（来源：妮mo 达尔闻说）

【得捷大开箱】是 DigiKey得捷与达尔闻联合打造的开发板体验活动！来到第三季，本次体验的主角是M5Stack Tab5——一款兼顾实用性、可玩性与专业性的便携式智能终端。

在本次活动中，不少参与者基于这块开发板完成了各式各样的创意项目：智能桌面办公助手、生字学习助手、音乐探索终端，还有集智能家居、工业控制、机械臂抓取于一体的 “一机多能” 综合终端系统。

本期文章特别整理了一体化终端系统这个项目，快来一起学习参考，get 开发新灵感吧。

直接看项目的实现过程以及演示效果——

随着物联网与嵌入式技术的快速发展，单一功能的智能终端已难以满足日益复杂的应用场景需求。M5Stack Tab5作为一款高性能、高集成度的便携式IoT开发平台，凭借其ESP32-P4双核RISC-V处理器、ESP32-C6无线模块、5英寸高清触控屏以及丰富的板载外设接口（RS485、TTL、USB等），为开发者提供了一个功能强大的硬件底座。

本项目的核心思路是：基于同一硬件平台，构建覆盖智能家居、工业调试、机器人控制三大典型场景的一体化终端系统，充分发挥Tab5的硬件资源优势，避免功能重复开发，实现“一机多能”的设计目标。

TAB5的硬件参数：M5Stack Tab5作为一款高性能便携式IoT开发平台，其核心硬件配置为解决上述问题提供了理想基础：

三个项目界面均使用LVGL8.3.11设计 IDE：Arduino

智能家居系统

硬件构成：

本系统采用主机-从机架构，Tab5作为主机负责决策与交互，ESP32/ESP8266设备作为从机执行具体控制任务，ESP32-CAM负责视频采集与传输。

主界面与Tab页设计：屏幕顶部设置状态栏，实时显示：NTP同步的网络时间

主界面采用三Tab页布局，顶部设置导航栏供用户切换：

Tab1：场景控制与信息中心。预置四种场景模式，由Tab5决策后向各从机设备下发控制指令：

环境数据显示：由ESP32连接GY39 传感器 雨滴传感器、MQ-2气体传感器实时采集数据通过TCP协议把数据发送到TAB5终端；通过心知天气API，获取室外天气信息：当前温度、天气现象（晴/雨/多云等）、风速与风向、穿衣指数等生活建议，请求方式为HTTP GET，返回JSON格式数据后由Tab5解析并显示在界面中。

基于Tab5板载音频系统（ES8388编解码器 + 扬声器/耳机接口）实现本地音乐播放功能：播放/暂停控制；上一首/下一首切换；音量调节。音乐文件存放于microSD卡中，由Tab5本地解码播放。

房间设备控制：本页面按房间分区展示各区域家电设备控制面板：

通讯协议：Tab5与各从机设备通过TCP协议进行数据交互，指令格式自定义，包含设备ID、操作类型、参数值等字段。从机接收指令后执行相应动作并返回执行状态。

闹钟与安防系统：

闹钟功能：用户可设置闹钟时间（时/分）时间到达后触发弹窗提醒，并播放预设音乐闹钟功能完全由Tab5本地实现。

安防功能：用户可手动使能/关闭安防功能。使能后，系统实时监测以下传感器状态：门窗磁传感器（检测门窗开启）、人体红外传感器（检测室内移动）一旦触发异常，Tab5立即发出警报（蜂鸣器报警+手机APP远程提醒）。由ESP8266从机采集，通过TCP上报至Tab5。

视频监控：使用ESP32-CAM采集视频流、通过TCP协议将视频流传输至Tab5、Tab5实时显示监控画面、支持微信小程序端远程查看。

系统设置：亮度调节：调节Tab5屏幕亮度主题控制：切换深浅色主题模式

Modbus RTU上位机

硬件构成：

串口配置模块，通过参数配置建立Modbus RTU连接：

支持以下常用Modbus功能码：

操作流程：

用户选择功能码->输入起始地址和数量/数据值->系统构造Modbus RTU请求帧（通过识别功能码和输入的数据然后计算CRC按照ModbusRTU标准组帧）->点击发送执行操作->接收并解析响应帧

在发送前，界面实时显示即将发送的完整Modbus RTU帧（十六进制格式）：

示例：读取保持寄存器（功能码0x03）设备地址: 0x01 起始地址: 0x0000 寄存器数量: 0x0002 计算CRC 0xC40B发送帧预览: 01 03 00 00 00 02 C4 0B

接收数据以表格形式展示，每条记录包含：

用户可对选中的接收数据进行三种进制显示切换：

实时统计并显示通信状态信息：

机械臂控制系统

通信协议设计：

接口类型：TTL串口（3.3V电平）

波特率：可配置（默认115200bps）

数据位：8位

停止位：1位

校验位：无

采用自定义协议，通过串口发送指令控制舵机：

指令集：

功能模块设计包括：

舵机控制模块：用户通过滑条控制单个舵机角度,实时显示当前舵机角度值,可独立控制，支持一键回中。

动作管理：

操作流程：

1.通过滑块将舵机调整到目标姿态

2.点击"添加动作"，当前姿态被保存为动作

3.动作显示在列表中（按序号排列）

4.选中动作后，机械臂自动运行到该动作位置

5.点击"更新"用当前姿态覆盖选中的动作

6.选中动作后点击"删除"移除该动作

动作组管理模块

本项目基于M5Stack Tab5平台，成功构建了一套覆盖智能家居控制、工业现场调试与机械臂控制三大场景的终端系统，充分发挥了ESP32-P4双核处理器、Wi-Fi 6、5英寸触控屏、RS485/TTL双串口及音频系统等硬件资源优势。智能家居系统实现了场景联动、设备管控、安防预警、音乐播放与微信小程序远程控制；Modbus RTU调试工具支持RS485/TTL双端口、多功能码通信、帧透明预览及BIN/DEC/HEX多格式数据转换；机械臂控制系统实现了六轴独立控制、动作编排、动作组录制与在线运行。

三大系统采用模块化的架构设计，具备良好的可维护性与扩展性。成功验证了M5Stack Tab5作为多功能智能终端硬件平台的强大潜力，验证了其在消费电子、工业自动化、机器人控制三大领域的集成系统的可行性。通过合理的软件架构设计与模块化的功能划分，实现了资源的充分复用与功能的有机整合。

后续可在以下方向持续演进：

智能增强：引入语音唤醒与LLM对话能力，提升人机交互的智能化水平。

协议扩展：增加Modbus TCP支持、MQTT协议接入，扩展设备兼容性。

算法升级：为机械臂控制系统引入逆运动学解算与轨迹平滑插值算法。