基于蓝牙音频芯片WT2801的电子血压计方案

PART.01 / 背景概述    

市面上的电子血压计产品层出不穷，日新月异，从早期的手动式到半自动，再到现在的智能化，更加的人性化，主要是为了满足不同情况的消费群体。

以前的信息与知识普及不够快，现在信息化、智能化时代大多人了解或者通过相关平台了解身体健康指数的标准范围，但更多人群还只是了解到低于多少值属于健康，在哪个值处于分险，而不一定知道在哪个值处于高风险，在哪个值需要马上就医等；此时就需要有相关的告警提醒——语音播报及小程序或者APP告警提醒。

大多人群需要对自己的测试结果进行储存，便于数据分析（这些天吃了什么血压降下来了一些，又是吃了什么导致血压上升了些等）；部分人可能会因为数字上升一点点就很紧张，或者不知道数字显示对应的身体健康情况等，此时需要借助于语音播报来正向的让使用者安心等。

综合上述亮点，我司的WT2801芯片能完美的融入产品中实现蓝牙及语音功能，除此之外WT2801还有诸多亮点：可以直推4R/8R喇叭（无需外加功放芯片电路）、USB功能、不消耗IO口满足检测电量功能、多种通讯方式（UART、IIC、SPI、一线控制、两线控制等）、多IO口可满足客户的扩展功能、体积小（QFN32- 4*4）、内置FLASH等。

PART.02 / 市场分析    

当前市场上的电子血压计就款式而言有大型一体血压计（医用）、中型（体积）一体血压计、上臂式一体血压计、手腕式一体血压计产品；就技术类型而言有普通血压计（按键、液晶屏、语音播报）、蓝牙血压计（蓝牙、按键、液晶屏、语音播报）、WIFI血压计（WIFI、按键、液晶屏、语音播报）；虽然蓝牙与WIFI血压计已经有上市，但我们WT2801芯片有很大优势：

I : 芯片价值

1、拥有蓝牙功能、语音及播报功能（为客户节约了功放芯片及电路）、USB功能、自带电量检测功能、多种通讯方式功能、IO口扩展功能、体积小、内置FLASH等；

II : 芯片程序功能创新价值

2.1、蓝牙更换语音；

2.2、蓝牙升级程序；

2.3、测量数据上传给小程序或者APP；

III : 小程序、APP功能创新价值

3.1、定时用药提醒；

3.2、自动校准时间；

3.3、用户管理功能；

3.4、对蓝牙上传的数据进行储存及形成分析图表，方便医生查看/自己查看/分享给家人了解情况；

3.5、AI智能回答；

3.6、健康恢复计划/运动指南等。

PART.03 / 产品功能汇总    

当前市面上常规血压计主要功能有：时钟、血压测量、语音播报、显示、电量显示、充电显示（锂电池版本具有）、测量数据存储、多人管理等；我们在蓝牙与APP功能上做相关优化既可（如上边第二点显示的WT2801芯片与创新的价值）。详见图一

PART.04 / 产品功能框图    

基于更多的客户都想有自己的关键技术（含软件算法等），通常采用自己指定的MCU作为主控，采用我司语音芯片做为辅助，通过相关协议指令完成上下位机间的通讯实现产品相关功能，为此推出如下两种方框图的解决方案。

4.1、方案一：MCU主控承载着大部分功能，WT2801蓝牙语音芯片仅作为语音播报、上传数据给APP的功能与APP下发指令与MCU间沟通的桥梁。当然WT2801本身更多的功能看客户是否需要使用。此方案MCU成本比较高，需要较多的IO口；详见图二

4.2、方案二：MCU主控仅掌握关键技术（传感器与充气等），其它的辅助功能均交给WT2801蓝牙语音芯片来处理，节省了MCU的成本及开发成本，而且相关LCD/LED驱动唯创知音均有配套，可以放心使用，并减少了很多开发时间，助客户产品更快上市。详见图三

PART.05 / 产品硬件原理图    

PART.06 / 产品效果展示    

如图所示，上臂式电子血压计与手腕电子血压计共计四款：

6.1、上臂式电子血压计有三款:第一款固定式的大家都有在医院或者社康看到；第二款传感器与操作箱体分离的常见于护士上门检查；第三款为传感器与操作箱一体，携带方便；

6.2、手腕电子血压计，体积更小，更方便携带。

6.3、所有产品主要体现了便利情况、蓝牙功能、语音功能、用户管理、数据曲线等。

PART.07 / WT2801芯片基本资料    

7.1、芯片基本资料

WT2801是一款功能强大的高品质蓝牙语音芯片，采用了高性能32位处理器、最高频率可达240MHz。WT2801高集成度的语音合成芯片，可实现中文、英文字母语音合成；并集成了语音编码、解码功能，可支持用户进行语音合成和语音播放，具有低成本、低功耗、高可靠性、通用性强等特点，现有WT2801-32N  QFN32（体积小4*4MM）的封装芯片。带有地址播放、插播、单曲循环、所有曲目循环、随机播放等功能。31级音量可调、最大可以支持外挂128Mbit的Flash。

7.2、硬件基本资料

7.2.1、绝对最大额定参数

Symbol	Parameter	Min	Max	Unit
Tamb	Ambient Temperature	-40	+85	°C
Tstg	Storage temperature	-65	+150	°C
VCC	Supply Voltage	-0.3	5.5	V
VOUT	3.3V IO Input Voltage	-0.3	3.6	V

7.2.2、PMU特性

Symbol	Parameter	Min	Typ	Max	Unit	Test Conditions
VCC	Voltage Input	2.6	3.7	5.5	V	2.8V
VVcc	Voltage output	2.6	3.0	3.4	V	VBAT = 3.7V, 100mA loading
IVOUT	Loading current	_	_	100	mA	VBAT=3.7V

7.2.3、芯片供电电压在5V时IO口电压为3.3V，如果客户MCU的IO电压为5V时，需要加电平转换电路，其它详见芯片资料。

7.3、软件基本资料

7.3.1、协议命令格式

芯片内置标准UART异步串口接口，默认波特率9600，属于3.3V TTL电平接口。通讯数据格式是：起始位：1位；数据位：8位；奇偶位：无；停止位：1位。使用电脑串口调试助手，需要正确设置串口的参数，设置如图：

指令发码格式

起始码	帧长度	流水号	应答标志	数据帧来源	N个命令信息	累加和校验	结束码
7E	见下文	见下文	见下文	见下文	见下文	见下文	EF

指令返回码格式

起始码	帧长度	流水号	应答标志	数据帧来源	N个命令信息	累加和校验	结束码
7E	见下文	见下文	见下文	见下文	见下文	见下文	EF

注：执行完每条写命令之后，按照通信协议格式返回该命令相对应的结果码。

帧长度：2字节，指帧长度+流水号+应答标志+数据帧来源+N个命令信息+累加和校验和的长度，帧长度高位在前低位在后；

流水号：1字节，每次一帧数据自动加1，避免接收重复的数据，相同流水号的数据为重复数据应做丢弃；

应答标志：1字节，固定填00；

数据帧来源：1字节，02为TTS芯片端，03为MCU芯片端；

N个命令信息：由N个命令信息组成，1个命令信息内容为2字节命令+1字节数据长度+N字节数据，单个命令信息最大支持255个字节数据，但支持同时传递多个相同的命令携带不同信息（返回码的此处信息与发码的略微有区别，详情见返码命令介绍）；

累加和校验：是指帧长度+流水号+应答标志+数据帧来源+N个命令信息和的低字节。

7.3.2、管脚分配

7.3.3、其它详见芯片资料。

PART.08 / 设计注意事项    

8.1、减小底噪、提高音质方面（提高电源稳定性减小纹波也是提高产品音质）：详见《通用语音芯片问题点解决方案及PCB设计规范》与《如何更好的做好语音芯片与功放芯片之间的配合使得音效更好》文件；

8.2、蓝牙与晶方面：详见《通用语音芯片问题点解决方案及PCB设计规范》；

PART.09/ 总结    

电子血压计产品层出不穷，日新月异，唯创WT2801蓝牙语音芯片披肩斩荆砥砺前行再创辉煌，WT2801蓝牙电子血压计温馨的呼出使用者的心声，承载着监护使用者的健康，时刻为使用者保驾护航。唯创的语音芯片为客户提供更优的解决方案、更优的交互体验；协助客户为用户提供更智能、更便捷、更安全、更人性化的产品。