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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

日期: 2022-02-23
浏览次数: 1072

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

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

                            

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中;

b. 离线下载,将生成的语音bin,转化成烧写文件bin后,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,按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MP3和WAV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;

6)16 bit高精度ADC和DAC;

7)大功率IO驱动能力,最高可直接驱动64mA;

8)单芯片(WT2003H4-16S/24SS,WT2003HP8-32N)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

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

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

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

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

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

 

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

 

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

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

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

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 ADC和DAC、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个

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IC、flash、语音更换烧录口、电平转换电路、及电源接口电路部分

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

注: COM(位)- IO口可扩展作为数码管位选使用;

 LED(段) - 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。

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

 

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

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

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WT2003H0-16S第15脚KEY14(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)

唯创知音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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