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WT588F02B语音芯片在智能台灯上的应用实例解析

发布时间:2022-05-12 10:49 浏览次数:

  目前灯具市场上出售的灯具种类繁多,一般台灯采用220V交流电源供电,手动开关或触摸感应式来控制,这类台灯存在很多弊端,一是电压不是安全电压,给人们使用带来不安全因素;二是日光灯还具有频闪效应,经常使用会给人的眼睛带来一定伤害;三是耗电量大;四是人工化,人们由于手工操作,偶尔会忘记关灯,这也造成浪费现象。到目前为止市场上现有的普通台灯90%的供电系统是用交流电经变压后直接供电,在用电高峰期时使用会增加供电系统的负担,并且停电时不能工作,移动使用性较差。

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  智能台灯主要的应用在大众生活中,它除了照明的功能外,可以通过按键设置亮度,让人的眼睛更加舒服。智能台灯一方面可以在人体太靠近桌面,台灯自动感应,发出声音警告纠正坐姿,预防脊椎变形和眼睛近视。另一方面智能台灯可以更节能省电,有利于环保。
  
  WT588F02B芯片是一颗多功能语音芯片,该系列芯片集成了语音播报、数码管显示驱动等功能,以及有丰富的扩展资源,单芯片可以完成语音交互、显示驱动、MCU功能。WT588F系列芯片有3种封装:SOP8、SOP16、SSOP24,有需求的朋友可以联系唯创知音。
  
  下面我们以应用实例:WT588F02B在智能台灯设计方案上直观的呈现:
  
  WT588F02B智能台灯方案设计实例
  
  1.方案概述
  
  本设计满足了一下功能要求:
  
  1.当房间亮度不够亮时且有人在附近时,台灯便会自动点亮,省去了黑暗中寻找开关的麻烦;
  
  2.当学习或工作由于太靠近桌面,造成坐姿不正时,系统就会发出语音提示,以纠正坐姿防止近视;
  
  3.当无人在时或忘记关灯,台灯会自动熄灭,以达到节省能源的目的;
  
  4.按键功能:调节灯光亮度、手动关灯;
  
  5.整点报时。
  
  2.应用框架图
  
  本系统结构图如下图所示。

 

WT588F02B语音芯片结构图

  
  3.硬件设计概述
  
  3.1器件选型

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  3.2主控介绍
  
  WT588F02B-8S 是M6米乐新研发的一款 16 位 DSP 语音芯片、内部振荡 32Mhz,16 位的PWM解码。目前 WT588F02B-8S,较高音质可以支持存放 170 秒语音内容(若客户对音质没有要求,可以存放 320 秒的语音内容)。WT588F02B-8S 区别于传统 OTP 芯片,突破是客户可以自己通过配套下载器实现在线更换芯片内部语音内容;并且芯片内置硬件 SPI、UART、IIC、比较器等各类资源,可以为客户定制各种不同的个性化功能产品。

WT588F02B语音芯片管脚

  
  3.2.1芯片基本功能及特点
  
  1.16位DSP语音芯片、32Mhz内部振荡;
  
  2.工作电压2.0~5.5V;建议电压:2.2~4.0V(由于串口使用TTL电平通信)
  
  3.16bit的PWM输出,可直接驱动8R 0.5W喇叭;
  
  4.支持6K~32Khz的WAV文件;
  
  5.客户可以通过配套下载测试板在线更换芯片内部语音内容;
  
  6.带语音提示功能;
  
  7.支持32768段地址,有更多需求可以扩展;
  
  8.芯片内部有183K byte 的存储空间(不包括主控程序)。
  
  9.芯片主控程序和内置存储数据均可擦除再烧写。
  
  10.读取当前时钟信息: 年、月、日、时、分、秒、周
  
  11.设置当前时间信息: 年、月、日、时、分、秒
  
  12.放置用户数据(读写):256个字节 放在FLASH里面
  
  13.内置亮度调节的电路----占空比 8 级可调,使用 1K 的频率;
  
  3.3电源部分
  
  基于TP4056芯片,实现锂电池供电,可以重复充电。

 

语音芯片电路图

  
  3.4人体红感应器接口
  
  人体都有恒定的体温,一般在37摄氏度,所以会发出特定的波长(10um左右的红外线),被动式红外探头就是靠探测人体发射的10um左右的红外线二进行工作的。人体发射的红外线通过菲尼尔滤光片增强后聚集到红外感应源上,红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时会失去电荷平衡,向外释放电荷,输出信号可被主控芯片接收。

 

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  3.5时钟系统设计
  
  此模块选用WT5T01秒跳芯片,晶振在-5~+10ppm范围内,脉宽为31.25ms。通过此模块可实现语音报时,当使用SSOP24的主控芯片,可实现时钟显示功能。

 

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  3.6 LED灯光输出及按键
  
  PC1脚输出PWM调光信号,可控制LED灯的亮度调节,按键功能实现手动控制调光及关闭台灯,默认情况下,台灯开关由红外感应控制。

 

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  3.7总原理图
  

语音芯片原理图

 

  唯创知音成立于1999年,作为一家专注于语音技术研究的高新技术企业,始终坚持以“服务好工程师”为目标,以行业语音交互器件标准化为方向,致力于让复杂变简单,提供快捷的语音、智能物联网应用解决方案。WT588F系列应用设计方案,在智能闹钟、智能水杯、雾化加湿器等消费电子行业领域内已有成熟的应用案例。消费类电子产品应用是公司重要的发展领域,未来,唯创知音将在更多行业推出标准化语音芯片,进一步提升工程师的设计体验,为消费类电子行业标准化赋能。

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