基于 STM32 和 AI 语音识别的智能家居系统的详细硬件和软件设计，包括各个模块的详细描述和代码示例。

一、硬件设计

1. 微控制器（STM32）：

选择 STM32F7 系列或更高性能的芯片，如 STM32F767ZIT6，以满足处理语音数据和控制多个设备的需求。

配置足够的 GPIO 引脚用于连接各种外设。

2. 语音识别模块：

采用集成度高、性能优秀的语音识别芯片，如科大讯飞的 XF-S4240 。

通过 UART 接口与 STM32 进行通信，传输识别结果和控制指令。

3. 音频输入输出模块：

麦克风：选用高灵敏度的数字麦克风，如 ICS-43432 ，通过 I2S 接口连接到 STM32 。

扬声器：使用小型功率放大器（如 TPA2016D1 ）驱动扬声器，通过模拟音频接口与 STM32 相连。

4. 无线通信模块：

Wi-Fi 模块：选择 ESP32-CAM ，支持 Wi-Fi 连接和图像传输功能。通过 SPI 接口与 STM32 通信，实现与家庭网络和云服务器的连接。

Zigbee 模块（可选）：用于与低功耗的传感器节点进行通信，如 CC2530 。通过 UART 与 STM32 连接。

5. 传感器模块：

温度传感器：使用数字式温度传感器 DS18B20 ，通过 1-Wire 接口与 STM32 连接，测量室内温度。

湿度传感器：选择电容式湿度传感器 HIH6130 ，通过模拟输入引脚连接到 STM32 的 ADC 通道，测量室内湿度。

光照传感器：采用 BH1750FVI 数字光照传感器，通过 I2C 接口与 STM32 通信，检测环境光照强度。

6. 执行器控制模块：

继电器：用于控制灯光、插座等设备的开关，通过 GPIO 引脚控制。

电机驱动：采用 L298N 电机驱动芯片控制窗帘电机或风扇电机的转速和方向。

7. 存储模块：

外部 Flash 存储器：选用 W25Q128 ，通过 SPI 接口与 STM32 连接，用于存储语音模型、系统配置和历史数据。

EEPROM ：使用 AT24C256 ，通过 I2C 接口连接，存储关键的系统参数和用户设置。