一、产品功能、背景及市场介绍
产品功能:
洗地机是一种适用于硬质地面清洗同时吸干污水,并将污水带离现场环保、节能、清洁的机械。洗地机适合多种地面的清洗工作,包括水泥地面、瓷砖、大理石、PVC、金刚砂、小方砖、塑胶地板等地面。
产生背景:
随着社会经济和科技的快速发展,人们对于清洁工作的效率和效果要求逐渐提高,这为洗地机的发展提供了广阔的市场空间,国内外洗地机市场群雄涿鹿,市场总量逐年递增,未来,随着科技的不断进步和市场需求的不断变化,洗地机行业有望继续保持快速发展的态势。
市场环境:
随着市场竞争的加剧,价格竞争成为一些企业争夺市场份额的主要手段,导致一些品牌为了降低成本而牺牲了产品质量和售后服务,竞争的白热化使得利润空间狭窄,如何在能够保持成本优势的条件下增加设备卖点,大幅升级设备以赢得更多的市场份额和利润空间,这就要从硬件成本上考虑。
目前市面上大多数洗地机属于仪表的整机控制解决方案,缺乏语音播放实时状态和语音警示,对一些年龄较大的一部分终端客户使用不够友好。在整机控制方案中加入WT588F/WTV/WT2003系列语音芯片,不仅成本低,外围电路简单,提升客户友好体验感。
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二、具体应用案例
下面我们以WT588F/WTV/WT2003系列中的其中一款各举例应用实例:WT588F02B-8S、WTV380-8S、WT2003H4-16S芯片的洗地机方案方案分别直观的呈现:
1、WT588F02B-8S芯片的洗地机方案方案直概述
洗地机由语音芯片WT588F02B-8S及驱动外设电路、按键显示屏幕电路,原理图如下。
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2、WTV380-8S芯片的洗地机方案方案直概述
洗地机由语音芯片WTV380-8S及驱动外设电路、按键显示屏幕电路,原理图如下。
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3、WT2003H4-16S芯片的洗地机方案方案直概述
洗地机由语音芯片WT2003H4-16S实现主控功能及驱动外设电路、按键显示屏幕电路,原理图如下。
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4、BOM表格
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5、各方案应用原理
方案1、2属于语音芯片独立播音,MCU给语音芯片发送UART串口指令实现播音功能,外围电路简单,方便后续升级更换语音。
方案3属于语音芯片的扩张功能,在具备方案1、2的语音基础功能外,有多余的IO口可以用来控制外设设备及按键和显示器等,MUC+语音一体集成度高,无需额去选型MCU主控。
6、方案优点
使用WT588F02B-8S、WTV380-8S、WT2003H4-16S语音芯片不仅成本低,把系统的语音部分用一颗WT588F02B-8S、WTV380-8S、WT2003H4-16S语音芯片单独处理,外围电路简单,通讯方式丰富。无需在整机系统的MCU选型时还考虑是否支持语音功能,从而降低MCU的选型成本和系统设计难度,独立语音功能,更加聚焦整机功能的开发研发,提升开发效率,且WT2003H4-16S的IO脚多可作MUC+语音一体开发,无需再选MCU,集成度高, 为便于后期升级和更换语音功能。
三、WT588F02B-8S、WTV380-8S、WT2003H4-16S基本功能、特点及应用框图
注:根据以下语音芯片的特性特点进行功能选型,以适用不同的应用场景和功能扩展。
1、WT588F02B-8S的应用优势特点
★16位DSP语音芯片、32Mhz内部振荡;
★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)
★16bit的PWM输出,可直接驱动8R 0.5W喇叭;
★支持6K~32Khz的WAV文件,以及MIDI文件;
★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;
★芯片内部有256K byte 的存储空间,可以做掉电记忆功能、数据存储等功能(可扩展给用户MCU做缓存空间)。
★芯片主控程序和内置存储数据均可擦除再烧写。
★芯片封装:SOP8。
★低电压检测功能,可以设置当电压低于某一个值,做出相应提示
★UART、IIC、SP、一线、两线等通讯协议及按键控制。
2、WTV380-8S的应用优势特点
★UART控制模式:标准UART通信接口,默认波特率9600;支持SPI-Flash作为存储器。带有文件索引播放、插播、单曲循环、所有曲目循环、随机播放等功能。32级音量可调、最大可以支持外挂128Mbit的Flash;
★一线、两线串口控制模式:可通过发码端控制语音播放、停止、循环播放和音量大小;16级音量可调、支持 SPI-Flash做为存储器:最大可以支持外挂128Mbit的Flash;
★一线、两线串口控制模式:语音芯片具有休眠模式功能,休眠模式分为深度休眠(功耗<3uA)和普通休眠(功耗<30uA),上电5S后默认进入普通休眠模式,无须指令唤醒,发送播放指令语音芯片立即响应播放;
★一线、两线串口,单芯片(不含外围负载电路,如功放等)上电在不播放状态下,默认进入普通休眠,功耗在30uA内(注:在不同环境下存在误差)。单芯片发送指令进入深度休眠后,功耗在3uA以内;
★按键控制模式:触发方式灵活,可随意设置任意按键为脉冲可重复触发、脉冲不可重复触发、无效按键、电平保持不可循环、电平保持可循环、电平非保持可循环、上一曲不循环、下一曲不循环、上一曲可循环、下一曲可循环、音量+、音量-、播放/暂停、停止、播放/停止等15种触发方式,最多可用10个按键触发控制输出;
★上电默认不播放;具备BUSY状态指示、BUSY平时为高电平,播放时为低电平(可通过本司上位机网页合成语音bin文件,配置默认BUSY状态,选择平时为低,播放为高);
★支持语音高品质音频格式,支持MP3格式,(音频码率支持8kbps~320kbps)声音优美;
★工作电压:SOP8:2.4V-3.6V、QFN20\QFN32:2.4V-5.2V;
★内置0.5W D类功放;
★两个16位异步分频器定时器;
★一个红外遥控解码器;
★12bit高精度AD采样;
★大功率IO驱动能力,最高可直接驱动64mA;
★出厂自带onekey(下一曲按键),IO口拉低触发播放下一曲功能,无需发码即可调试播放声音;注:如芯片内部存放有a、b、c三首音频,第一次拉低onekey IO,即播放a音频,第二次拉低onekey IO,即播放b音频,依此类推,拉低四次则又播放a音频。
★建议芯片上电300ms后再去发码控制,一般上电后160ms内芯片即可完成上电初始化,剩余140ms时间,因本司增加语音更换功能,上电初始化完成后握手判断是否有更新语音需求;如需要缩短芯片初始化时间的可以联系本公司做专门定制处理,可以做到上电初始化为60ms内;
★语音芯片出厂前需写入固件及语音。客户也可通过唯创上位机网页,及搭配本司下载器,进行语音bin制作和下载更新;
★本司下载器更新接口为UART接口(VCC/TX/RX/GND),建议画板时预留,更新操作请参考下载器说明书;
★重点注意:语音芯片如果需要挂flash。建议使用“唯创”出的flash,其他厂商的flash,不能保证可以正常工作。(建议将150mil和208mil尺寸兼容扩展画上,更方便备货)
★内置容量说明:SOP8封装:支持WTV380-8S/WTV890-8S、QFN20:WTV120-N/WTV380-N、QFN32:WTV380-P/WTV890-P;
注:当PWM电流瞬间过大,达到芯片负载极限时,将导致芯片内核电压瞬间低至2.0V以下,芯片进入保护状态。
3、WT2003H4-16S的应用优势特点
★UART控制模式:标准UART通信接口,默认波特率9600;支持本司上位机修改波特率,上位机波特率参数选择有:14400、19200、38400、57600、115200、128000、230400、460800、600000、750000、921600、1000000;支持 SPI-Flash作为存储器。带有文件索引播放、插播、 单曲循环、所有曲目循环、随机播放等功能。32 级音量可调、最大可以支持外挂 128Mbit 的 Flash,上电默认最大音量等级;
★芯片的封装有 SOP16、TSSOP24和 QFN32 芯片,适合应用于各种应用场景。
★一线、两线串口控制模式:可通过发码端控制语音播放、停止、循环播放和音量大小;8级音量可调、支持 SPI-Flash做为存储器:最大可以支持外挂 128Mbit 的 Flash,上电默认最大音量等级;
★一线、两线串口控制模式:上电5S后默认进入深度休眠模式,发码前需先唤醒,否则第一次发码指令无效,只充当唤醒指令,在5S内发送第二次指令有效,可参考本司提供发码例程;
★一线、两线串口,单颗语音IC进入深度休眠后,功耗在5uA以内,目前录音/外挂flash电路用到芯片内部LDO 3.3V供电,功耗一般在30uA - 450uA左右,如需控制在5uA以内,需用其他IO口供电,定制工程(与本司业务员沟通);
★按键控制模式:触发方式灵活,可随意设置任意按键为脉冲可重复触发、脉冲不可重复触发、无效按键、电平保持不可循环、电平保持可循环、电平非保持可循环、上一曲不循环、下一曲不循环、上一曲可循环、下一曲可循环、音量+、音量-、播放/暂停、停止、播放/停止等15种触发方式,最多可用10个按键触发控制输出;
★上电默认不播放;具备BUSY状态指示、BUSY平时为低电平,播放时为高电平;
★支持切换音频输出方式,样品默认SPK输出 ,如需DAC输出,UART串口通信请参考音频输出切换B6指令;一线、两线串口,发送音频切换指令F4 00,详情可预览功能介绍部分;
★支持语音高品质音频格式,支持MP3和WAV格式,(支持采样率8K-44.1K,单声道音频码率支持8kbps~320kbps,双声道音频码率8kbps~128kbps)声音优美;
★工作电压:2.4-5.2V;
★内置0.5W D类功放;
★两个16位异步分频器定时器;
★数字音频流,IIS支持主机和从机模式;
★一个红外遥控解码器;
★16 bit高精度ADC和DAC;
★大功率IO驱动能力,最高可直接驱动64mA;
★芯片上电初始化时间为200-300ms,一般100ms芯片即可完成上电初始化,剩余200ms时间,因本司增加语音更换功能,上电初始化完成后握手判断是否有更新语音需求,因此建议芯片上电300ms后再去发码控制。
★语音芯片VCC脚为供电输入脚,VOUT为芯片内部LDO输出脚(最高输出3.3V),一般接106到地,可语音芯片相连的Flash或者TF卡供电,不能给VOUT脚输入超过3.3V的电压,否则导致工作异常;
★单芯片使用(使用内置容量)时内置语音需出厂前写入;
★支持UART更新程序以及语音,建议画板时预留UART串口,升级请参考串口升级文档;
重点注意:语音芯片如果需要挂flash。建议使用“唯创”出的flash,其他厂商的flash,不能保证可以正常工作。(建议将150mil和208mil尺寸兼容扩展画上,更方便备货)。
芯片应用框图
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四、结尾
唯创知音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。WT588F02B-8S应用设计方案,在智能检测中的语音播放等电气设备、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。