WT588F02B語音芯片在智能垃圾桶上的應用設計方案介紹

智能化已經成為一種時代趨勢，現今人們的需求使智能化家居成為必不可少的一部分。而垃圾桶是人們日常生活中不可或缺的家具，甚至街道上也定點有垃圾回收站。但是現有的垃圾桶功能過于單一，已經無法滿足人們日常對智能家具的要求。

關于傳統的翻蓋垃圾桶，大多數人會嫌棄地翻開垃圾桶蓋，畢竟是裝垃圾的，難免會滋生細菌，且如今各地都提倡垃圾分類，站在垃圾分類桶面前，你是否會迷惑該怎么分類投入。WT588F02B語音芯片的應用為垃圾桶賦予了溫馨的“聲音提示”。

WT588F02B語音芯片是一顆非常優秀的語音芯片，該系列芯片集成了語音播報、數碼管顯示驅動等功能，以及有豐富的擴展資源，單芯片可以完成語音交互、顯示驅動、MCU功能。WT588F系列芯片有3種封裝：SOP8、SOP16、SSOP24。

WT588F02B智能垃圾桶方案設計實例

1. 方案概述

本設計滿足了以下功能要求：

1. 當有人在垃圾桶附近時，垃圾桶便會自動翻蓋，并發出垃圾分類的提示音；

2. 當遠離垃圾桶5秒后自動合蓋，發出感謝的聲音；

3. 按鍵功能：選擇常開模式或者感應模式；

4. 標準語音播放功能。

2. 應用框架圖

本系統結構圖如下圖所示。

3. 串口通信說明：

3.1. 協議命令格式:

WT588F02B-8S內置標準UART異步串口接口，屬于3.3V TTL電平接口。通訊數據格式是：起始位：1位；數據位：8位；奇偶位：無；停止位：1位。使用電腦串口調試助手，需要正確設置串口的參數，設置如圖：

語音類串口指令：只有指令長度和校驗是正確的，才會判斷命令；命令不存在時，沒有返回值，參數過多也沒有返回值，參數錯誤返回01

時鐘類串口指令：按照其表描述的返回一致就行，只有長度和校驗是正確的，才會判斷命令；命令不存在，沒有返回值，參數過多也沒有返回值，參數錯誤返回01；

注意：“長度”是指長度（1字節）+命令碼（若干字節）+參數（若干字節）+校驗和（1個字節）的長度（字節數）；

“累加和校驗”是指長度+命令碼+參數的累加和的低字節；

3.1.1. 管腳說明：

3.2. 語音播放指令：

指令格式

3.2.1. 播放對應地址語音（A0）

注意：1.可以播放32,767段語音；

3.2.2. 音量調節指令（AE）

注意：1.音量調節共有32級(00～1F)，其中00音量最小，1F音量最大；

2.在語音播放結束、播放過程中或者待機狀態發此命令調節音量；

3.2.3. 循環播放當前語音（AF）

注意：1.地址----表示01或者00；01：單曲循環；00:取消單曲循環；

2.執行此命令可循環播放當前段語音，可在語音播放時發送。循環指令執行過程中，可被AB命令、普通地址指令、B0組合指令打斷，并失效，需先發播放指令，再發循環播放指令；

3.2.4. 停止當前語音播放（AB）

3.2.5. 連碼播放（B0）

注意：1.FF/NN----固定碼，預留，暫時沒有作用，可以直接用00 00替代(不可缺)；

2.示例：假如我們要讓芯片依次播放01/01/02地址的語音內容，即連碼指令播放；

指令是：00 7E 0B B0 00 00 00 01 00 01 00 02 BF EF.

3.3. PWM輸出

返回格式

注意：

（1）命令代表設置PWM脈沖寬度，XX的范圍是00~B4，表示0~180度轉動；

（2）此命令的功能是設置舵機的轉動角度

4. 硬件設計概述

此方案可自選MUC控制，并接收紅外測距信號，處理后通過標準UART串口與語音芯片通信，實現開蓋設置和語音播報功能。

4.1. 語音芯片介紹

WT588F02A-16S是深圳唯創知音電子有限公司最新研發的一款16位DSP語音芯片、內部振蕩32Mhz，16位的PWM解碼。強大功能讓WT588F02A-16S成為語音芯片行業中的佼佼者。目前WT588F02A-16S，最大可以掛128Mbit的flash，芯片內置硬件SPI、UART、IIC、比較器等各類資源，可以為客戶定制各種不同的個性化功能產品。

4.1.1. 芯片基本功能及特點

1.16位DSP語音芯片、32Mhz內部振蕩；

2.工作電壓2.0~5.5V；建議電壓：2.2~4.0V（由于串口使用TTL電平通信）

3.16bit的PWM輸出，可直接驅動8R 0.5W喇叭；

4.支持6K~32Khz的WAV文件；

5.客戶可以通過配套下載測試板在線更換芯片內部語音內容；

6.帶語音提示功能；

7.芯片內部有183K byte 存儲空間（不包括主控程序）。

8.芯片主控程序和內置存儲數據均可擦除再燒寫。

4.2. 紅感應器接口

人體都有恒定的體溫，一般在37攝氏度，所以會發出特定的波長（10um左右的紅外線），被動式紅外探頭就是靠探測人體發射的10um左右的紅外線二進行工作的。人體發射的紅外線通過菲尼爾濾光片增強后聚集到紅外感應源上，紅外感應源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發生變化時會失去電荷平衡，向外釋放電荷，輸出信號可被主控芯片接收，并與語音芯片通信，控制蓋子狀態。

4.3. SG90舵機

舵機的控制一般需要一個20ms的時基脈沖，該脈沖的高電平一般為0.5ms~2.5ms范圍內的角度控制脈沖。當紅外感應模塊感應到物體接近的時候，通過語音芯片控制PWM脈寬輸出來控制舵機轉向頂起垃圾桶蓋。

下圖展示脈沖寬度對應不同的轉動角度。

4.4. 總原理圖

關于我們

唯創知音作為一家專注于語音技術研究的高新技術企業，始終堅持以“服務好工程師”為目標，以行業語音交互器件標準化為方向，致力于讓復雜變簡單，提供快捷的語音、智能物聯網應用解決方案。WT588F系列、WT2003H系列、WTN6系列語音芯片應用設計方案，在智能鬧鐘、智能水杯、霧化器等消費電子行業領域內已有成熟的應用案例。消費類電子產品應用是公司重要的發展領域，未來，唯創知音將在更多行業推出標準化語音芯片，進一步提升工程師的設計體驗，為消費類電子行業標準化賦能。

　　審核編輯：湯梓紅