跑两獗 发表于 2025-6-3 10:42:32

ESP32-S3接入大模型API,对话AI

ESP32-S3接入大模型API,对话AI

1、先使用python验证可行性

import requests

url = "https://api.siliconflow.cn/v1/chat/completions"

payload = {
    "model": "deepseek-ai/DeepSeek-R1",
    "messages": [# 必须包含消息内容
      {"role": "user", "content": "请解释量子计算的基本原理"}
    ],
    "stream": False,
    "max_tokens": 512,
    "temperature": 0.7,
    "top_p": 0.7,
    "top_k": 50,
    "frequency_penalty": 0.5,
    "n": 1
}
headers = {
    "Authorization": "Bearer "your api_key"",
    "Content-Type": "application/json"
}

response = requests.request("POST", url, json=payload, headers=headers)

print(response.text)代码秘钥获取硅基流动注册送14元免费额度,https://cloud.siliconflow.cn/i/9MqV8tO4
邀请码:9MqV8tO4
2、Postman验证POST请求结构,深化熟悉对接流程

POST请求头(Headers)设置POST请求主体(Body)设置Authorization: your api key                                    Content-Type:application/jsonBody:
{
    "model": "deepseek-ai/DeepSeek-V3",
    "messages": [
      {"role": "user", "content": "请解释量子计算的基本原理"}//问题
    ],
    // "stream": False,
    "max_tokens": 512,
    "temperature": 0.7,
    "top_p": 0.7,
    "top_k": 50,
    "frequency_penalty": 0.5,
    "n": 1
}实战!在esp32s3上实现ai对话:

1、使用micro python实现

因为之前验证过python的可行性,而esp32系列可以使用micro python编程,其特点是便捷高效,所以先使用mico python实现。
开发环境
编程调试下载环境:Thonny
编程语言:micro python
前置条件:烧录micro python固件(乐鑫官网中下载)
import network
import time
import urequests
import ujson
from machine import reset

# ====== 配置部分 ======
SSID = 'jianzhiji'
PASSWORD = '8765432111'
API_KEY = "你的api密钥"
API_URL = "https://api.siliconflow.cn/v1/chat/completions"

def connect_wifi():
    wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
    wlan.active(True)
   
    if not wlan.isconnected():
      print(f"Connecting to {SSID}...")
      wlan.connect(SSID, PASSWORD)
      
      timeout = 20
      while not wlan.isconnected() and timeout > 0:
            print(".", end="")
            time.sleep(1)
            timeout -= 1
            
      if not wlan.isconnected():
            raise RuntimeError("WiFi连接超时")
   
    print("\nIP Address:", wlan.ifconfig())
    return wlan

def api_request():
    headers = {
      "Authorization": f"Bearer {API_KEY}",
      "Content-Type": "application/json"
    }
   
    # 最小化请求参数
    payload = {
      "model": "deepseek-ai/DeepSeek-V3",
      "messages": [{"role": "user", "content": "hello"}],
      "max_tokens": 512,
      "temperature": 0.7,
      "top_p": 0.7
    }
   
    try:
      print("\n")
      print("Payload:", payload)
      
      response = urequests.post(
            API_URL,
            headers=headers,
            data=ujson.dumps(payload),
            timeout=20
      )
      
      print(f"\n Status: {response.status_code}")
      if response.status_code == 200:
            json_resp = response.json()
            print("AI回复:", json_resp['choices']['message']['content'])
      else:
            print("Error Response:", response.text)
            
      response.close()
      
    except Exception as e:
      print("", str(e))

try:
    print("=== 启动系统 ===")
    connect_wifi()
    api_request()
   
except Exception as e:
    print("\n!!! 错误:", str(e))
    print("10秒后重启...")
    time.sleep(10)
    reset()
2、使用C语言实现

开发环境
编程调试下载环境:VSCOde+espidf插件
编程语言:C
#include <string.h>
#include "esp_log.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "esp_event.h"
#include "esp_netif.h"
#include "protocol_examples_common.h"
#include "esp_http_client.h"
#include "esp_sntp.h"
// 在文件开头添加
#include "lwip/apps/sntp.h"

#define MAX_HTTP_OUTPUT_BUFFER 2048
static const char *TAG = "HTTP_AI_CLIENT";
#define API_ENDPOINT "http://api.siliconflow.cn/v1/chat/completions"

// 添加事件处理函数
static esp_err_t http_event_handler(esp_http_client_event_t *evt)
{
    switch (evt->event_id) {
      case HTTP_EVENT_ERROR:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_ERROR");
            break;
      case HTTP_EVENT_ON_CONNECTED:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_ON_CONNECTED");
            break;
      case HTTP_EVENT_HEADERS_SENT:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_HEADERS_SENT");
            break;
      case HTTP_EVENT_ON_HEADER:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_ON_HEADER, key=%s, value=%s", evt->header_key, evt->header_value);
            break;
      case HTTP_EVENT_ON_DATA:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_ON_DATA, len=%d", evt->data_len);
            break;
      case HTTP_EVENT_ON_FINISH:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_ON_FINISH");
            break;
      case HTTP_EVENT_DISCONNECTED:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_DISCONNECTED");
            break;
      default:
            break;
    }
    return ESP_OK;
}

static void http_post_request(void)
{
    char output_buffer = {0};
    esp_http_client_config_t config = {
      .url = API_ENDPOINT,
      .event_handler = http_event_handler, // 添加事件处理
      .timeout_ms = 30000,                // 增加超时到30秒
      .skip_cert_common_name_check = true, // 跳过证书CN检查
      .cert_pem = NULL,                   // 不指定证书
    };
    esp_http_client_handle_t client = esp_http_client_init(&config);

    const char *json_data =
    "{"
      "\"model\": \"deepseek-ai/DeepSeek-V3\","//选择模型
      "\"messages\": ["
            "{"
                "\"role\": \"user\","
                "\"content\": \"你好\""//填入问题内容
            "}"
      "],"
      "\"max_tokens\": 512,"
      "\"temperature\": 0.7,"
      "\"top_p\": 0.7,"
      "\"top_k\": 50,"
      "\"frequency_penalty\": 0.5,"
      "\"n\": 1"
    "}";

    esp_http_client_set_method(client, HTTP_METHOD_POST);
    esp_http_client_set_header(client, "Content-Type", "application/json");
    esp_http_client_set_header(client, "Authorization", "your api key");//key_API

    esp_err_t err = esp_http_client_open(client, strlen(json_data));
    if (err != ESP_OK) {
      ESP_LOGE(TAG, "连接失败: %s", esp_err_to_name(err));
      goto cleanup;
    }

    int wlen = esp_http_client_write(client, json_data, strlen(json_data));
    if (wlen < 0) {
      ESP_LOGE(TAG, "数据写入失败");
      goto cleanup;
    }

    int content_length = esp_http_client_fetch_headers(client);
    if (content_length < 0) {
      ESP_LOGE(TAG, "获取头部信息失败");
      goto cleanup;
    }

    int data_read = esp_http_client_read_response(client, output_buffer, MAX_HTTP_OUTPUT_BUFFER);
    if (data_read >= 0) {
      ESP_LOGI(TAG, "HTTP状态码 = %d, 内容长度 = %"PRIu64,
                esp_http_client_get_status_code(client),
                esp_http_client_get_content_length(client));
      ESP_LOGI(TAG, "响应内容: %s", output_buffer);
    } else {
      ESP_LOGE(TAG, "读取响应失败");
    }

cleanup:
    esp_http_client_cleanup(client);
}

static void http_task(void *pvParameters)
{
    http_post_request();
    ESP_LOGI(TAG, "HTTP示例完成");
    vTaskDelete(NULL);
}

void app_main(void)
{
    ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());
    ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
    ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());
    ESP_ERROR_CHECK(example_connect());

    sntp_setoperatingmode(SNTP_OPMODE_POLL);
    sntp_setservername(0, "pool.ntp.org");// 第1个NTP服务器
    sntp_setservername(1, "time.nist.gov"); // 第2个NTP服务器(可选)
    sntp_init();
    // 在 sntp_init() 后添加时间同步等待
    int retry = 0;
    const int retry_count = 10;
    while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_RESET && ++retry < retry_count) {
      printf("Waiting for system time to sync... (%d/%d)\n", retry, retry_count);
      vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);
    }
    xTaskCreate(&http_task, "http_task", 8192, NULL, 5, NULL);
} 终端输出结果

由于该版本等待时间过短,提问复杂问题时常常等不到回答就提示连接失败。
以下优化版本增加
1、超时策略
2、动态缓冲区扩容
3、分段传输机制
#include <string.h>
#include "esp_log.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "esp_event.h"
#include "esp_netif.h"
#include "protocol_examples_common.h"
#include "esp_http_client.h"
#include "esp_sntp.h"
// 在文件开头添加
#include "lwip/apps/sntp.h"

#define MAX_HTTP_OUTPUT_BUFFER 2048
static const char *TAG = "HTTP_AI_CLIENT";
#define API_ENDPOINT "http://api.siliconflow.cn/v1/chat/completions"

// 添加事件处理函数
static esp_err_t http_event_handler(esp_http_client_event_t *evt)
{
    switch (evt->event_id) {
      case HTTP_EVENT_ERROR:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_ERROR");
            break;
      case HTTP_EVENT_ON_CONNECTED:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_ON_CONNECTED");
            break;
      case HTTP_EVENT_HEADERS_SENT:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_HEADERS_SENT");
            break;
      case HTTP_EVENT_ON_HEADER:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_ON_HEADER, key=%s, value=%s", evt->header_key, evt->header_value);
            break;
      case HTTP_EVENT_ON_DATA:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_ON_DATA, len=%d", evt->data_len);
            break;
      case HTTP_EVENT_ON_FINISH:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_ON_FINISH");
            break;
      case HTTP_EVENT_DISCONNECTED:
            ESP_LOGI(TAG, "HTTP_EVENT_DISCONNECTED");
            break;
      default:
            break;
    }
    return ESP_OK;
}

static void http_post_request(void)
{
    // char output_buffer = {0};
       // 增大缓冲区防止数据截断
    char *output_buffer = calloc(1, MAX_HTTP_OUTPUT_BUFFER * 2); // 扩容至4096
    if (!output_buffer) {
      ESP_LOGE(TAG, "内存分配失败");
      return;
    }
    esp_http_client_config_t config = {
      .url = API_ENDPOINT,
      .event_handler = http_event_handler,
      .timeout_ms = 120000,                // 超时延长至120秒
      .disable_auto_redirect = false,      // 允许重定向
      .keep_alive_enable = true,         // 启用长连接
      .skip_cert_common_name_check = true,
      .cert_pem = NULL
    };
    esp_http_client_handle_t client = esp_http_client_init(&config);

    const char *json_data =
    "{"
      "\"model\": \"deepseek-ai/DeepSeek-R1\","//选择模型
      "\"messages\": ["
            "{"
                "\"role\": \"user\","
                "\"content\": \"写一篇散文\""//填入问题内容
            "}"
      "],"
      "\"max_tokens\": 512,"
      "\"temperature\": 0.7,"
      "\"top_p\": 0.7,"
      "\"top_k\": 50,"
      "\"frequency_penalty\": 0.5,"
      "\"n\": 1"
    "}";

    esp_http_client_set_method(client, HTTP_METHOD_POST);
    esp_http_client_set_header(client, "Content-Type", "application/json");
    esp_http_client_set_header(client, "Authorization", "");//key_API

   // 新增分段接收逻辑
    int total_read = 0;
    esp_err_t err = esp_http_client_open(client, strlen(json_data));
    if (err == ESP_OK) {
      // 分段写入数据(应对大请求体)
      const char *ptr = json_data;
      int remaining = strlen(json_data);
      while (remaining > 0) {
            int written = esp_http_client_write(client, ptr, remaining);
            if (written <= 0) break;
            ptr += written;
            remaining -= written;
      }
    }

    int wlen = esp_http_client_write(client, json_data, strlen(json_data));
    if (wlen < 0) {
      ESP_LOGE(TAG, "数据写入失败");
      goto cleanup;
    }

// 新增分段读取逻辑
    if (esp_http_client_fetch_headers(client) >= 0) {
      int read_len;
      do {
            read_len = esp_http_client_read(client,
                output_buffer + total_read,
                MAX_HTTP_OUTPUT_BUFFER * 2 - total_read - 1
            );
            if (read_len > 0) {
                total_read += read_len;
            }
      } while (read_len > 0);
      
      output_buffer = '\0'; // 确保字符串终止
    }

    int data_read = esp_http_client_read_response(client, output_buffer, MAX_HTTP_OUTPUT_BUFFER);
    if (data_read >= 0) {
      ESP_LOGI(TAG, "HTTP状态码 = %d, 内容长度 = %"PRIu64,
                esp_http_client_get_status_code(client),
                esp_http_client_get_content_length(client));
      ESP_LOGI(TAG, "响应内容: %s", output_buffer);
    } else {
      ESP_LOGE(TAG, "读取响应失败");
    }

cleanup:
    esp_http_client_cleanup(client);
}

static void http_task(void *pvParameters)
{
    http_post_request();
    ESP_LOGI(TAG, "HTTP示例完成");
    vTaskDelete(NULL);
}

void app_main(void)
{
    ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());
    ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
    ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());
    ESP_ERROR_CHECK(example_connect());

    sntp_setoperatingmode(SNTP_OPMODE_POLL);
    sntp_setservername(0, "pool.ntp.org");// 第1个NTP服务器
    sntp_setservername(1, "time.nist.gov"); // 第2个NTP服务器(可选)
    sntp_init();
    // 在 sntp_init() 后添加时间同步等待
    int retry = 0;
    const int retry_count = 10;
    while (sntp_get_sync_status() == SNTP_SYNC_STATUS_RESET && ++retry < retry_count) {
      printf("Waiting for system time to sync... (%d/%d)\n", retry, retry_count);
      vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS);
    }
    xTaskCreate(&http_task, "http_task", 18192, NULL, 5, NULL);
}终端打印接收结果,可以成功等待接受长文本

NTP服务器

NTP服务器(Network Time Protocol Server)的作用是提供精确、统一的时间同步服务,它是互联网中时间同步的核心基础设施。以下是其核心作用:
1. 时间同步


[*]核心功能:NTP服务器通过协议将设备(如计算机、手机、物联网设备)的本地时间与全球标准时间(如UTC)同步。
[*]解决设备时钟漂移:硬件时钟可能因温度、电池等原因产生误差,NTP定期校准时间,确保设备间时间一致。
2. 安全协议的基础


[*]SSL/TLS证书验证:HTTPS通信依赖证书的有效期验证。若设备时间错误:

[*]证书可能被误判为“未生效”或“已过期”,导致连接失败。

[*]示例场景:你之前的ESP32代码中,若系统时间未同步,访问HTTPS API时可能因证书时间校验失败而超时。
3. 日志与调试


[*]统一时间戳:设备生成的日志若时间不一致,将难以追踪问题(如分布式系统故障)。
[*]示例:ESP32的日志若时间错误,无法与服务器日志对照,增加调试难度。
4. 协调分布式系统


[*]跨设备协同:物联网、金融交易等场景依赖毫秒级时间同步,避免数据冲突。
[*]示例:多个ESP32设备协同工作时,需严格按时间顺序执行操作。
5. NTP与SNTP的区别


[*]NTP:高精度(毫秒/微秒级),适用于服务器、基站等。
[*]SNTP(简单NTP):精简版,精度稍低(秒级),适合资源受限设备(如ESP32)。
[*]你的代码:使用esp_sntp_init()即是为ESP32提供轻量级时间同步。
为什么你的ESP32项目需要NTP服务器?

在之前的代码中,你遇到HTTP连接超时问题,可能原因之一是:

[*]ESP32系统时间未同步 → SSL证书验证失败 → 服务器拒绝连接。
[*]初始化SNTP后,设备获取正确时间 → 证书验证通过 → 正常通信。
总结

NTP服务器像互联网的“原子钟”,确保设备时间精准统一。对物联网设备而言,它是安全通信、协同工作的基石。
如果文章对你有所帮助,可以帮我点一下左下角推荐该文,万分感谢
博主目前在广州,深圳找实习。
如有大佬(HR,BOSS)能推荐实习,恳请私信小弟,给个机会,帮帮小弟,万分感谢!!!

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