DIY 穿戴式智能家居控制智能眼镜

ESP32 AI 智能眼镜是一款轻量化穿戴设备，目标是实现免手持、无遥控器的智能家居控制。整套硬件全部集成在眼镜右侧镜腿 PCB 上，可以直接装配到普通眼镜框架。

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oshw_hqzl2026-07-24 17:20:48Unlicense
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详细介绍

一、项目概述

ESP32 AI 智能眼镜是一款轻量化穿戴设备，目标是实现免手持、无遥控器的智能家居控制。整套硬件全部集成在眼镜右侧镜腿 PCB 上，可以直接装配到普通眼镜框架。

核心交互逻辑：佩戴者看向贴在灯具、风扇等家电旁的二维码 → 摄像头识别二维码 → WiFi 局域网下发指令控制对应电器，搭配语音播报、灯光状态反馈。

⚠️重要区分：本项目不带 AR 光学显示屏，不属于 AR 眼镜，依靠摄像头扫码、语音反馈实现交互。

二、硬件架构详解

主控核心

  • ESP32-S3 Mini

    参数：双核 240MHz，4MB Flash + 2MB OPI PSRAM；内置 AI 加速单元，支持图像运算、摄像头驱动、WiFi 802.11 b/g/n。

    选型理由：充足内存运行图像识别、二维码解码；低功耗适合穿戴设备；原生支持 I2S 音频接口。

外设组件清单

  1. OV2640 摄像头

    安装在镜架前端，负责持续取景、二维码扫描。

  2. INMP441 I2S MEMS 数字麦克风

    数字拾音，预留语音交互扩展能力（原版固件主要用于语音播报输出，麦克风可二次开发语音唤醒）。

  3. MAX98357 I2S D 类音频功放 + 微型扬声器

    实现 TTS 语音播报，开机、联网成功、触发设备控制时语音提示用户。

  4. RGB 状态 LED

    可视化状态指示：WiFi 连接中、联网成功、识别二维码成功等状态。

  5. 定制长条 PCB

    PCB 外形直接充当眼镜右侧镜腿，所有元器件表贴集成，一体化结构。

  6. 配套 ESP-Relay 继电器模块

    仓库附带继电器固件，继电器接入家用灯具 / 风扇，作为受控终端。

供电方案（仓库文档未写明，常规复刻方案）

采用 3.7V 超薄锂电池 + TP4056 充电管理，板载升压电路给 ESP32-S3 与外设供电。

三、软件系统与工作流程

仓库文件划分

plaintext

ESP32-AI-SmartGlass
├─ Firmware                # 眼镜端ESP32主固件
├─ ESPrelay module Firmware # 家电继电器从机固件
├─ PCB                     # PCB工程文件（可直接送厂打板复刻）
├─ Images                  # 效果图、硬件实拍
└─ README.md

完整工作流程

  1. 上电初始化

    ESP32 启动，RGB 灯提示，自动尝试连接预设 WiFi；

  2. WiFi 联网阶段

    联网过程 RGB 灯光闪烁；联网成功后扬声器播放语音提示；

  3. 持续扫码侦测

    OV2640 持续采集画面，ESP32-S3 本地运行二维码解码算法；

  4. 局域网指令下发

    识别二维码后，解析二维码内预设设备 ID，通过 WiFi 向局域网内对应 ESP 继电器发送开关指令；

  5. 执行反馈

    继电器执行通断；眼镜播放语音提示 “设备已开启 / 关闭”；

  6. 待机循环

    回到持续取景扫描状态，等待下一次二维码识别。

通信方式

设备与继电器在同一局域网（LAN）通信，无需外网、不需要云端服务器，断外网环境下依然可用，隐私性更好。

四、核心功能

✅ 免手持智能家居控制

无需手机、遥控器，看向家电旁二维码即可开关设备（灯、风扇等）

✅ 本地离线二维码识别

二维码解码运行在 ESP32-S3 本地，不依赖云端图像识别

✅ 多模态状态反馈

RGB 灯光视觉提示 + TTS 语音听觉提示

✅ 一体化硬件设计

PCB 直接作为镜腿，结构简洁，便于装配普通眼镜

✅ 完全开源可二次开发

硬件 PCB、两端固件源码全部公开，支持自定义拓展

五、可拓展方向（开发者可自行修改固件）

  1. 增加语音唤醒：利用 INMP441 麦克风实现语音指令控制；

  2. 拓展识别能力：增加物体识别、人脸检测；

  3. 接入智能家居平台：对接 Home Assistant、MQTT 协议，兼容更多智能设备；

  4. 增加蓝牙音频：实现普通蓝牙耳机功能；

  5. 加装微型显示模块：改造为简易信息提示眼镜。

六、项目局限与注意事项 ⚠️

  1. 无显示屏幕：原版没有 AR / 目视显示屏，只能输出语音与灯光反馈，不能看文字画面；

  2. 扫码距离受限：受 OV2640 镜头焦距限制，二维码需要在合适距离才能识别；

  3. 续航有限：穿戴形态锂电池容量受限，持续取景会加快耗电，建议添加休眠触发按键；

  4. 属于原型项目：PCB 为 DIY 原型设计，没有防水、人体工学优化，适合技术爱好者复刻实验，不适合直接量产。

七、复刻准备清单建议

  1. PCB 文件导出 Gerber 文件，PCB 工厂打板；

  2. 采购器件：ESP32-S3 Mini、OV2640、INMP441、MAX98357、微型喇叭、RGB LED；

  3. 3.7V 超薄锂电池 + 充电模块；

  4. Arduino IDE / ESP-IDF 编译固件，烧录至眼镜主控与继电器；

  5. 制作二维码：每个家电生成带唯一 ID 的二维码，打印粘贴在设备旁。

如果你需要，我可以继续输出：

1）固件编译与烧录分步教程

2）元器件 BOM 清单

3）二维码内容格式、继电器通信协议解析

八、License

unlicense-未注明协议，请勿商业使用

九、项目地址

https://github.com/jobitjoseph/ESP32-AI-SmartGlass