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OTP语音芯片WT2003HX系列语音芯片在医疗急救设备更新语音内容的应用案例介绍

2022-08-27 15:23:00

一、产品市场

   随着智能电子产品的发展,深入到各行各业。如何赋予电子产品的生命力,在使得产品发挥本身功能的同时,实现智能语音交互、语音导航、语音提醒等,就少不了一颗语音IC

   本文以目前市面上广泛使用的医疗急救设备作为切入点,介绍WT2003H0-16S语音芯片,搭配一颗外挂Flash,在终端产品上的应用设计案例。

由于当前学校、卫生所、公共场所等各种医疗急救设备的普及运用,针对以急救培训类,不同的年龄段人群,不同操作及语音提示,这个时候如何快速更换语音就显得尤为重要,节省时间、人力成本、提高使用效率。本案例介绍的是WT2003H-16S语音芯片,通过提前预留出烧写接口,可实现语音内容的在线或离线更换。

二、产品应用框图

 

语音更换播报

 

上位机软件:分为四个操作界面,脱机下载、在线升级、语音更新、在线测试(待开放)

a. 语音更新界面,将原始音频和控制程序进行合成,用户可自行设置采样率、码率、芯片通信控制方式,目前有标准一线、二线单双字节、UART控制方式

b. 脱机下载界面,将语音更新界面生成的语音bin打开合成升级bin文件可下载到烧写器中进行重复使用,对多个设备进行语音更换,如下次再进行语音跟换将烧写器中的bin文件替换即可

c. 在线升级用户可使用自行合成的语音bin或本司提供的语音bin,实现一对一进行产品语音升级替换

语音更换下载器:进行IC语音更换,两种模式自由选择即在线下载模式离线(脱机)下载模式可作为测试工具串口助手使用

a. 在线下载,上位机软件点击固件下载后,按REST按键,直接将语音bin(两部分组成,语音+程序)下载到语音IC或外挂flash

b. 离线下载,将生成的语音bin,转化成烧写文件bin通过上位机及下载器REST按键先下载到烧写器flash内部后续只需对下载器USB 5V供电MUTE按键即实现离线(脱机)下载,不用连接电脑搭配上位机软件操作

c. 测试工具,用户身边缺少串口工具时,使用离线下载器+串口助手软件,对语音IC可进行标准的UART串口指令测试,一线、二线单双字节测试,SPI通信测试,一机多用

WT2003X系列语音芯片WT2003H4-16S/24SS(内置4Mb存储空间)WT2003HP8-32N(内置8Mb存储空间)、WT2003H0+Flash(支持外挂128Mb Flash,供用户自由选择搭配降低成本

三、芯片功能特点

1工作电压:2.0-5.2V

2内置0.5W D类功放;

3控制模式:一线、两线单双字节、UART串口控制、按键控制、SPI控制;

4支持语音高品质音频格式,支持MP3WAV格式,(音频码率支持8kbps~320kbps)声音优美;

5低功耗,芯片设置5S不播放,自动进入休眠模式,功耗可达5uA以下,如为电池类产品,可大大延长其使用寿命;

616 bit高精度ADCDAC

7大功率IO驱动能力,最高可直接驱动64mA

8单芯片(WT2003H4-16S/24SSWT2003HP8-32N)使用(使用内置容量)时内置语音需出厂前写入,也可选择WT2003H0+外挂Flash

9同时支持按键录音,按键播放固定地址语音功能;

10可重复烧写芯片程序及语音

搭配本司上位机软件,轻松制作语音bin文件,通过程序烧录串口可自由更换语音;

四、语音合成软件及离线下载器操作介绍

1. 上位机语音合成软件操作介绍

a. 第一步,点击主界面语音更新图标,进入更新语音操作界面

 

b. 第二步,合成语音bin,如下图1-7操作指示,合成bin文件保存在软件根目录

盘符:\Voicesoftware\wtsoftware\wtcache文件夹下

 

c. 离线(脱机)/在线下载

1)离线(脱机)下载

  1-1 将合成的bin文件下载到烧写器

    

1)-2 将烧写器中的bin文件更新到产品上的语音IC/flash中,此时脱机,进行一对多语音更换,每次下载时点击MUTE按键,即开始下载

  

 

2)在线下载

 打开对应升级bin文件后,按照下图所示操作即可

 

 

五、设计应用案例

 

1) 器件选型

部位

型号

特性概述

语音IC

WT2003H0-16S

16bit ADCDAC、内置8R/0.5W D类功放输出存储空间、可扩展IO口、…

Flash

WT25Q32B-8S

4MB Flash

电阻

0R/220R-1K

电阻3

电容

106/104/100uf

106两个,100uF两个,104一个

功放芯片

WT4890

可自行选择直推喇叭或外接功放

电源

--

3.7V锂电池或USB 5V供电

用户主控

--

可自由选择是否搭配主控使用按键控制播放也可

 

2)设计原理图

a. 语音ICflash、语音更换烧录口、电平转换电路、及电源接口电路部分

 

注: COM(位)- IO口可扩展作为数码管位选使用;

 LED() - IO口可扩展作为数码管段选使用;

 Key(按键)- IO口可扩展作为按键使用。

上位机通讯由客户自由选择主控,进行通信控制选择,设计自身产品

 

b. 功放电路组成部分,用户可直推喇叭输出,也可外接功放,根据自身产品音量需求,调节功放增益

 

注:此功放电路以WT4890 /1W功放为参考设计,高电平使能驱动,EN脚可直连WT2003H0-16S15KEY14(BUSY脚,IC播放时为高,不播放时为低)

    应用场景:医疗急救设备、扫地机、提示器(频繁更换语音)

唯创电子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。

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