基于 OpenAI API 兼容大模型与 Arduino UNO Q 开发板的智能情绪表情聊天机器人
本项目是一款运行在 Arduino UNO Q 硬件平台上的智能 AI 聊天机器人。它不仅能够通过 OpenAI API 兼容的 LLM 大模型 与用户进行流畅的智能对话，还能根据 AI 回复中的情感色彩，在板载的 8×13 LED 矩阵点阵屏 上实时展现生动逼真的情绪表情（如微笑、大笑、撇嘴、戴墨镜等），实现“AI 情感具身化”的趣味交互。
- 🧠 大模型驱动的情感分析 (LLM-driven Emotion Analysis)： 集成支持 OpenAI API 规范的 LLM，AI 会根据对话语境自动判断情感，并在回复中嵌入对应情绪标签。
- 🎭 具身智能表情展示 (Embodied Emoji Display)：
在 Arduino UNO Q 的 8×13 LED 矩阵屏 上实时绘制高清晰度的动态像素表情（好 😊、一般 🙂、难受 😟、差 🙁、酷 😎、危险
⚠️ 、未知 ❓）。 - 📂 多会话管理与持久化 (Multi-Session & SQLite Persistence)：
支持在前端创建、切换、删除和管理多个独立的聊天会话。对话记录通过板载的
arduino:dbstorage_sqlstore砖块（Brick）安全持久化保存在 SQLite 数据库 中，重启不丢失。 - 🖥️ 现代感深色毛玻璃 UI (Modern Glassmorphism WebUI)： 采用 Socket.IO 实现双向实时通信，提供精美、流畅、响应式的深色系毛玻璃风格聊天界面，并内置了 LED 矩阵实时模拟器，方便在无硬件时进行调试。
- 🔒 安全配置与一键部署 (Secure Config & One-click Deployment)：
支持通过
.env配置文件加载 LLM 密钥，避免 API Token 泄露；提供一键rsync部署脚本，秒级同步代码并重启应用。
emoji-chat-bot/
├── app.yaml # App Lab 清单文件（声明依赖的 WebUI 和 SQLite 存储砖块）
├── deploy.sh # 一键部署脚本（自动同步代码并重启应用）
├── README.md # 项目说明文档
├── sketch/
│ ├── sketch.ino # MCU 端代码：控制 LED 矩阵显示并提供 Bridge RPC 接口
│ └── sketch.yaml # MCU 编译配置文件（声明 FQBN 和依赖 of Arduino 库）
├── python/
│ ├── main.py # MPU 端代码：LLM 调用、WebSocket 通信、SQLite 存储与业务逻辑
│ ├── .env # 本地环境变量配置文件（存放 API Key，已被 git 忽略）
│ └── requirements.txt # Python 依赖声明
└── assets/
└── index.html # 网页聊天界面（集成 Socket.IO、LED 矩阵模拟器及多会话管理）
为了方便开发者搜索和学习，本项目涵盖了以下核心技术点：
- 硬件/嵌入式 (Hardware & Embedded):
Arduino UNO Q,Zephyr RTOS,STM32U585,MPU (Qualcomm QRB2210),Debian Linux,Bridge RPC,LED Matrix (8x13 点阵) - 人工智能/大模型 (AI & LLM):
OpenAI API 兼容 (OpenAI-compatible),LLM 大语言模型,情感分析 (Sentiment Analysis),Prompt Engineering (提示词工程) - 后端/通信 (Backend & Communication):
Python 3,WebSocket,Socket.IO,SQLite,MessagePack,arduino-app-cli - 前端/设计 (Frontend & UI):
HTML5,CSS Glassmorphism (毛玻璃),Vanilla JS,LED Matrix Simulator (点阵模拟器)
- Arduino UNO Q 开发板已正常开机并连接到 WiFi。
- 已通过 App Lab 开启 SSH 访问，并获取了板子的 IP 地址（例如
192.168.1.100）。 - 拥有 OpenAI 兼容 API 的 API Key（如 OpenAI 官方、DeepSeek、智谱 AI 等）。
在 emoji-chat-bot/python/ 目录下创建一个名为 .env 的文件，并填入您的 API Key 和配置：
LLM_API_KEY=您的_API_KEY
LLM_BASE_URL=https://api.openai.com/v1 # 或其他 OpenAI 兼容的 API 端点
LLM_MODEL=gpt-4o # 调用的模型名称💡 提示：
.env文件已被包含在.gitignore中，您的 API 密钥不会被提交到 Git 仓库，确保了凭证安全。
在您的本地 Mac/PC 终端中，赋予部署脚本执行权限并运行（将 192.168.1.100 替换为您板子的实际 IP）：
# 进入项目根目录
chmod +x emoji-chat-bot/deploy.sh
# 执行一键部署
./emoji-chat-bot/deploy.sh 192.168.1.100部署脚本会自动完成：
- 使用
rsync排除无关文件，将代码极速同步到板子的~/ArduinoApps/emoji-chat-bot/目录。 - 通过 SSH 登录板子，执行
arduino-app-cli编译 MCU Sketch、安装 Python 依赖并启动应用。
部署完成后，在浏览器中打开：
http://<您的_BOARD_IP>:7000
现在，您可以开始与您的 Arduino UNO Q 机器人聊天，并观察它在板载 LED 屏幕上展现出的生动表情了！
在开发和调试过程中，您可能需要 SSH 登录到板子（ssh arduino@<BOARD_IP>）并使用以下命令：
# 实时查看 Python 服务日志（最常用，用于观察大模型调用 and WebSocket 消息）
arduino-app-cli app logs ~/ArduinoApps/emoji-chat-bot --follow
# 查看 MCU sketch 的串口打印输出 (Serial Monitor)
arduino-app-cli monitor
# 查看板子上当前运行的应用列表
arduino-app-cli app list
# 停止应用
arduino-app-cli app stop ~/ArduinoApps/emoji-chat-bot我们计划在后续版本中引入以下激动人心的功能：
- 🔌 支持 MCP (Model Context Protocol) 工具调用： 允许大模型通过 MCP 协议调用外部工具和 API，赋予机器人查天气、控制智能家居、检索网络信息等能力。
- 🎛️ 支持 Bridge IO 控制： 利用 Bridge 协议打通 MPU 与 MCU 的硬件外设（GPIO、ADC、I2C 等），使 AI 能够直接控制板子上的物理传感器或执行器。
- 🗣️ 语音交互支持 (TTS & STT)： 集成语音转文字与文字转语音服务，实现真正的无屏幕、纯语音情感具身交互。
本项目基于 MIT License 开源。欢迎自由 Fork、修改和分享！