基于WT588F02B語音芯片的智能語音感應洗手液器設計方案

隨著人類文明的進步，人們對健康衛生越來越重視，特別是在當前新冠疫情的情景下，出門戴口罩，回家消毒洗手尤為重要，其中洗手已經成為人們日常生活中必不可少的一個環節。這就誕生了很多與洗手有關的產品，這里主要分析一款接近感應自動出液的產品—智能語音感應洗手液器。

智能語音感應洗手液器相對于傳統的按壓式洗手液器，它有幾方面的優勢：

1、非接觸式，更加衛生；

2、自動出液，更加便捷；

3、出液量可調，缺液提醒，更加智能；

4、語音提示，更加人性化?；谝陨蟽瀯?，它得到了市場的大力認可，在各大網購平臺都能看到它的身影，而且銷量可觀。

那么它的工作原理呢？

智能語音感應洗手液器它主要由幾大功能部件組成：1、主控MCU；2、紅外接近傳感器；3、減速馬達；4、按鍵和LED燈；5、語音IC和喇叭。工作原理是紅外接近傳感器檢測到有物體接近，然后把信號傳給主控MCU，主控MCU收到信號后控制馬達轉動，從而帶動液體從出液口流出。在整個過程和按鍵操作時都會有語音提示，它是由主控MCU發指令控制語音IC播放聲音的。

如果想開發這樣一款產品，在多、快、好、省的前提下，如何選擇開發方案呢？

這里推薦一套解決方案，主控MCU+WT588F02B語音IC（帶紅外接近傳感功能code）。理由是WT588F02B語音IC解決了紅外接近傳感這部分的功能，減少了主控MCU的開發工作量，以及前期驗證調試時間。而且接近信號的傳輸和控制聲音播放指令都是統一用標準的uart接口，這方便了主控MCU的選型以及降低代碼編寫的難度，很大程度上減少了產品開發的失敗率。

WT588F02B是一顆怎樣的IC呢？

首先，WT588F02B這顆芯片是一顆多功能的語音芯片，它有16位的PWM輸出，能夠直接驅動8歐0.25W的喇叭；其次，它還是一顆強大的數據處理芯片（DSP），自帶乘累加器，能夠快速的處理壓縮和解碼算法；再者，它有豐富的引腳，兼容很多通信協議，如一線通信、UART、IIC、SPI等；最后，WT588F02B還是一顆FLASH型的芯片，可以重復擦寫，支持掉電記憶功能，還可以不需要多用IO引腳實現電壓檢測功能。

下面我們詳細地了解這個方案：

智能語音感應洗手液器設計方案

1. 智能語音感應洗手液器設計方案概述

1.1、應用框架圖

1.2框架圖介紹：

1、主控MCU通過Uart發送指令控制WT588F0B播放聲音，停止播放；

2、主控MCU通過Uart獲取紅外傳感器信號（或者主動發送接近信號）；

3、主控MCU控制馬達出液；

4、通過按鍵設置出液量；

1.3語音提示內容：

1、缺液語音提示；

2、低電量語音提示；

3、按鍵操作語音提示；

4、講文明、講衛生的宣傳語（主要應用于公共場所）

如何科學洗手的教學語音（主要適用于兒童，幫助他們養成正確的洗手習慣）

WT588F02B基本功能和特性

（1）16位DSP語音芯片、32Mhz內部振蕩；

（2）工作電壓2.0~5.5V；

（3）16bit的PWM/DAC輸出，可直接驅動8R 0.5W喇叭；

（4）支持6K~32Khz的WAV文件；

（5）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；

（6）.支持32768段地址，有更多需求可以擴展；

（7）芯片內部有200K byte 的存儲空間（不包括主控程序）；

（8）低電壓檢測功能；

WT588F02B-8S 設計原理圖：

接口介紹：

3.1協議命令格式

WT588F02B-8S內置標準UART異步串口接口，屬于3.3V TTL電平接口。通訊數據格式是：起始位：1位；數據位：8位；奇偶位：無；停止位：1位。使用電腦串口調試助手，需要正確設置串口的參數，設置如圖：

3.2語音播放指令：

3.3紅外檢測指令：

4. 程序范例

以STC15 單片機為例：

串口/定時器初始化Init()

/*************************************************************************/

void Init(void)

{

/* *************串口1初始化****************/

SCON = 0x50; //8-bit variable UART

TMOD = 0x20; //Set Timer1 as 8-bit auto reload mode

TH1 = TL1 = -(FOSC/12/32/BAUD); //Set auto-reload vaule

TR1 = 1; //Timer1 start run

ES = 1; //Enable UART interrupt

/**************IO供電時鐘芯片初始化****************/

P2M0|=0X02;

P21=1; //推挽輸出高電平，可提供十幾毫安電流給時鐘芯片

/* *************定時器0初始化****************/

AUXR &= 0x7F; //定時器時鐘12T模式

TMOD &= 0xF0; //設置定時器模式

TL0 = 0x00; //設置定時初始值

TH0 = 0xA8; //設置定時初始值

TF0 = 0; //清除TF0標志

ET0 = 1; //使能定時器中斷

TR0 = 1; //定時器0開始計時

/* *************看門啟動****************/

WDT_CONTR = 0x04; // //18.432M : 0.68s

WDT_CONTR|=0x20;

EA = 1; //Open master interrupt switch

}

/***********************************************************************/

串口發送函數SendData(byte dat)

/*----------------------------

Send a byte data to UART

Input: dat (data to be sent)

Output:None

----------------------------*/

void SendData(BYTE dat)

{

//Wait for the completion of the previous data is sent

while (busy1);

busy1 = 1;

SBUF = dat; //Send data to UART buffer

}

/*************************************************************************/

語音播放函數 send_uart_play()

void send_uart_play(unsigned char len) // 7E 05 A0 00 01 A6 EF

{

unsigned char i,j,sum=0;

j=len+2;

send2_buf[0]=0x7e;//

send2_buf[1]=len+2;

for(i=0;i;i++)send2_buf[2+i]=tempdata[i];<>

for(i=1;i;i++)sum+=send2_buf[i];<>

send2_buf[len+2]=sum;

send2_buf[len+3]=0xEF;

SendData(0x00);//低電平喚醒串口

for(i=0;i<(len+4);i++)SendData(send2_buf[i]);

}

WT588F02B系列語音芯片目前有3種封裝形式，分別為：SOP8、SOP16、SSOP24。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，提供快捷的語音芯片、智能物聯網應用解決方案。WT588F系列應用設計方案，在智能鬧鐘、智能水杯、霧化加濕器等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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審核編輯：湯梓紅