音乐睡眠灯方案，可节省40%MCU开发成本的语音扩展芯片，WT2003H

随着社会节奏的加快，人们每天的生活节奏也在不断的加快，工作压力也在不断的加大，越来越多的人都面临着失眠的痛苦，当拖着疲惫不堪的身体躺到床上时，却发现由于担忧每天的工作或月底需要交房租等问题，久久无法入眠；这时打开睡眠音乐灯，在舒缓的音乐中、在渐变的灯光中慢慢忘却工作中的压力，慢慢的放松下来进入梦乡。

一、功能需求

功能介绍：

A. 四个按键，两个控制语音播报、一个按键控制灯光、一个按键控制电机；

B. 一个按键控制语音播放和停止，开始播放后会自动循环音乐列表播放；另一个按键切换 下一曲的功能，可实现大循环；

C. 灯光按键，按下打开灯光，再次按下以次切换不同的灯光；20秒无按键按下时，会进入自动切换灯光模式，每5秒切换一次颜色；

D. 电机按键启动可控制灯影盖转动，再次触发停止转动。

二、方案选型

由于该方案涉及到语音播报、RGB灯光控制和电机控制；如果由单片机来进行RGB灯光和电机控制的话，一方面增加了对单片机IO口的需求，同时也需要单片机来实现相应的控制功能，加长了开发周期；而恰巧WT2003H0-16S芯片除了具备语音播报功能，还支持其他拓展功能，由语音芯片来进行RGB灯光和电机控制的话，一方面节省了单片机IO口的使用，同时单片机只需要与语音芯片通讯即可，不需要增加控制RGB灯光和电机控制的功能，极大地缩短了开发周期。

三、产品规划

产品设计以语音芯片作为主体，MCU作为中继端口；AD按键检测、RGB电光控制、电机控制等都由语音芯片控制，语音芯片采集AD按键的电平，作一个按键检测功能，发送相应的操作指令给到MCU；而MCU作为一个中继端口，接收到语音芯片的指令后，根据设定的功能逻辑，发送相应相应的功能指令给到语音芯片；语音芯片解析功能指令，然后完成RGB电光控制、电机控制、语音播报等功能。

四、产品原理图

五、芯片介绍

WT2003H是一款功能强大的高品质工业级语音芯片，采用了高性能32位处理器、最高频率可达120MHz。具有低成本、低功耗、高可靠性、通用性强等特点，可内置100秒350秒800秒语音容量。控制方式灵活：支持标准的异步串口通讯（UART）控制。

芯片特点：

◎控制方式：标准UART通信接口,支持DMA和流控制，默认波特率9600；

◎上电默认不播放；

◎支持语音高品质音频格式，（8kbps~320kbps）声音优美；

◎内置0.5W D类功放；

◎音量可调，音量等级32级；

◎两个16位异步分频器定时器；

◎数字音频流,IIS支持主机和从机模式；

◎大功率IO驱动能力，最高可直接驱动64mA。

◎支持电源电压查询，并支持3级电压报警输出

◎支持100字节数据储存

◎支持一路AD数据获取或者支持一路ADKEY按键数据获取

功能指令表：

马达控制指令：

RGB调光指令：

六、开发流程

语音芯片集成了RGB灯光控制、语音播放、电机控制等功能，也就是说单片机不需要对RGB灯、电机等进行控制，单片机只需要控制语音芯片，给语音芯片发相应的操作指令，其他的动作均由语音芯片来实现；

如上图所示：单片机只需完成uart收码，判断是哪一个按键被按键，然后根据功能规划，发生相应的指令码给到语音芯片，语音芯片即可完成相应的功能操作。

WT2003H语音芯片，优势：

A. 单片机只需要完成uart串口协议的收码和发码功能，无需做RGB调光、电机控制的功能，极大的缩短了开发周期；

B. 单片机只需要使用两个IO口与语音芯片进行通讯，节省了单片机芯片的IO口使用；

七、程序注意事项

1. 语音芯片在检测到外部AD按键或收到MCU所发的功能指令时，都会有发送指令给MCU；所以MCU接收数据时最好是把收到的所有指令码储存起来，然后解析指令码，判断收到的是什么指令，然后再进行相应的操作；如果单纯判断指令的第几个字节来识别的话，有时会出现把返回码误识别为按键码，从而导致出现误操作。

2. Uart接码时需要考虑晶振误差，在每一位数据的中间位置去读取数据，同时接收每一位数据的间隔时间可以增加一点偏差量，以此来提供接收数据的稳定性和准确性。

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审核编辑 黄昊宇