从零开始搭建小智ESP32 AI语音助手：Windows系统上完整部署教程

本文将详细指导您如何从零开始，在Windows系统上完整部署“小智ESP32”项目的后端服务、前端管理界面、AI语音服务，并最终编译烧录设备固件。本项目集成了Web管理、大语言模型、语音识别等多项技术，旨在帮助您构建自己的AI语音助手。

项目简介

小智ESP32是一个开源项目，它包含以下核心组件：

• ESP32设备固件：运行在ESP32开发板上，负责语音采集、播放及与服务器通信。
• Java后端服务 (manager-api)​ : 提供RESTful API，处理设备管理、用户认证、OTA升级等。
• Web前端管理界面 (manager-web)​ ：Vue.js编写的管理后台，用于系统配置和监控。
• Python AI服务 (xiaozhi-server)​ ：提供语音识别（ASR）、语音合成（TTS）及与大语言模型（如智谱AI）交互的核心AI能力。

在开始前，请确保您的电脑已连接互联网，并准备好一个ESP32开发板（如ESP32-S3）。

第一阶段：基础环境准备 (Windows)

1.1 安装并配置小皮面板 (phpStudy)

小皮面板是一个集成的PHP开发环境，我们将用它来快速搭建数据库等服务。Windows版phpstudy下载 - 小皮面板(phpstudy)

1. 下载安装：访问小皮面板官网下载Windows版并安装。
2. 安装必要软件：
   • 打开小皮面板，进入 软件管理。
   • 安装 MySQL 8.0.12​ 版本。安装完成后，设置数据库用户名和密码为 root/ 123456。
   • 安装 Redis 3.0.504​ 版本。
   • 安装数据库管理工具 phpMyAdmin 4.8.5。
3. 创建数据库：
   • 在小皮面板主页启动 Apache、MySQL​ 和 Redis​ 服务。
   • 点击打开 phpMyAdmin。
   • 使用用户名 root和密码 123456登录。
   • 点击 新建，创建一个名为 xiaozhi_esp32_server的数据库。

1.2 安装Java与开发工具

1. 安装JDK 21：参考教程 Java官网下载JDK21版本详细教程（下载、安装、环境变量配置）_jdk21下载-ZEEKLOG博客，完成JDK21的下载、安装和环境变量配置。
2. 安装Maven：参考教程 Maven的安装和环境变量配置_安装maven并配置环境变量-ZEEKLOG博客，完成Maven的安装和配置。
3. 安装VSCode及插件：
   • 下载并安装Visual Studio Code (VSCode)。
   • 在VSCode的扩展商店中，搜索并安装 Java Extension Pack​ 插件包。

第二阶段：部署Java后端服务

2.1 获取并配置项目代码

1. 重命名项目：将下载下来的ZIP包解压，默认文件夹名可能是 xiaozhi-esp32-server-main，请将其重命名为 xiaozhi-esp32-server。
2. 用VSCode打开：使用VSCode打开 xiaozhi-esp32-server文件夹。

克隆项目：从GitHub下载项目代码。

# 假设你使用Git，或者直接下载ZIP包 # 项目地址：https://github.com/xinnan-tech/xiaozhi-esp32-server

2.2 修改配置文件

1. 找到配置文件：main/manager-api/src/main/resources/application-dev.yml。

修改数据库连接信息，确保与你在小皮面板中的设置一致，特别是密码和数据库名：

spring: datasource: url: jdbc:mysql://localhost:3306/xiaozhi_esp32_server?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&useSSL=true&serverTimezone=GMT%2B8 username: root password: 123456 # 你的数据库密码 redis: host: localhost port: 6379 database: 0 password: # 如果Redis有密码请填写，默认无密码

2.3 启动后端服务

1. 在VSCode中，找到启动文件：main/manager-api/src/main/java/xiaozhi/AdminApplication.java。
2. 点击编辑器内的 F5键或使用“Run”功能启动项目。
3. 如果一切正常，控制台会输出启动成功的日志，后端API服务将运行在 http://127.0.0.1:8002。

第三阶段：部署Web前端管理界面

3.1 安装Node.js

从Node.js官网下载并安装LTS版本的Node.js，它会自动包含npm包管理器。

3.2 安装依赖并启动

1. 打开命令行终端（CMD或PowerShell）。
2. 切换目录到前端项目根目录：cd xiaozhi-esp32-server\main\manager-web。
3. 启动成功后，终端会提示访问地址。打开浏览器，访问 http://127.0.0.1:8001。

启动前端开发服务器：

npm run serve

安装项目依赖：

npm install

3.3 系统初始化配置

1. 注册管理员账号：在登录页面点击“注册”，第一个注册的用户会自动成为超级管理员。
2. 配置大语言模型密钥：
   • 使用超级管理员账号登录系统。
   • 在顶部菜单找到 模型配置，然后在左侧栏点击 大语言模型。
   • 找到列表中的第一条数据 智谱AI，点击 修改​ 按钮。
   • 将你从 智谱AI开放平台申请到的API密钥填写到 API密钥​ 字段中，然后点击保存。

第四阶段：部署Python AI语音服务

4.1 安装Anaconda与Python环境

1. 安装Anaconda：从 Anaconda官网下载并安装。

配置Conda清华源并安装基础库：

conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge conda install libopus -y conda install ffmpeg -y

创建并激活虚拟环境：打开Anaconda Prompt（或终端），执行以下命令：

# 清理旧环境（可选） conda remove -n xiaozhi-esp32-server --all -y # 创建新的Python 3.10环境 conda create -n xiaozhi-esp32-server python=3.10 -y # 激活环境 conda activate xiaozhi-esp32-server

4.2 安装项目依赖与模型

1. 在终端中，切换目录到AI服务项目根目录：cd xiaozhi-esp32-server\main\xiaozhi-server。
2. 确保已激活环境：conda activate xiaozhi-esp32-server。
3. 下载语音识别模型：
   • 从 魔塔社区搜索并下载 SenseVoiceSmall模型。
   • 在 xiaozhi-esp32-server\main\xiaozhi-server\models\` 目录下，创建文件夹SenseVoiceSmall`。
   • 将下载的模型文件放入此文件夹中。

配置pip阿里云源并安装依赖：

pip config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ pip install -r requirements.txt

4.3 配置项目文件

1. 获取Secret：登录Web管理台 http://127.0.0.1:8001，在 参数管理​ 中找到参数编码为 server.secret的记录，复制其 参数值。
   • 在 xiaozhi-esp32-server\main\xiaozhi-server目录下，新建一个 data文件夹。
   • 将项目根目录下的 config.yaml文件复制到 data文件夹中，并重命名为 .config.yaml（注意前面的点）。
   • 用文本编辑器打开 .config.yaml，清空原有内容，填入以下配置，并将 你的 server.secret值替换为刚才复制的密钥：

创建配置文件：

manager-api: url: http://127.0.0.1:8002/xiaozhi secret: 你的 server.secret值

4.4 运行AI服务

确保终端当前路径在 xiaozhi-server目录下，并已激活conda环境，然后运行：

python app.py

服务启动后，将运行在 http://127.0.0.1:8000。

第五阶段：编译并烧录ESP32固件

5.1 搭建ESP-IDF开发环境

1. 获取项目代码：克隆固件项目 https://github.com/78/xiaozhi-esp32，并用VSCode打开。
2. 安装ESP-IDF：我们使用ESP-IDF v5.3.2。强烈建议参考详细的视频教程 【教程】使用VSCode安装ESP-IDF烧录小智AI固件_哔哩哔哩_bilibili​ 来完成VSCode插件的安装和ESP-IDF的环境配置。这是最关键且容易出错的一步。

5.2 配置项目参数

1. 在VSCode中，打开项目下的 main/Kconfig.projbuild文件（其内容决定了配置菜单）。
2. 按下 F1或 Ctrl+Shift+P，输入 ESP-IDF: SDK Configuration editor打开SDK配置编辑器。
3. 参考以下配置进行修改（非常重要！）：
   • OTA 接口：http://你电脑的局域网IP:8002/xiaozhi/ota/
     • 例如：http://192.168.1.100:8002/xiaozhi/ota/
   • Websocket 接口：ws://你电脑的局域网IP:8000/xiaozhi/v1/
     • 例如：ws://192.168.1.100:8000/xiaozhi/v1/
   • 选择你的硬件型号（如ESP32-S3-DevKitC-1等）。
   • 根据你的硬件，配置正确的音频编解码器芯片型号（如ES8311、ES7210等）、显示屏类型和引脚分配。

5.3 编译与烧录

1. 所有参数配置完成后，保存配置。
2. 在VSCode底部状态栏，找到ESP-IDF的快捷按钮（通常是一个小火苗图标）。
3. 确保你的ESP32开发板通过USB线连接到电脑，并选择正确的串口号。
4. 点击“一键三连”按钮（依次执行 编译​ -> 烧录​ -> 打开串口监视器）。
5. 等待烧录完成，在串口监视器中看到设备启动日志，即表示成功。

总结与测试

至此，所有服务均已部署完成！请确保：

1. 小皮面板​ 中的Apache, MySQL, Redis正在运行。
2. Java后端​ (AdminApplication) 正在运行 (端口8002)。
3. Web前端​ (npm run serve) 正在运行 (端口8001)。
4. Python AI服务​ (app.py) 正在运行 (端口8000)。

让你的ESP32设备和你电脑连接到同一个局域网。设备启动后，应能自动连接到你的AI服务器。现在，你就可以通过Web管理台管理设备，并与你的小智AI语音助手进行对话了！

注意：过程中如遇问题，请优先检查各服务的日志输出，并确保所有IP地址、端口号和密钥配置准确无误。祝您搭建顺利！