音樂睡眠燈方案，可節(jié)省40%MCU開發(fā)成本的語音擴(kuò)展芯片，WT2003H

隨著社會(huì)節(jié)奏的加快，人們每天的生活節(jié)奏也在不斷的加快，工作壓力也在不斷的加大，越來越多的人都面臨著失眠的痛苦，當(dāng)拖著疲憊不堪的身體躺到床上時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)由于擔(dān)憂每天的工作或月底需要交房租等問題，久久無法入眠；這時(shí)打開睡眠音樂燈，在舒緩的音樂中、在漸變的燈光中慢慢忘卻工作中的壓力，慢慢的放松下來進(jìn)入夢鄉(xiāng)。

一、功能需求

功能介紹：

A. 四個(gè)按鍵，兩個(gè)控制語音播報(bào)、一個(gè)按鍵控制燈光、一個(gè)按鍵控制電機(jī)；

B. 一個(gè)按鍵控制語音播放和停止，開始播放后會(huì)自動(dòng)循環(huán)音樂列表播放；另一個(gè)按鍵切換 下一曲的功能，可實(shí)現(xiàn)大循環(huán)；

C. 燈光按鍵，按下打開燈光，再次按下以次切換不同的燈光；20秒無按鍵按下時(shí)，會(huì)進(jìn)入自動(dòng)切換燈光模式，每5秒切換一次顏色；

D. 電機(jī)按鍵啟動(dòng)可控制燈影蓋轉(zhuǎn)動(dòng)，再次觸發(fā)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

二、方案選型

由于該方案涉及到語音播報(bào)、RGB燈光控制和電機(jī)控制；如果由單片機(jī)來進(jìn)行RGB燈光和電機(jī)控制的話，一方面增加了對單片機(jī)IO口的需求，同時(shí)也需要單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能，加長了開發(fā)周期；而恰巧WT2003H0-16S芯片除了具備語音播報(bào)功能，還支持其他拓展功能，由語音芯片來進(jìn)行RGB燈光和電機(jī)控制的話，一方面節(jié)省了單片機(jī)IO口的使用，同時(shí)單片機(jī)只需要與語音芯片通訊即可，不需要增加控制RGB燈光和電機(jī)控制的功能，極大地縮短了開發(fā)周期。

三、產(chǎn)品規(guī)劃

產(chǎn)品設(shè)計(jì)以語音芯片作為主體，MCU作為中繼端口；AD按鍵檢測、RGB電光控制、電機(jī)控制等都由語音芯片控制，語音芯片采集AD按鍵的電平，作一個(gè)按鍵檢測功能，發(fā)送相應(yīng)的操作指令給到MCU；而MCU作為一個(gè)中繼端口，接收到語音芯片的指令后，根據(jù)設(shè)定的功能邏輯，發(fā)送相應(yīng)相應(yīng)的功能指令給到語音芯片；語音芯片解析功能指令，然后完成RGB電光控制、電機(jī)控制、語音播報(bào)等功能。

四、產(chǎn)品原理圖

五、芯片介紹

WT2003H是一款功能強(qiáng)大的高品質(zhì)工業(yè)級語音芯片，采用了高性能32位處理器、最高頻率可達(dá)120MHz。具有低成本、低功耗、高可靠性、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，可內(nèi)置100秒350秒800秒語音容量?？刂品绞届`活：支持標(biāo)準(zhǔn)的異步串口通訊（UART）控制。

芯片特點(diǎn)：

◎控制方式：標(biāo)準(zhǔn)UART通信接口,支持DMA和流控制，默認(rèn)波特率9600；

◎上電默認(rèn)不播放；

◎支持語音高品質(zhì)音頻格式，（8kbps~320kbps）聲音優(yōu)美；

◎內(nèi)置0.5W D類功放；

◎音量可調(diào)，音量等級32級；

◎兩個(gè)16位異步分頻器定時(shí)器；

◎數(shù)字音頻流,IIS支持主機(jī)和從機(jī)模式；

◎大功率IO驅(qū)動(dòng)能力，最高可直接驅(qū)動(dòng)64mA。

◎支持電源電壓查詢，并支持3級電壓報(bào)警輸出

◎支持100字節(jié)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存

◎支持一路AD數(shù)據(jù)獲取或者支持一路ADKEY按鍵數(shù)據(jù)獲取

功能指令表：

馬達(dá)控制指令：

RGB調(diào)光指令：

六、開發(fā)流程

語音芯片集成了RGB燈光控制、語音播放、電機(jī)控制等功能，也就是說單片機(jī)不需要對RGB燈、電機(jī)等進(jìn)行控制，單片機(jī)只需要控制語音芯片，給語音芯片發(fā)相應(yīng)的操作指令，其他的動(dòng)作均由語音芯片來實(shí)現(xiàn)；

如上圖所示：單片機(jī)只需完成uart收碼，判斷是哪一個(gè)按鍵被按鍵，然后根據(jù)功能規(guī)劃，發(fā)生相應(yīng)的指令碼給到語音芯片，語音芯片即可完成相應(yīng)的功能操作。

WT2003H語音芯片，優(yōu)勢：

A. 單片機(jī)只需要完成uart串口協(xié)議的收碼和發(fā)碼功能，無需做RGB調(diào)光、電機(jī)控制的功能，極大的縮短了開發(fā)周期；

B. 單片機(jī)只需要使用兩個(gè)IO口與語音芯片進(jìn)行通訊，節(jié)省了單片機(jī)芯片的IO口使用；

七、程序注意事項(xiàng)

1. 語音芯片在檢測到外部AD按鍵或收到MCU所發(fā)的功能指令時(shí)，都會(huì)有發(fā)送指令給MCU；所以MCU接收數(shù)據(jù)時(shí)最好是把收到的所有指令碼儲(chǔ)存起來，然后解析指令碼，判斷收到的是什么指令，然后再進(jìn)行相應(yīng)的操作；如果單純判斷指令的第幾個(gè)字節(jié)來識(shí)別的話，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)把返回碼誤識(shí)別為按鍵碼，從而導(dǎo)致出現(xiàn)誤操作。

2. Uart接碼時(shí)需要考慮晶振誤差，在每一位數(shù)據(jù)的中間位置去讀取數(shù)據(jù)，同時(shí)接收每一位數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間可以增加一點(diǎn)偏差量，以此來提供接收數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

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審核編輯黃昊宇