方案介紹

本方案是基于 Rpi Pico 的萬圣節通話時鐘，是一個萬圣節會說話的時鐘，每點鐘播放一次聲音。只需要幾個外部組件即可。

概念：
市場上很多音樂掛鐘都沒有改變原聲的可能性。可以使用嵌入式系統構建具有該功能的時鐘。但是選擇哪一個呢？選擇 Raspberry Pi Pico 有以下三個原因：

無需為初始固件下載安裝軟件
板載內存 2 兆字節的閃存可以存儲一定數量的聲音，而無需外部存儲器
可由 2 節 AA 電池供電，無需額外組件
Rpi Pico 在其最低功耗模式（深度睡眠）下消耗約 1.6 mA。看起來不多，但對于電池供電的電路來說太高了，因為它們會在大約兩個月內耗盡。因此，添加了可以完全關閉電路板的外部電源電路。之后，功耗降低到 70 uA，因此電池可以使用一年。

Rpi Pico 充當聲音存儲和播放器。為了顯示時間并產生 O'clock 信號，使用了帶觸發器的石英鐘機芯。結合這兩個元素，一個會說話的聲音時鐘誕生了

主要特點：

• （幾乎）相同應用程序的兩個版本：一個在CircuitPython 中開發，另一個在C/C++ SDK 中開發。
• 與最常見的操作系統兼容。
• 無需為初始固件下載安裝應用程序
• 無需重新編譯代碼（在用 CircuitPython 開發的應用程序中）來更改聲音
• 使用一對 AA 電池可在待機模式下使用長達 3 年。
• 易于采購和焊接組件

軟件：
上電后，Rpi Pico 將連接到電源電路的 GPIO 置于低電平以保持其通電，然后決定播放哪個文件，聲音結束后，將高電平置于 GPIO 斷電皮科。此外，讀取光傳感器以在黑暗（夜間）時不播放聲音。

聲音文件按順序播放，每次開機時一個一個。指向下一個文件的指針存儲在非易失性存儲器中，請小心修改程序以保持最少寫入。

SDK C/C++ 版本的特點：
要播放的聲音必須先轉換為 WAV 格式 16 位單聲道 @ 44100 Hz，然后在編譯之前轉換為 C arrays[]。該應用程序通過數字輸出和中斷使用 PWM 來播放聲音。

程序在通電后幾乎立即開始執行。目前應用程序的主要缺點，它只支持較大的.WAV文件，并且不重新編譯代碼無法更改

CIRCUITPYTHON 版本的特點：
要播放的聲音必須轉換為 MP3 單聲道格式，該應用程序使用 audiomp3 和 audiopwmio 模塊從數字引腳 (PWM) 輸出音頻。這些文件存儲在CP提供的文件系統中，因此修改它們很簡單，只需拖放即可。

對于相同的文件大小，MP3 文件可以比 WAV 多存儲大約 10 個聲音時間，但是 CircuitPython 運行時執行需要超過一秒鐘的時間，因此對于任何類型的最終應用程序來說可能都不是一件好事

硬件：
外部組件是三種不同功能之一的一部分：

On/Off : 電路由一個 MOSFET 組成，Drain 端連接到 3V3_EN，Source 端連接到 GND。連接到柵極的是 2 個元件：接地電容器和連接 V+ 的電阻器。該電路按以下方式工作：

• 步驟 1：電容器充滿電，打開 MOSFET 并將 3V3_EN 接地，完全關閉 Rpi Pico 板
• 步驟 2：通過短暫閉合時鐘運動的觸點、關閉 MOSFET 并打開 Rpi Pico，使電容器快速放電。上電后要做的第一件事是借助低電平的 GPIO 輸出保持電容器放電。
• 步驟 3：播放聲音時，GPIO 保持低電平。一旦聲音結束，GPIO 輸出變為高電平，因此 MOSFET 再次打開，關閉 Rpi Pico 直到下一次開關閉合

On/Off : 電路由一個 MOSFET 組成，Drain 端連接到 3V3_EN，Source 端連接到 GND。連接到柵極的是 2 個元件：接地電容器和連接 V+ 的電阻器。該電路的工作方式如下：第 1 步：電容器充滿電，打開 MOSFET 并將 3V3_EN 接地，完全關閉 Rpi Pico 板第 2 步：通過時鐘運動觸點的短暫閉合，電容器快速放電，關閉 MOSFET，然后打開 Rpi Pico。上電后要做的第一件事是借助低電平的 GPIO 輸出保持電容器放電。步驟 3：播放聲音時，GPIO 保持低電平。一旦聲音結束，GPIO 輸出變為高電平，因此 MOSFET 再次打開，關閉 Rpi Pico 直到下一次開關閉合
音頻放大器：單級、單 NPN 晶體管為小型 8 歐姆揚聲器供電。還有一個輸入 RC 低通濾波器來平滑由 PWM 輸出引起的噪聲。

日/夜檢測：可見光傳感器，避免在夜間播放聲音。連接到 ADC 引腳
板組裝：
Rpi Pico、揚聲器、光傳感器和時鐘觸點可以直接焊接到 PCB 上以獲得非常小的高度輪廓，或者添加排針和母??插座以獲得更靈活的選擇。

單面板可以在家蝕刻。有一些免費的 gpio 墊用于實驗以及角落附近的安裝孔

要制作掛鐘，請選擇由塑料或木頭制成的盤子或圓盤，其直徑足以隱藏時鐘機芯和音板。修復所有電子元件，然后是 LED 燈等裝飾配件。

對于小時調整，取出所有電池和時鐘指針（時、分、秒）。慢慢轉動時鐘調節旋鈕，直到聽到“咔嗒”聲。將所有時鐘指針指向 12 點鐘。裝上電池。按下板上的瞬時按鈕開關可以改變聲音。