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電動牙刷語音芯片應(yīng)用設(shè)計方案,WT2003H4-16S

WT-深圳唯創(chuàng)知音電子有限公司 ? 2022-06-01 11:26 ? 次閱讀

概述

電動牙刷是一種較為新式的清潔牙齒的工具,它是在許多發(fā)達國家廣泛使用的牙齒護理工具。電動牙刷作為一種新式刷牙工具,其使用日漸廣泛。電動牙刷的刷頭通過快速旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生高頻振動,將牙膏迅速分解為細(xì)小的泡沫,能夠更加深入牙間隙中。它比手動牙刷能更加徹底的清除38%的牙菌斑,能夠更有效的減少由于飲茶、喝咖啡和其他原因造成的外源性牙齒著色。口腔健康重在預(yù)防,刷牙和漱口是預(yù)防口腔疾病主要和重要的方法。 電動牙刷行業(yè)在口腔清潔用品行業(yè)中占據(jù)舉足輕重的地位。

雖然我國目前牙刷市場主要為手動牙刷主導(dǎo),但是隨著人們生活水平,健康意識的提高,電動牙刷的市場份額也在逐漸增長。唯創(chuàng)知音一直致力于為客戶服務(wù),讓復(fù)雜變簡單,因此形成了一套完整的電動牙刷解決方案。該方案主要基于唯創(chuàng)知音強大的語音芯片WT2003H4。

WT2003HX是一款功能強大的高品質(zhì)語音芯片,采用高性能32位處理器,最高頻率可達120MHz,具有低成本、低功耗、高可靠性、通用性能強等特點。該芯片性能和特點如下所示:

1. 內(nèi)置FLASH可存放300秒語音。

2. 音頻輸出支持SPK和DAC輸出。(DAC輸出占用一個IO口)

3. 支持語音高品質(zhì)音頻格式,音頻碼率支持8kbps~320kbps。

4. 一個紅外遙控解碼器。

5. 16bit高精度ADC和DAC。

6. 大功率IO驅(qū)動能力,最高可直接驅(qū)動64ma。

7. 四通道PWM輸出。

8. 工作電壓在2.0V-5.5V

9. 休眠功耗:靜態(tài)電流小于10微安。

10. 低電壓檢測:低于設(shè)定電壓發(fā)出提示(該提示可根據(jù)客戶需要定制)

11. 標(biāo)準(zhǔn)uart通訊:波特率9600。

(1) 方案概述:

WT2003H4電動牙刷方案,客戶MCU通過標(biāo)準(zhǔn)uart指令,對WT2003H4調(diào)節(jié)聲波馬達工作需要的PWM脈沖,其PWM頻率和占空比皆可通過指令設(shè)置。其次檔位指示燈和充電指示燈,可根據(jù)需要調(diào)節(jié)呼吸效果和閃爍效果,呼吸時間和閃縮時間皆可通過指令控制。語音播報功能,開機提示語音,關(guān)機提示音,以及工作時的背景音都可根據(jù)指令設(shè)置。

(2) 設(shè)計框圖

本方案根據(jù)WT2003H4-16SS封裝的芯片,主要通過uart通訊控制,由無線充電電路,馬達電路與LED燈電路組成,電路簡單,但是能夠?qū)崿F(xiàn)電動牙刷的基本需求。設(shè)計框圖如圖2.1所示。

get?code=ZDFkN2E3YTJlNzg4ZjAxYTViMTFkYjY3ZTE2OTJhMGEsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

圖2.1 電動牙刷設(shè)計框圖

(1) 設(shè)計原理圖

無線充電電路如下圖3.1所示。

get?code=ZWMyNmQzMDBlYWM0Mzg2ODc3MDE1NjgzMzU0MmM5NjcsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

馬達電路如下圖3.2所示。

get?code=NTVlMGIxN2RmZDBkYmJmMmVhN2RjYjlmYmM5NDRkY2YsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

LED燈電路原理圖如下圖3.3所示。

get?code=NGRlMWYyMjYyMWFhNWZhOWI3NjI1NzMyMGI5NGZjYmEsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

功放電路原理圖如下圖3.4所示。

get?code=ZDFkZTRlMDgyYjA5ODk4OTIyOTYyOTZkNTA0MWNiNTAsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

MCU電路如下圖3.5所示。

get?code=ODdmZTZiZDI5ZThhYzgyMDdkODU3MWVhNWVmZWI5NmUsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

(4) 設(shè)計思路

1. PWM調(diào)控馬達的工作頻率,實現(xiàn)電動牙刷多種工作模式,其中只需發(fā)送客戶所需要的頻率和PWM的間隔時間,MCU即可輸出相應(yīng)PWM調(diào)控聲波馬達進行工作。指令如下表4.1所示。

get?code=MTViOWI2Mjg4YzM4ZDRhNWUwMDA2MDlhZTIxZDBkMWEsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

其中標(biāo)志1為啟動,0為關(guān)閉。頻率取值在1-3000Hz,時間間隔取值0us-600000us。

2. LED燈珠的控制,有亮,滅,呼吸和閃爍四種方式。具體指令如下表4.2所示。

get?code=ZDYyOWJhNDc2YWE4ZWM5NjY1NmQxNjJlNzIyZDMwYjIsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

其中燈位為第幾個LED燈,數(shù)據(jù)為1點亮,0關(guān)閉。

呼吸燈指令如下表4.3所示。

get?code=NDlhYzhiMDBiYjI5OTQxYmQ3NjcwZGE5ZGI0MGY4NzcsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

其中燈位為第幾個LED燈,呼吸時間單位為毫秒,頻率為PWM頻率,單位Hz。

LED燈閃爍如下表4.4所示。

get?code=MzViMDY0Mzg2NmRiMjI5MzI2ZjgwNzJlMzk5NWZiZGIsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

其中閃爍頻率單位為毫秒。

3. 低電檢測和充電

客戶可發(fā)送指令設(shè)置低電電壓,在電壓降到設(shè)定電壓時,mcu會主動播報低電提醒。

get?code=OTY0NWE5M2JmZWE0NTc1ZWExNjY0YzVjYzlmZmIwNGEsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

其中電壓值例如3.4v為3400.

充滿電時MCU會主動發(fā)碼告知主控充電完成。

get?code=Y2IyMjkxNGUwOTE2MzIzMDU0ZmExZDQ0Zjk2NjU1NjUsMTY1NDA1MzU0MTI4MA==

4. 功放輸出

可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)uart指令選擇pwm輸出音頻和DAC輸出音頻。

唯創(chuàng)知音作為一家專注于語音技術(shù)研究的高新技術(shù)企業(yè),始終堅持以“服務(wù)好工程師”為目標(biāo),以行業(yè)語音交互器件標(biāo)準(zhǔn)化為方向,致力于讓復(fù)雜變簡單,提供快捷的語音、智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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