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        洗地機智能語音交互方案:搭載WT588F/WTV/WT2003系列芯片的創新應用!

        日期: 2024-07-23
        瀏覽次數: 197

          一、產品功能、背景及市場介紹

          

          產品功能:

          

          洗地機是一種適用于硬質地面清洗同時吸干污水,并將污水帶離現場環保、節能、清潔的機械。洗地機適合多種地面的清洗工作,包括水泥地面、瓷磚、大理石、PVC、金剛砂、小方磚、塑膠地板等地面。

          

          產生背景:

          

          隨著社會經濟和科技的快速發展,人們對于清潔工作的效率和效果要求逐漸提高,這為洗地機的發展提供了廣闊的市場空間,國內外洗地機市場群雄涿鹿,市場總量逐年遞增,未來,隨著科技的不斷進步和市場需求的不斷變化,洗地機行業有望繼續保持快速發展的態勢。

          

          市場環境:

          

          隨著市場競爭的加劇,價格競爭成為一些企業爭奪市場份額的主要手段,導致一些品牌為了降低成本而犧牲了產品質量和售后服務,競爭的白熱化使得利潤空間狹窄,如何在能夠保持成本優勢的條件下增加設備賣點,大幅升級設備以贏得更多的市場份額和利潤空間,這就要從硬件成本上考慮。

          

          目前市面上大多數洗地機屬于儀表的整機控制解決方案,缺乏語音播放實時狀態和語音警示,對一些年齡較大的一部分終端客戶使用不夠友好。在整機控制方案中加入WT588F/WTV/WT2003系列語音芯片,不僅成本低,外圍電路簡單,提升客戶友好體驗感。


        洗地機智能語音交互方案:搭載WT588F/WTV/WT2003系列芯片的創新應用!

          

          二、具體應用案例

          

          下面我們以WT588F/WTV/WT2003系列中的其中一款各舉例應用實例:WT588F02B-8S、WTV380-8S、WT2003H4-16S芯片的洗地機方案方案分別直觀的呈現:

          

          1、WT588F02B-8S芯片的洗地機方案方案直概述

          

          洗地機由語音芯片WT588F02B-8S及驅動外設電路、按鍵顯示屏幕電路,原理圖如下。

          

        基于WT588F/WTV/WT2003系列芯片的洗地機方案


          2、WTV380-8S芯片的洗地機方案方案直概述

          

          洗地機由語音芯片WTV380-8S及驅動外設電路、按鍵顯示屏幕電路,原理圖如下。


        基于WT588F/WTV/WT2003系列芯片的洗地機方案

          

          3、WT2003H4-16S芯片的洗地機方案方案直概述

          

          洗地機由語音芯片WT2003H4-16S實現主控功能及驅動外設電路、按鍵顯示屏幕電路,原理圖如下。


        基于WT588F/WTV/WT2003系列芯片的洗地機方案

          

          4、BOM表格

          

        基于WT588F/WTV/WT2003系列芯片的洗地機方案


          

          5、各方案應用原理

          

          方案1、2屬于語音芯片獨立播音,MCU給語音芯片發送UART串口指令實現播音功能,外圍電路簡單,方便后續升級更換語音。

          

          方案3屬于語音芯片的擴張功能,在具備方案1、2的語音基礎功能外,有多余的IO口可以用來控制外設設備及按鍵和顯示器等,MUC+語音一體集成度高,無需額去選型MCU主控。

          

          6、方案優點

          

          使用WT588F02B-8S、WTV380-8S、WT2003H4-16S語音芯片不僅成本低,把系統的語音部分用一顆WT588F02B-8S、WTV380-8S、WT2003H4-16S語音芯片單獨處理,外圍電路簡單,通訊方式豐富。無需在整機系統的MCU選型時還考慮是否支持語音功能,從而降低MCU的選型成本和系統設計難度,獨立語音功能,更加聚焦整機功能的開發研發,提升開發效率,且WT2003H4-16S的IO腳多可作MUC+語音一體開發,無需再選MCU,集成度高, 為便于后期升級和更換語音功能。

          

          三、WT588F02B-8S、WTV380-8S、WT2003H4-16S基本功能、特點及應用框圖

          

          注:根據以下語音芯片的特性特點進行功能選型,以適用不同的應用場景和功能擴展。

          

          1、WT588F02B-8S的應用優勢特點

          

          ★16位DSP語音芯片、32Mhz內部振蕩;

          

          工作電壓2.0~5.5V;建議電壓:2.2~4.0V(由于串口使用TTL電平通信)

          

          16bit的PWM輸出,可直接驅動8R 0.5W喇叭;

          

          支持6K~32Khz的WAV文件,以及MIDI文件;

          

          客戶可以通過配套下載測試板在線更換芯片內部語音內容;

          

          芯片內部有256K byte 的存儲空間,可以做掉電記憶功能、數據存儲等功能(可擴展給用戶MCU做緩存空間)。

          

          芯片主控程序和內置存儲數據均可擦除再燒寫。

          

          芯片封裝:SOP8。

          

          低電壓檢測功能,可以設置當電壓低于某一個值,做出相應提示

          

          UART、IIC、SP、一線、兩線等通訊協議及按鍵控制。

          

          2、WTV380-8S的應用優勢特點

          

          UART控制模式:標準UART通信接口,默認波特率9600;支持SPI-Flash作為存儲器。帶有文件索引播放、插播、單曲循環、所有曲目循環、隨機播放等功能。32級音量可調、最大可以支持外掛128Mbit的Flash;

          

          一線、兩線串口控制模式:可通過發碼端控制語音播放、停止、循環播放和音量大?。?6級音量可調、支持 SPI-Flash做為存儲器:最大可以支持外掛128Mbit的Flash;

          

          一線、兩線串口控制模式:語音芯片具有休眠模式功能,休眠模式分為深度休眠(功耗<3uA)和普通休眠(功耗<30uA),上電5S后默認進入普通休眠模式,無須指令喚醒,發送播放指令語音芯片立即響應播放;

          

          一線、兩線串口,單芯片(不含外圍負載電路,如功放等)上電在不播放狀態下,默認進入普通休眠,功耗在30uA內(注:在不同環境下存在誤差)。單芯片發送指令進入深度休眠后,功耗在3uA以內;

          

          按鍵控制模式:觸發方式靈活,可隨意設置任意按鍵為脈沖可重復觸發、脈沖不可重復觸發、無效按鍵、電平保持不可循環、電平保持可循環、電平非保持可循環、上一曲不循環、下一曲不循環、上一曲可循環、下一曲可循環、音量+、音量-、播放/暫停、停止、播放/停止等15種觸發方式,最多可用10個按鍵觸發控制輸出;

          

          上電默認不播放;具備BUSY狀態指示、BUSY平時為高電平,播放時為低電平(可通過本司上位機網頁合成語音bin文件,配置默認BUSY狀態,選擇平時為低,播放為高);

          

          支持語音高品質音頻格式,支持MP3格式,(音頻碼率支持8kbps~320kbps)聲音優美;

          

          工作電壓:SOP8:2.4V-3.6V、QFN20\QFN32:2.4V-5.2V;

          

          內置0.5W D類功放;

          

          兩個16位異步分頻器定時器;

          

          一個紅外遙控解碼器;

          

          12bit高精度AD采樣;

          

          大功率IO驅動能力,最高可直接驅動64mA;

          

          出廠自帶onekey(下一曲按鍵),IO口拉低觸發播放下一曲功能,無需發碼即可調試播放聲音;注:如芯片內部存放有a、b、c三首音頻,第一次拉低onekey IO,即播放a音頻,第二次拉低onekey IO,即播放b音頻,依此類推,拉低四次則又播放a音頻。

          

          建議芯片上電300ms后再去發碼控制,一般上電后160ms內芯片即可完成上電初始化,剩余140ms時間,因本司增加語音更換功能,上電初始化完成后握手判斷是否有更新語音需求;如需要縮短芯片初始化時間的可以聯系本公司做專門定制處理,可以做到上電初始化為60ms內;

          

          語音芯片出廠前需寫入固件及語音??蛻粢部赏ㄟ^唯創上位機網頁,及搭配本司下載器,進行語音bin制作和下載更新;

          

          本司下載器更新接口為UART接口(VCC/TX/RX/GND),建議畫板時預留,更新操作請參考下載器說明書;

          

          重點注意:語音芯片如果需要掛flash。建議使用“唯創”出的flash,其他廠商的flash,不能保證可以正常工作。(建議將150mil和208mil尺寸兼容擴展畫上,更方便備貨)

          

          內置容量說明:SOP8封裝:支持WTV380-8S/WTV890-8S、QFN20:WTV120-N/WTV380-N、QFN32:WTV380-P/WTV890-P;

          

          注:當PWM電流瞬間過大,達到芯片負載極限時,將導致芯片內核電壓瞬間低至2.0V以下,芯片進入保護狀態。

          

          3、WT2003H4-16S的應用優勢特點

          

          UART控制模式:標準UART通信接口,默認波特率9600;支持本司上位機修改波特率,上位機波特率參數選擇有:14400、19200、38400、57600、115200、128000、230400、460800、600000、750000、921600、1000000;支持 SPI-Flash作為存儲器。帶有文件索引播放、插播、 單曲循環、所有曲目循環、隨機播放等功能。32 級音量可調、最大可以支持外掛 128Mbit 的 Flash,上電默認最大音量等級;

          

          芯片的封裝有 SOP16、TSSOP24和 QFN32 芯片,適合應用于各種應用場景。

          

          一線、兩線串口控制模式:可通過發碼端控制語音播放、停止、循環播放和音量大??;8級音量可調、支持 SPI-Flash做為存儲器:最大可以支持外掛 128Mbit 的 Flash,上電默認最大音量等級;

          

          一線、兩線串口控制模式:上電5S后默認進入深度休眠模式,發碼前需先喚醒,否則第一次發碼指令無效,只充當喚醒指令,在5S內發送第二次指令有效,可參考本司提供發碼例程;

          

          一線、兩線串口,單顆語音IC進入深度休眠后,功耗在5uA以內,目前錄音/外掛flash電路用到芯片內部LDO 3.3V供電,功耗一般在30uA - 450uA左右,如需控制在5uA以內,需用其他IO口供電,定制工程(與本司業務員溝通);

          

          按鍵控制模式:觸發方式靈活,可隨意設置任意按鍵為脈沖可重復觸發、脈沖不可重復觸發、無效按鍵、電平保持不可循環、電平保持可循環、電平非保持可循環、上一曲不循環、下一曲不循環、上一曲可循環、下一曲可循環、音量+、音量-、播放/暫停、停止、播放/停止等15種觸發方式,最多可用10個按鍵觸發控制輸出;

          

          上電默認不播放;具備BUSY狀態指示、BUSY平時為低電平,播放時為高電平;

          

          支持切換音頻輸出方式,樣品默認SPK輸出 ,如需DAC輸出,UART串口通信請參考音頻輸出切換B6指令;一線、兩線串口,發送音頻切換指令F4 00,詳情可預覽功能介紹部分;

          

          支持語音高品質音頻格式,支持MP3和WAV格式,(支持采樣率8K-44.1K,單聲道音頻碼率支持8kbps~320kbps,雙聲道音頻碼率8kbps~128kbps)聲音優美;

          

          工作電壓:2.4-5.2V;

          

          內置0.5W D類功放;

          

          兩個16位異步分頻器定時器;

          

          數字音頻流,IIS支持主機和從機模式;

          

          一個紅外遙控解碼器;

          

          16 bit高精度ADC和DAC;

          

          大功率IO驅動能力,最高可直接驅動64mA;

          

          芯片上電初始化時間為200-300ms,一般100ms芯片即可完成上電初始化,剩余200ms時間,因本司增加語音更換功能,上電初始化完成后握手判斷是否有更新語音需求,因此建議芯片上電300ms后再去發碼控制。

          

          語音芯片VCC腳為供電輸入腳,VOUT為芯片內部LDO輸出腳(最高輸出3.3V),一般接106到地,可語音芯片相連的Flash或者TF卡供電,不能給VOUT腳輸入超過3.3V的電壓,否則導致工作異常;

          

          單芯片使用(使用內置容量)時內置語音需出廠前寫入;

          

          支持UART更新程序以及語音,建議畫板時預留UART串口,升級請參考串口升級文檔;

          

          重點注意:語音芯片如果需要掛flash。建議使用“唯創”出的flash,其他廠商的flash,不能保證可以正常工作。(建議將150mil和208mil尺寸兼容擴展畫上,更方便備貨)。

          

          芯片應用框圖


        洗地機智能語音交互方案:搭載WT588F/WTV/WT2003系列芯片的創新應用!

          

          四、結尾

          

          唯創知音作為一家專注于語音技術研究的高新技術企業,始終堅持以“服務好工程師”為目標,以行業語音交互器件標準化為方向,致力于讓復雜變簡單,提供快捷的語音、智能物聯網應用解決方案。WT588F02B-8S應用設計方案,在智能檢測中的語音播放等電氣設備、消費電子行業領域內已有成熟的應用案例。消費類電子產品應用是公司重要的發展領域,未來,唯創知音將在更多行業推出標準化語音芯片,進一步提升工程師的設計體驗,為消費類電子行業標準化賦能。


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