基于WTVxxx語音芯片方案在智能小家電領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些

PART. 01 產(chǎn)品市場

WTVxxx系列語音芯片憑借其出色的性價(jià)比，在小家電制造業(yè)中脫穎而出，它在確保優(yōu)異音質(zhì)及全面功能的基礎(chǔ)上，大幅度削減了生產(chǎn)成本，為產(chǎn)品在激烈的市場競爭中贏得了價(jià)格優(yōu)勢，并為制造商拓寬了盈利邊際。

隨著智能家居潮流的興起，市場對內(nèi)置語音交互功能的小家電需求日益增長，從清潔機(jī)器人到廚房電器，再到個(gè)人護(hù)理裝置，融入WTVxxx系列芯片的智能設(shè)備正逐步主導(dǎo)市場，貼合現(xiàn)代消費(fèi)者對高端智能生活標(biāo)準(zhǔn)的期待。此系列芯片的普及應(yīng)用，不僅是對小家電行業(yè)的一次技術(shù)革新推手，也加速了產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代，導(dǎo)向一個(gè)更智能、個(gè)性化的制造趨勢。在此進(jìn)程中，企業(yè)面對供應(yīng)鏈優(yōu)化和售后體系升級(jí)的新挑戰(zhàn)，被迫加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以提升服務(wù)效率與客戶滿意度。

總結(jié)而言，WTVxxx芯片驅(qū)動(dòng)的小家電產(chǎn)品，憑借其獨(dú)特競爭力，不僅為市場注入了多元活力，也導(dǎo)航著整個(gè)行業(yè)向更智能、高效及環(huán)保的未來航行，重塑了小家電領(lǐng)域的競爭格局與發(fā)展趨勢。

PART. 02 產(chǎn)品市場

方案對比

這款養(yǎng)生壺產(chǎn)品結(jié)合了智能化與用戶友好設(shè)計(jì)不僅具備基礎(chǔ)的加熱保溫功能，還加入了智能化的語音交互和直觀的顯示系統(tǒng)，以及人性化的操作控制，旨在為用戶提供更加舒適、便捷、智能化的養(yǎng)生體驗(yàn)。通過IIC通信實(shí)現(xiàn)的高效數(shù)據(jù)交換，確保了各部件間協(xié)同工作，提升了產(chǎn)品的整體性能和用戶體驗(yàn)。

PART. 03 芯片介紹

3.1-芯片資源

1：32位MCU，內(nèi)置Flash；

2：兩個(gè)UART控制器(UART0/1)；

3：兩個(gè)SPI(SPI0/1)，支持主模式和從模式；

4：一個(gè)IIC控制器；

5：四通道PWM輸出；

6：內(nèi)置0.5W/8歐PWM功放；

7：10位ADC；

8：低至2ua的掉電模式（深度休眠模式）；

9：強(qiáng)大的IO驅(qū)動(dòng)能力，最大提供64ma驅(qū)動(dòng)電流；

10：支持用戶遠(yuǎn)程更新或批量生產(chǎn)更新功能/語音內(nèi)容

11：動(dòng)態(tài)顯示掃描控制，直接驅(qū)動(dòng)10位8段數(shù)碼管；

12：內(nèi)置32鍵鍵盤控制器，基于8×4矩陣鍵盤掃描

3.2-封裝介紹

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三種封裝

1.SOP8封裝

a: 兼容WT588F02/WTN6語音芯片，方便客戶產(chǎn)品無縫迭代，不需要修改PCB及軟件；

b:聲音表現(xiàn)好，最高碼率可以的到320KBPS；

c:聲音頻響范圍大，聲音飽滿；

d:容量大：120秒、380秒、890秒、1800秒（8Kbps）；

e:工業(yè)級(jí)芯片：-45~85℃；

2.QFN20封裝

a:體積小3*3MM，IO口資源豐富，可擴(kuò)展開發(fā)應(yīng)用產(chǎn)品多，可當(dāng)單片機(jī)使用；

b:容量大：120秒、380秒（采樣率8Kbps計(jì)算）；

c:可外接flash（當(dāng)語音超過芯片范圍可直接外掛flash，不需要改軟件及硬件）支持外置flash容量：2M~256M；

d:16個(gè)IO口，支持多種外設(shè)：IIC、SPI、UART、PWM、ADC；

e:LED驅(qū)動(dòng)、按鍵掃描擴(kuò)展、紅外測距、溫度檢測、壓力檢測等功能（節(jié)省MCU的IO口資源降低成本縮短開發(fā)時(shí)間）；

3.QFN32封裝

a:體積小4*4MM，IO口資源豐富,可擴(kuò)展開發(fā)應(yīng)用產(chǎn)品多，可當(dāng)單片機(jī)使用；

b:容量大：120秒、380秒、890秒、1800秒（采樣率8Kbps計(jì)算）；

c:可外接Flash（當(dāng)語音超過芯片范圍可直接外掛flash，不需要改軟件及硬件）支持外置flash容量：2M~256M；

d:27個(gè)IO口，支持多種外設(shè)：IIC、SPI、UART、PWM、ADC；

e:LED驅(qū)動(dòng)、按鍵掃描擴(kuò)展、紅外測距、溫度檢測、壓力檢測等功能（節(jié)省MCU的IO口資源降低成本縮短開發(fā)時(shí)間）；

PART. 04 功能介紹

該方案使用IIC協(xié)議進(jìn)行通信，用戶可以通過IIC時(shí)序發(fā)送指令來控制語音芯片的播放功能，數(shù)碼管顯示等。

4.1語音播報(bào)

該方案集成的WTV語音芯片支持高質(zhì)量的語音播報(bào)與語音提示能力。用戶可通過精確的IIC時(shí)序指令，靈活控制語音芯片播放預(yù)錄入的語音內(nèi)容。無論是溫馨的操作提示音，還是豐富的信息播報(bào)，都能輕松實(shí)現(xiàn)，為產(chǎn)品增添人性化互動(dòng)體驗(yàn)。比如，在養(yǎng)生壺場景下，當(dāng)水溫達(dá)到理想狀態(tài)時(shí)，語音播報(bào)會(huì)溫馨提醒“水已煮沸，準(zhǔn)備享用”，讓用戶的使用過程更加貼心、安全。

4.2數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)

數(shù)碼管的高效驅(qū)動(dòng)能力，這意味著能夠?qū)崟r(shí)顯示設(shè)備的工作狀態(tài)或設(shè)置信息。借助IIC通信，用戶可以發(fā)送指令設(shè)置數(shù)碼管顯示內(nèi)容，如當(dāng)前溫度、工作模式、剩余時(shí)間等，使得設(shè)備狀態(tài)一目了然。在養(yǎng)生壺的應(yīng)用實(shí)例中，數(shù)碼管可能用于顯示設(shè)定的溫度值或倒計(jì)時(shí)時(shí)間，讓用戶隨時(shí)掌握烹飪進(jìn)程，提升了使用的便捷性和直觀性。

4.3矩陣按鍵

為了增強(qiáng)產(chǎn)品的交互性，該方案還支持矩陣按鍵的接入與控制。矩陣按鍵是一種節(jié)省引腳資源的設(shè)計(jì)方式，允許用戶通過一系列組合按鍵來實(shí)現(xiàn)多種功能操作。例如，在養(yǎng)生壺上，用戶可以通過矩陣按鍵來選擇不同的烹飪程序、調(diào)整溫度或時(shí)間設(shè)定。IIC接口同樣可以用來接收按鍵輸入信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的控制命令，從而實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的精準(zhǔn)操控，提高了用戶界面的友好度和設(shè)備操作的靈活性。

PART. 05 指令介紹

5.1協(xié)議說明

通過IIC給WTVxxx系列語音芯片發(fā)送指令，以達(dá)到控制語音芯片的目的。可以實(shí)現(xiàn)控制語音播放、停止、音量調(diào)整等。

語音芯片從機(jī)地址為0xA0,寄存器地址為00，故IIC發(fā)碼規(guī)則為A0+00+命令碼+校驗(yàn)碼。在通訊和數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，校驗(yàn)碼的主要好處包括：

1)：錯(cuò)誤檢測：校驗(yàn)碼允許接收方檢測數(shù)據(jù)在傳輸過程中是否發(fā)生了錯(cuò)誤。例如，奇偶校驗(yàn)位可以簡單檢查數(shù)據(jù)中的1的個(gè)數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)，從而發(fā)現(xiàn)單比特錯(cuò)誤。更復(fù)雜的校驗(yàn)如CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）能檢測多位錯(cuò)誤。

2)：可靠性提升：通過增加校驗(yàn)位，系統(tǒng)整體的可靠性得到提升，因?yàn)榭梢约皶r(shí)識(shí)別出錯(cuò)誤信息并采取相應(yīng)措施，比如請求重新傳輸。

3)：數(shù)據(jù)完整性確認(rèn)：在主從設(shè)備間交換數(shù)據(jù)時(shí)，校驗(yàn)碼作為數(shù)據(jù)完整性的驗(yàn)證手段，確保信息的準(zhǔn)確無誤，這對于控制系統(tǒng)或敏感數(shù)據(jù)傳輸至關(guān)重要。

4)：簡化錯(cuò)誤處理：一旦檢測到校驗(yàn)失敗，系統(tǒng)可以直接進(jìn)入錯(cuò)誤處理流程，而無需進(jìn)行復(fù)雜的錯(cuò)誤定位，提高了處理效率。

盡管I2C協(xié)議本身不直接在每個(gè)傳輸字節(jié)后附加校驗(yàn)位，但它確實(shí)包含了應(yīng)答機(jī)制（ACK/NACK）來確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。每個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字節(jié)后，接收設(shè)備會(huì)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答位給發(fā)送設(shè)備，表示該字節(jié)是否被正確接收。

5.2IIC通信管腳

管腳：

5.3IIC命令碼簡介

5.4IIC時(shí)序圖：

標(biāo)準(zhǔn)IIC通訊協(xié)議圖，如下：

芯片需要在IICINT下拉100ms后進(jìn)行IIC的發(fā)送,如下圖所示發(fā)送A0 00 11 11 11 11其中11 11 11 11為有效指令。示例圖如下：

PART. 06 方案展示

6.1顯示板

6.2驅(qū)動(dòng)板

6.3整體方案

在現(xiàn)代智能家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)趨勢下，集成度和智能化成為了關(guān)鍵要素。針對養(yǎng)生壺的升級(jí)方案，通過僅使用語音芯片而省去數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)，不僅能夠有效降低成本，還能提升用戶體驗(yàn)，具體方案描述如下：

1)成本節(jié)約與設(shè)計(jì)簡化

?降低成本：去掉數(shù)碼管及其驅(qū)動(dòng)芯片，減少了硬件組件，降低了物料成本和組裝成本。

?設(shè)計(jì)簡化：產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加簡潔，減少了電路板的空間需求，有利于縮小產(chǎn)品體積，優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局，同時(shí)也減輕了產(chǎn)品的重量。

2)增強(qiáng)用戶體驗(yàn)

?直觀交互：語音交互比傳統(tǒng)的按鍵或旋鈕操作更為直觀自然，特別適合老人或視力不佳的用戶，提升使用的便捷性和舒適度。

?個(gè)性化定制：用戶可通過語音設(shè)置個(gè)性化的烹飪偏好，如“煮一壺菊花茶，溫度90度”，系統(tǒng)根據(jù)指令自動(dòng)調(diào)整，無需手動(dòng)選擇菜單和調(diào)節(jié)溫度。

通過這一方案，養(yǎng)生壺不僅實(shí)現(xiàn)了功能的智能化升級(jí)，提升了用戶體驗(yàn)，還有效控制了成本，展現(xiàn)了現(xiàn)代智能家居產(chǎn)品的發(fā)展方向。

審核編輯：劉清