小智 AI 闹钟系统 (Xiaozhi Alarm with MCP Server)
项目简介
这是一个基于 ESP32-S3 的 AI 闹钟系统，采用 MCP (Model Context Protocol) 服务器架构，提供智能语音交互和闹钟管理功能。项目支持多种硬件平台，具有强大的扩展性和灵活性。
核心功能
1. 智能语音交互
- 离线语音唤醒（支持 ESP-SR 框架）
- 流式语音识别 (ASR)
- 自然语言处理 (LLM) 集成
- 语音合成 (TTS) 输出
- 支持多种通信协议（WebSocket 或 MQTT+UDP）
2. 闹钟管理系统
- 多种闹钟类型：支持一次性闹钟、循环闹钟、倒计时闹钟
- 持久化存储：使用 NVS (Non-Volatile Storage) 存储闹钟配置
- 灵活配置：可设置闹钟名称、触发时间、重复模式、间隔等
- 实时提醒：闹钟触发时播放提示音并震动
- MCP 工具集成：通过 MCP 协议远程管理闹钟
3. 硬件支持
- ESP32-S3 芯片平台
- 多种显示屏：OLED、LCD 支持表情显示
- 音频编解码：K10AudioCodec 音频处理
- 摄像头：GC2145 摄像头传感器（可选）
- LED 控制：地址able LED 条支持
- GPIO 扩展：PCA9554 IO 扩展器
- 电源管理：电量显示与低功耗模式
4. MCP 协议扩展
- 设备控制工具：通过 MCP 协议实现设备控制
- 硬件抽象层：支持多种硬件平台和传感器
- 云端集成：可与大模型服务器通信
- 动态工具注册：根据硬件自动注册可用工具
架构设计
核心组件
- Application (
main/application.cc)
- 设备状态机管理（12种状态） - 语音交互流程控制 - MQTT 连接管理 - 状态切换与事件处理
- Alarm Manager (
main/alarm_manager.cc/h)
- 闹钟生命周期管理 - 定时器调度与触发 - 持久化存储管理 - 闹钟数量限制（最多支持10个闹钟）
- MCP Server (
main/mcp_server.cc/h)
- MCP 协议实现 - 工具注册与管理 - JSON-RPC 2.0 通信 - 设备控制接口
- Audio Service (
main/audio/audio_service.cc/h)
- 音频捕获与播放 - 编解码处理 - 语音唤醒检测 - 音频效果处理
状态机设计
设备支持以下状态：
kDeviceStateUnknown：未知状态kDeviceStateStarting：启动中kDeviceStateConfiguring：配置中kDeviceStateIdle：空闲状态（可休眠）kDeviceStateConnecting：连接服务器kDeviceStateListening：聆听状态kDeviceStateSpeaking：播放状态kDeviceStateUpgrading：升级中kDeviceStateActivating：激活中kDeviceStateAudioTesting：音频测试kDeviceStateFatalError：致命错误
关键修复
1. 回答完毕后不进入聆听状态
问题：当 AI 回答完毕时，系统可能停留在 Speaking 状态，导致无法继续对话。
解决方案：
- 优化
tts->stop消息处理逻辑 - 根据不同的聆听模式（ManualStop、AutoStop、Realtime）正确切换状态
- 增强状态切换的日志输出，便于调试
修改文件：main/application.cc:435-451
2. 防止闹钟触发前系统进入休眠
问题：系统在闹钟即将触发时可能进入低功耗模式，导致闹钟无法正常响铃。
解决方案：
- 在
CanEnterSleepMode()函数中添加闹钟保护逻辑 - 检查 AlarmManager 中是否有“已激活且未触发”的闹钟
- 添加
get_active_alarm_count()接口获取活跃闹钟数量 - 在闹钟存在时禁止进入低功耗模式
修改文件：main/application.cc:758-783、main/alarm_manager.h:29、main/alarm_manager.cc:227-237
3. 闹钟响铃无声音
问题：闹钟触发时可能没有声音提示。
解决方案：
- 在闹钟触发时先清理当前对话状态
- 播放本地提示音（使用 P3_EXCLAMATION 声音）
- 确保音频服务已初始化
修改文件：main/alarm_manager.cc:280-300
开发环境
构建工具
- ESP-IDF 5.4 或更高版本
- CMake 构建系统
- Ninja 构建工具
开发流程
# 编译项目
idf.py build
# 擦除 flash 并烧录
idf.py erase-flash
idf.py flash
# 监视串口输出
idf.py monitor项目结构
main/
├── application.cc/h # 主应用程序
├── alarm_manager.cc/h # 闹钟管理
├── mcp_server.cc/h # MCP 服务器
├── audio/ # 音频处理
├── boards/ # 硬件支持
├── display/ # 显示驱动
├── led/ # LED 控制
├── protocols/ # 通信协议
├── partitions/ # 分区表
└── scripts/ # 工具脚本使用说明
设置闹钟
通过语音指令或 MCP 协议设置闹钟：
"设置一个明天早上7点的闹钟"
"30分钟后提醒我"
"每天下午3点的闹钟"管理闹钟
- 查询所有闹钟：
"查询所有闹钟" - 删除闹钟：
"删除明天的闹钟" - 删除关键词匹配的闹钟：
"删除名字包含会议的闹钟"
硬件支持
项目支持多种开发板和硬件平台，详细列表请查看 main/boards/README.md。
许可证
MIT License
联系方式
如有问题或建议，请通过以下方式联系：
- Issue：https://github.com/Jason76789/xiaozhi-alarm-mcp/issues
- 邮箱：1935724779@qq.com
致谢
本项目基于虾哥开源的 ESP32 项目开发，感谢原作者的贡献。