMood() {
  switch (mood) {
    case HAPPY:
      setEars(60, 120); break;
    case ANGRY:
      setEars(30, 150); break;
    case SLEEPY:
      setEars(90, 90); break;
    case SURPRISE:
      setEars(20, 160); break;
  }
}

void parseVoice(String cmd) {
  if (cmd.indexOf("happy") >= 0) mood = HAPPY;
  else if (cmd.indexOf("angry") >= 0) mood = ANGRY;
  else if (cmd.indexOf("sleep") >= 0) mood = SLEEPY;
  else if (cmd.indexOf("wow") >= 0) mood = SURPRISE;
  applyMood();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  SPI.begin(18, -1, 23, -1);
  earL.attach(13);
  earR.attach(14);
  applyMood();
}

void loop() {
  if (Serial2.available()) {
    String cmd = Serial2.readStringUntil('\n');
    cmd.trim();
    parseVoice(cmd);
    Serial.println("Voice: " + cmd);
  }
  delay(20);
}