StackChan
SKU:K151
描述
StackChan 是一个超级可爱的 AI 桌面机器人，由 M5Stack 与用户社区共同创造。它使用 M5Stack 旗舰物联网开发套件 CoreS3 作为主机，搭载 ESP32-S3 主控，240 MHz 双核处理器，板载 16MB Flash 和 8MB PSRAM，支持 Wi-Fi 和 BLE。主机还包括 2.0 英寸高强度玻璃盖板电容触控屏、0.3 MP 摄像头、接近传感器、九轴姿态传感器（加速度 + 陀螺仪 + 地磁）、microSD 卡槽、1W 扬声器、双麦克风、开关机与复位按钮等外设。
与主机相连的机器人身体部分包含了 USB-C 供电与数据接口、700 mAh 电池、两个带反馈的舵机（水平方向 360 度无限旋转、竖直方向 90 度）、2 排共 12 个 RGB LED 灯、红外线发射与接收器、3 区触控板、全功能 NFC 等外设。
出厂固件功能丰富，包括生动可爱的表情动作、小智 AI 智能体，还可以连接 iOS app 视频通话、远程分身、发现附近的其他 StackChan 等。产品同样支持 Arduino、UiFlow2 等编程方式，便于实现各种自定义功能。
注意事项
产品特性
- 基于 CoreS3 主机
- 相关介绍详见 CoreS3 页面
- 机器人身体部分
- USB-C 电源与数据接口
- 700 mAh 电池
- 两个带反馈的舵机（水平方向 360 度无限旋转、竖直方向 90 度）
- 2 排共 12 个 RGB LED 灯
- 红外线发射与接收器
- 顶部 3 区触控板
- 全功能 NFC
- 开发平台
- UiFlow2
- Arduino IDE
- PlatformIO
- ESP-IDF
包装内容
- 1 x StackChan 整机（已安装好 CoreS3）
- Work in progress
应用场景
- 桌面陪伴
- AI 智能体
- 语音问答
- 智能家居
- 物联网控制
规格参数
| 规格 | 参数 |
|---|---|
| 主控 | ESP32-S3 Xtensa® 双核 32 位 LX7，240 MHz 16MB Flash，8MB PSRAM |
| 无线连接 | 2.4 GHz Wi-Fi，IEEE 802.11b/g/n Bluetooth® 5 LE 红外接收 IRM56384 + 红外发射 |
| 有线连接 | USB CDC & Full-speed USB OTG GPIO，UART，I2C |
| 显示屏 | 2.0 英寸 IPS LCD，分辨率 320*240，65536 色，ILI9342C 驱动 电容多点触控，FT6336U 驱动 |
| 摄像头 | GC0308，640*480，0.3MP |
| 传感器 | 双麦克风，ES7210 音频编码芯片 接近传感器 LTR-553ALS-WA 9 轴 IMU BMI270+BMM150，加速度+陀螺仪+地磁 3 区触控板，Si12T 驱动 全功能 NFC ST25R3916 |
| 人机交互 | 扬声器 1W，AW88298 16bit I2S 功放芯片 RGB LED WS2812C * 12 开关机和复位按钮 电源指示灯 |
| 扩展接口 | microSD 卡槽 Grove 接口 * 3 LEGO® 兼容孔 |
| 电机 | 360 度水平舵机带反馈 90 度竖直舵机带反馈 |
| 电源 | 700 mAh 电池 USB-C 电源与数据 电源管理芯片 AXP2101，RTC BM8563 |
| 产品尺寸 | 54.0 * 70.0 * 62.0mm |
| 产品重量 | 186.0g |
| 包装尺寸 | Work in progress |
| 毛重 | Work in progress |
操作说明
开关机
开机：短按一次电源按钮（左侧 USB-C 接口旁边） 关机：长按 6 秒电源按钮（左侧 USB-C 接口旁边） 复位重启：短按一次 RST 复位按钮（下侧 microSD 卡槽旁边）
下载模式
用 USB-C 数据线连接电脑和 StackChan（主机的 USB-C 接口和底座的 USB-C 接口都支持数据传输），长按 3 秒 RST 复位按钮（下侧 microSD 卡槽旁边），按钮旁边的指示灯变为绿色，即进入下载模式，可松开按钮。
原理图
- StackChan 主机 CoreS3 原理图 PDF
- StackChan 底座 Adapter 板原理图 PDF
- StackChan 底座 Power 板原理图 PDF
- StackChan 底座 Ring 板原理图 PDF
- StackChan 底座 Touch 板原理图 PDF
管脚映射
此处主要展示机器人身体部分。关于主机部分，请参考 CoreS3 管脚映射。
| ESP32-S3 | G6 | G7 | G5 | G10 | G11 | G12 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Servo_TX | Servo_RX | IR_SEND | IR_REC | I2C_SCL | I2C_SDA |
IO扩展芯片
| PY32L020 | IO1 | IO14 | I2C_SCL | I2C_SDA | ADD_SEL |
|---|---|---|---|---|---|
| VM_EN | RGB |
I2C 地址: 0x6F (ADD_SEL = 0, 默认)
I2C 地址: 0x71 (ADD_SEL = 1)
I2C设备
| 元件 | I2C 地址 |
|---|---|
| 电池监控 (INA226AIDGSR) | 0x41 |
| NFC (ST25R3916-AQWT) | 0x50 |
| 触摸 (Si12T，兼容 TSM12) | 0x68 |
| IO 扩展 (PY32L020) | 默认 0x6F 可配置为 0x71 |
拓展接口
| HY2.0-4P | Black | Red | Yellow | White |
|---|---|---|---|---|
| PORT.A | GND | 5V | G2 | G1 |
| PORT.B | GND | 5V | G9 | G8 |
| PORT.C | GND | 5V | G17 | G18 |
尺寸图
3D
Work in progress
数据手册
- 主机部分（CoreS3）
- 身体部分
软件开发
Arduino
Work in progress
UiFlow2
Work in progress
出厂固件
本教程对应出厂固件 V0.12 版本。
安装 iOS app
在支持 Face ID 的 iPhone 或 iPad 上安装 StackChan World app：https://apps.apple.com/app/stackchan-world/id6756086326
更新设备固件
用电脑下载 M5Burner：
- Windows https://m5burner-cdn.m5stack.com/app/M5Burner-v3-beta-win-x64.zip
- macOS https://m5burner-cdn.m5stack.com/app/M5Burner-v3-mac-x64.dmg
- Linux https://m5burner-cdn.m5stack.com/app/M5Burner-v3-beta-linux-x64.zip
打开 M5Burner，搜索 StackChan，勾选 Only Official，点击 Download 下载固件的最新版本。
用 USB-C 数据线连接电脑和 StackChan。两个 USB-C 接口都支持数据传输，但建议选择底座上的，避免产品上部转动造成意外。短按一次电源按钮（左侧 USB-C 接口旁边）开机，macOS 上若出现设备连接权限弹窗请点击确认。
在 M5Burner 中点击 Burn，然后选择设备对应的端口。点击 Start，等待进度条走完，完成固件更新。
如果不确定设备对应哪个端口，可以展开端口列表，断开设备连接并记录消失的端口名称，然后重新连接设备。如果设备对应的端口没有出现，可长按 3 秒 RST 复位按钮（下侧 microSD 卡槽旁边），按钮旁边的指示灯变为绿色，设备进入下载模式，然后松开按钮。
关掉 M5Burner，短按一次 RST 复位按钮（下侧 microSD 卡槽旁边），设备正常启动。
校准电机位置
初次使用，建议首先校准电机位置。
在设备上进入主菜单最后一页 Setup，点击 Zero Calibration，手动旋转设备至初始方向，即屏幕竖直、摄像头位于两脚之间，如下图所示。然后点击 Set Current Position As Home。
接下来验证校准是否生效。手动旋转设备至非初始方向，然后点击 Move To Home，若设备转回初始方向则校准生效，点击 Done 完成校准过程。
测试RGB灯带
在设备上进入主菜单最后一页 Setup，点击 LED Strips Test，可切换灯光颜色以供测试。点击底部的 Quit 会关闭灯光。
连网、关联智能体
在设备上进入主菜单第一页 AI Agent，设备会抬头，屏幕上显示 Wi-Fi 热点名称，格式为 Xiaozhi-XXXX。手机或电脑连接这个 Wi-Fi，会自动弹出配网页面。若未弹出请用浏览器打开 http://192.168.4.1 进入配网页面。在配网页面输入要连接的 Wi-Fi 名称及密码，点击 connect，设备会重启。重启后再次进入 AI Agent，设备会用语音播报、屏幕显示六位数字验证码。
进入小智 AI 控制台 https://xiaozhi.me 注册账号后新建一个智能体，设置名字（与唤醒词 Hi, StackChan 相互独立）、语言、音色、角色个性后，用刚才的六位数验证码将设备关联到智能体。关联后如果修改了智能体设置，需要重启设备才会生效。
AI智能体设置
在小智 AI 控制台，可以修改与 StackChan 设备关联的智能体的各项设置，包括大语言模型、语音的语速语调、MCP 等。
通过 Home Assistant 插件连接小智与 HA 后，可以实现小智语音控制 HA 设备。操作教程详见 https://github.com/c1pher-cn/ha-mcp-for-xiaozhi/blob/main/README.md 。
语音交互
设备的默认语音唤醒词为 Hi, StackChan，也可以点击屏幕唤醒开始讲话。当前的测试版固件使用左上方靠近屏幕的一颗 RGB LED 表示语音交互状态：
- 绿色表示设备正在聆听；
- 蓝色表示设备正在讲话；
- 不亮表示语音交互闲置中。
常用的语音指令：
- 常规问答
- 现在几点了？
- 明天深圳天气怎么样？
- 给我讲个笑话吧。
- 介绍一下牛顿。
- 控制设备自身部件
- （扬声器）音量调整到 90%。
- （电机）向左转头。
- （RGB LED）把你的自带灯光调成蓝色。
- （摄像头）你现在看到了什么？
- （电池）电池电量还有多少？
- Home Assistant MCP 连接后
- 打开卧室的灯。
- 空调打开并调到 25 度。
- 现在客厅的温度是多少？
动作交互
设备在闲置时会随机做出不同表情、转向不同方向。
在设备头部触控区域纵向滑动，可以触发爱心❤️表情和动作。
遥控模式
Work in progress
连接 iOS app
（目前内测版固件在 AI Agent 界面暂时无法退回主菜单，需要短按复位键重启设备。）
在设备上进入主菜单最后一页 Setup，点击 App Bind Code，屏幕显示二维码。打开手机上的 StackChan World app，按流程提示扫码绑定，然后在设备上点击 Back - Quit 回到主菜单、进入 Avatar 功能。手机也进入 Avatar 功能。
在 Avatar 功能中，设备会成为你的分身，模仿手机前面人的动作，包括上下左右转头、眼睛和嘴巴的位置和大小。语音通话功能还在开发中，暂不可用。
设备处于 Avatar 模式时，手机端也可以打开 Sentinel 模式。长按上下左右箭头键让设备转动，范围为竖直 0～90 度、水平 -128～+128 度。左下角 +/- 按钮为录入当前方向，可在其他方向点击数字快速回到对应方向。支持手机横屏和竖屏视图。