基于 WT2003H0語音芯片在掃地機/智能桌游等產品更換語音bin應用設計方案介紹

一、產品市場

隨著家用電子設備的普及，各種智能化設備進入人們生活中，如洗地機、掃地機、共享單車、智能門鎖、智能桌游、智能網關等，客戶想方便快捷的更換替換產品的音頻文件。針對部分客戶自主更換語音內容的需求，定制化的語音方案，唯創知音WT2003H0系列語音芯片遠程更換語音bin的功能無疑是一個很好的選擇。

本文以WT2003H0系列語音芯片為例，與唯創知音其余的WT2003H系列串口更新語音bin（bin文件包含運行程序+語音）不同，唯創知音新推出的這款芯片功能，為直接替換語音bin文件，由MP3、WAV格式合成，不包含運行程序。

二、產品應用框圖

語音更換

三、芯片功能特點

（1）工作電壓：2.0-5.2V；

（2）內置0.5W D類功放；

（3）可支持控制模式：一線、兩線單雙字節、UART串口控制、按鍵控制、SPI控制；

（4）默認通信波特率9600，用戶可通過波特率切換指令，自由切換波特率設置，最高可達1Mbps；

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

（6）包含所有標準控制指令的同時，更設置有串口更新音頻指令，用戶可自由選擇進入低功耗模式，功耗

（7）高精度ADC和DAC；

（8）大功率IO驅動能力，最高可直接驅動64mA；

（9）制作語音bin文件，搭配客戶MCU通過串口自由更換語音；

（10）用戶可提前預留出語音bin文件下載更新口pin點，方便后續更換音頻+程序；

四、語音更新操作流程圖

五、相關控制指令預覽介紹

六、設計應用案例

1) 器件選型

2）設計原理圖

A.串口更新語音說明

1.串口通信電平為3.3V TTL電平。

2.MCU TX與語音芯片RX之間需反接一個二極管，負極一端靠近MCU TX，目的是為了防止串口電平導致芯片未正常復位重啟。

3.下載過程中，確保語音IC的TX和RX腳不會受到干擾，建議斷開MCU的TX/RX與語音IC之間的連接或MCU不發送數據給到語音芯片。

4.離線下載時，確保燒寫器中已燒錄合成的bin文件，此時方可進行燒錄，語音bin文件不要超過flash的容量，否則導致下載失敗。

注：此款功能目前可支持MCU通過串口更新語音，后續如客戶需替換整個語音及功能程序，可搭配本司下載器進行替換，因此建議提前預留出語音bin燒錄口，如上圖所示

B. 外掛Flash及功放電路說明

七、程序范例

/*本例程主要介紹，從文件系統讀取一個文件，并將文件數據傳輸到WT2003HX的過程，客戶也可通過其他方式

獲取文件數據，進而實現數據傳輸*/

#define SECTOR_SIZE 512 //本例程按照最大512字節一包數據傳輸

extern u8 decext_buf[SECTOR_SIZE]; //緩存文件數據的BUFF

extern u8 uart_rx_buffer[SECTOR_SIZE]; //緩存串口接收數據的BUFF

?

u32 exspi_msc_fsize = 0; //文件大小

u32 exspi_msc_len = 0; //文件長度計數

?

void wt2003h_updata_file()

{

u16 delay_wait = 0;

u8 sum; //數據校驗和

?

uart0_put_char(0x7e); //停止播放播放命令

uart0_put_char(0x03);

uart0_put_char(0xAB);

uart0_put_char(0xAE);

uart0_put_char(0xef);

delay_5ms(10);

?

uart0_put_char(0x7e); //創建文件名wt2003h.mp3命令

uart0_put_char(0x0B);

uart0_put_char(0xF1);

uart0_put_char(0x77);

uart0_put_char(0x74);

uart0_put_char(0x32);

uart0_put_char(0x30);

uart0_put_char(0x30);

uart0_put_char(0x33);

uart0_put_char(0x68);

uart0_put_char(0x2e);

uart0_put_char(0x6d);

uart0_put_char(0X70);

uart0_put_char(0x33);

uart0_put_char(0X55);

uart0_put_char(0Xef);

delay_5ms(40);

?

exspi_msc_len = 0;

?

fs_open_num(1); //文件系統接口，打開需要傳輸的文件

fs_lseek(0, 0);

exspi_msc_fsize = fs_get_file_size(); //文件系統接口，獲取需要傳輸的文件大小

exspi_msc_fsize = ((exspi_msc_fsize + 511)/SECTOR_SIZE)*SECTOR_SIZE;//轉換文件大小單位為一個SECTOR大小

?

sum = 0x05 + (u8)(exspi_msc_fsize>>24)+(u8)(exspi_msc_fsize>>16)+(u8)(exspi_msc_fsize>>8)+(u8)(exspi_msc_fsize);

?

?

uart0_put_char(0x7e); //發送文件信息命令

uart0_put_char(0x08);

uart0_put_char(0xfd);

uart0_put_char(0x00);

uart0_put_char(exspi_msc_fsize>>24);

uart0_put_char(exspi_msc_fsize>>16);

uart0_put_char(exspi_msc_fsize>>8);

uart0_put_char(exspi_msc_fsize);

uart0_put_char(sum);

uart0_put_char(0xef);

delay_5ms(20);

?

UINT len;

?

while(FR_OK == fs_read(decext_buf,SECTOR_SIZE,&len)) //文件系統接口，按順序一包包讀取需要傳輸的文件數據,記住，實際一包數據不滿SECTOR_SIZE，需要補0處理

{

//發送文件數據命令

uart0_put_char(0x7e);

uart0_put_char(0x00);

uart0_put_char(0xf0);

uart0_put_char(0x02);

uart0_put_char(0x00);

sum = 0xf2;

for(u16 i = 0;i<512;i++)

{

uart0_put_char(decext_buf[i]);

sum+=decext_buf[i];

}

uart0_put_char(sum);

uart0_put_char(0xef);

?

?

delay_wait = 0;

uart_rx_cnt=0;

uart_rx_buffer[0] = 0xff;

uart_rx_buffer[1] = 0xff;

uart_rx_buffer[2] = 0xff;

uart_rx_buffer[3] = 0xff;

delay_5ms(20);

?

?

while(1)

{

/* 等待中斷接收數據緩存到uart_rx_buffer 客戶也可通過查詢方式獲取返回碼數據*/

delay_us(100);

if((uart_rx_buffer[2] == 0xf0)&&(uart_rx_buffer[3] == 0x00))

{

?

delay_5ms(2);

break; //下載一包數據返回成功

}

?

if((uart_rx_buffer[1] == 0x08)&&(uart_rx_buffer[2] == 0xfd)&&(uart_rx_buffer[3] == 0x00))

{

?

WDT_EN();

WDT_CLR();

return true; //下載文件返回成功

}

delay_wait++;

if(delay_wait >= 20000) //設置2S超時

{

delay_wait = 0;

exspi_msc_len = 0;

WDT_EN();

WDT_CLR();

return false; //下載數據無響應，返回錯誤

}

}

exspi_msc_len++;

if(exspi_msc_len*SECTOR_SIZE>=exspi_msc_fsize)

{

return false; //文件讀取完畢，未收到成功返回碼，下載返回錯誤

}

}

}

關于我們

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。

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。

　審核編輯：湯梓紅