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WT2003H语音芯片在气体探测仪空气质量监测系统的应用设计方案

日期: 2022-06-08
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  随着人们的生活水平提高,对环保及空气环境的要求也越来越高,空气质量好是人类安居的基本条件。而在经济发展过程中带来了的空气污染,危及人类健康,为此很多国家及地区建立空气检测站,来监测空气等级,推动节能减排调控空气质量,但此类空气质量监控站不能全面覆盖,人们不能随时了解到自身所处环境的空气环境质量。想为自已空间有一个平价且多功能简便小型的家庭式空气质量监系统,为改善空气提供了准确的信息,营造一个好的质量空气环境。唯创知音也跟进着时代的步伐,推出基于WT2003H语音芯片的家用空气检测仪器应用设计方案。


WT2003H语音芯片在气体探测仪空气质量监测系统的应用设计方案

  

  WT2003H语音芯片功能强大:能有效支持市面上多种传感器,工程师用一款IC(即WT2003H)可以实现开发多款不同的功能产品,支持的传感器有:气体检测传感器(空气探测器、空气检测系统),温度传感(体温计及测温系统)、湿度传感器(温度计)、红外传感器(感应开关、人体监测系统),压力传感器(电子磅,数字压力计),激光传感器(电子尺,防盗检测系统)等等,基本上可适合应用市面上大多数的传感器芯片,各类产品整体工作图原理区别不大,本文就以WT2003H4语音芯片配合气体传感器实现空气质量监测系统的应用方案做一个介绍:

  

  一、空气监测系统功能:

  

  1、空气质量探测,配广谱气体传感器,具有灵敏度高。精准检测气体包括:氨气、氢气、洒精、一氧化碳、甲烷丙烷、苯乙烯甲酫等有机挥发气体、香烟、木材、纸张燃烧烟雾、油烟等,作有效探测,为你提供准确的空气质量检测。

  

  2、配温度传感器,环境温度检测,提供精准环境温度。

  

  3、配湿度传感器有空气温度检测,

  

  4、提示音:在空气质量差达到设定下限值时,会有提示音发出报警,使主人采取相应措施改变空气质量,温度及湿度,也可以设置下限值语音报警提示。

  

  5、内置FLASH 300秒语音乐播放功能,可以支持U盘/TF卡及外挂FLASH,音乐格式支持MP3、WAV、MIDI。

  

  6、LCD清晰显示,空气质量等级,温度、湿度等有关环境气候测量值显示。

  

  7、按键控制有:电源开关、模式转换、查看键、音量-、音量+、播放暂停、上一曲、下一曲,可跟据功能删减。

  

  8、烟雾报警,当烟雾进入空气检测器时,浓度达到启动值时启动报警提示音。

  

  总结以上功能搭配有空气、温度、湿度、LCD信息显示、语音提示、音乐等,当机器开启时,配合播放一些山溪流水、森林鸟叫,沙滩海浪、美妙音乐,或自已喜欢的歌曲。

  

  二、工作原理:

  

  广谱气体传感器、检测到气体时会转化电压信号输出,电压参数值送到WT2003H语音芯片ADC及DSP处理,显示空气质量信息及语音提示,温度传感器是把温度转化为阻值送到WT2003H4语音芯片处理,湿度传感器检输出阻值至WT2003H4语音芯片处理,三组传感器输入参数,经ADC配合度精度解析经DSP数字处理系统处理后,送至LCD显示温度、湿度、空气质量信息,当环境的空气、温度、湿度等参数达到警示值时,MCU读取参数播报语音提示及相应显示各类信息。此芯片内置功放输出0.5W负载8欧,如要大功率可外置功放。

  

  三、技术及产品输出:

  

  1、标准模块,(推荐首选使用标准模块产品)。

  

  2、客户定制PCB方案。

  

  3、裸芯片(配套技术方案资料)。

  

  优势及亮点:推荐用1项的标准模块,唯创知音长时间研发的成果,技术难点、要点都集中在模块中,让工程师少走很多弯路,降低了设计难度,功能多,外围器件少,电路简单,免调试,可缩短产品开发周期,产品设计整体成本随之降低,使产品能快速量产上市,产品体积做到更小,真正做到多、快、好、省的优质方案,既是客户想要结果,也是我们的追求!唯创知音技术团队是客户技术支持的坚强后盾,提供全程应用设计技术指导服务。

  

  四、应用场景:

  

  家庭、学校、公园、各种场所的空气监测系统、畜牧养殖、食品安全、生物医疗、医院、会所、棋牌室、二手烟场所、石油化工、然气、煤气漏气检测场所、消防安全等等。工程师可以根据不同的场景需求,可以增加或册减附加工能,来实现多功能空气质量检测系统或手持式化工气体检测仪。

  

  五、方框结构原理参考图:


WT2003H语音芯片在气体探测仪空气质量监测系统的应用设计方案

  

  六、典型应用原理图(可跟据产品功能增减):


WT2003H语音芯片在气体探测仪空气质量监测系统的应用设计方案

  

  七、标准模组参考图:


WT2003H语音芯片在气体探测仪空气质量监测系统的应用设计方案

  

  八、Layout注意事项:

  

  1、原理图的C1、C2、C3、靠近2003HIC电源脚,C5 C7滤波电容尽量靠近WT2003H芯片电源脚。高频电容103P-104P,低频电容10U以上。

  

  2、模组远离LCD驱动脚,在这两者之间铺地相隔。

  

  3、DGND与AGND引到电源地汇合。

  

  九、WT2003H4芯片基本性能和特点

  

  1、工作电压2.4~5.2V;

  

  2、芯片休眠静态电流2UA,整机休眠静态电流小于10UA,真正做到低功耗。

  

  3、32bit的PWM输出,可直接驱动8R 0.5W喇叭;

  

  4、支持播放高品质音频格式,(8kbps~320kbps)声音优美MP3、WAV、MIDI文件;

  

  5、客户可以通过配套下载测试板在线更换芯片内部语音内容;

  

  6、芯片内置Flash最大300秒语音容量,有掉电记忆功能。

  

  7、芯片主控程序和内置存储数据均可擦除再烧写。

  

  8、低电压检测功能,可以设置当电压低于某一个值,做出相应低压提示。

  

  9、UART通讯协议、9600波特率,

  

  10、音频频率响应50HZ-20KHZ.满足高品质的语音频响。

  

  11、信噪比大于90db.

  

  12、失真小0.1%,

  

  13、功耗低,可靠性高,输出大,动态范围广,失真小,频响宽,信噪比高的高品音频领域。

  

  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。WT2003HX、WT588F02B等应用设计方案,在智能闹钟、智能水杯、雾化器等消费电子行业领域内已有成熟的应用案例。消费类电子产品应用是公司重要的发展领域,未来,唯创知音将在更多行业推出标准化语音芯片,进一步提升工程师的设计体验,为消费类电子行业标准化赋能。


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