基于WT2003H語(yǔ)音芯片在LCD屏幕驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用實(shí)例解析

隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，簡(jiǎn)單快捷的產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的青睞，產(chǎn)品也越來(lái)越注重人機(jī)交互和簡(jiǎn)單明了的用戶(hù)體驗(yàn)，一款具備LCD屏幕的產(chǎn)品往往更具有競(jìng)爭(zhēng)力，不可否認(rèn)，LCD屏幕賦能了產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

唯創(chuàng)知音一直致力于讓復(fù)雜變簡(jiǎn)單，LCD屏幕復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)協(xié)議讓很多開(kāi)發(fā)工程師望而卻步，而唯創(chuàng)知音開(kāi)發(fā)的這款WT2003H語(yǔ)音芯片，僅需要簡(jiǎn)單的UART協(xié)議即可對(duì)接產(chǎn)品的LCD屏幕，讓控制變簡(jiǎn)單，讓開(kāi)發(fā)更便捷。下面介紹一下唯創(chuàng)知音語(yǔ)音IC——WT2003H語(yǔ)音芯片。

WT2003H 是一款功能強(qiáng)大的高品質(zhì)語(yǔ)音芯片，采用了高性能 32 位處理器、高頻率可達(dá) 120MHz。 具有低成本、低功耗、高可靠性、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，可內(nèi)置 350 秒/900 秒語(yǔ)音容量。現(xiàn)有 WT2003HX-16S、 WT2003HX-24SS、WT2003HP8-32N（體積小 4*4MM） 三種封裝的芯片。這款芯片的參數(shù)如下：

（1）支持高品質(zhì)語(yǔ)音音頻格式，支持 MP3 和 WAV 格式，（音頻碼率支持 8Kbps~320Kbps） 聲音優(yōu)美；

（2）內(nèi)置 0.5W D 類(lèi)功放；

（3）16 bit 高精度 ADC 和 DAC；

（4）支持 UART 更新程序以及語(yǔ)音；

WT2003H因其優(yōu)異的性能參數(shù)和強(qiáng)大的功能廣泛應(yīng)用于各種語(yǔ)音應(yīng)用場(chǎng)合，比如玩具，按摩器，電子鎖等行業(yè)，下面介紹一下WT2003H4-16S芯片在時(shí)鐘產(chǎn)品中的應(yīng)用。

WT2003H4-16S時(shí)鐘方案實(shí)例

1) 方案概述

WT2003H4-16S時(shí)鐘應(yīng)用方案集LCD屏幕顯示，時(shí)鐘讀取，語(yǔ)音播報(bào)于一體，客戶(hù)無(wú)需知道具體的通信協(xié)議接口，只需要通過(guò)UART串口協(xié)議即可配置LCD屏幕顯示，實(shí)時(shí)讀取時(shí)鐘信息，實(shí)現(xiàn)控制當(dāng)前語(yǔ)音播放，鬧鐘設(shè)置等功能，免去客戶(hù)開(kāi)發(fā)的難度，縮短客戶(hù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，實(shí)現(xiàn)客戶(hù)產(chǎn)品價(jià)值最大化。

2) 設(shè)計(jì)框圖

本方案采用WT2003H4-16S封裝的芯片，外加TM1621 LCD屏幕驅(qū)動(dòng)芯片，主控MCU芯片，以及LCD屏幕，即可實(shí)現(xiàn)本方案鬧鐘產(chǎn)品功能。

3) 設(shè)計(jì)原理圖

設(shè)計(jì)思路

1. 時(shí)鐘更新

本方案通過(guò)配置TM1621芯片的時(shí)基發(fā)生器產(chǎn)生準(zhǔn)確的時(shí)基，WT2003H芯片腳連接到TM1621的/IRQ 腳，通過(guò)中斷掃描方式檢測(cè)外部電平信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘數(shù)據(jù)更新。為了降低時(shí)間數(shù)據(jù)的誤差，通常而言，TM1621需要采用外部晶振，OSCI 和 OSCO 外接一個(gè) 32.768KHz 晶振用于產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘；

TM1621初始化配置代碼：

2. LCD顯示

本方案采用UART串口方式控制WT2003H，進(jìn)而通過(guò)WT2003H配置TM1621芯片驅(qū)動(dòng)外部LCD屏幕，那么問(wèn)題在于，屏幕的規(guī)格各式各樣，如何才能實(shí)現(xiàn)通用的UART協(xié)議，去對(duì)接多種多樣的屏幕接口呢 ? 這里我們會(huì)設(shè)置一個(gè)規(guī)則，只要按照這個(gè)規(guī)則去配置LCD屏幕，即可實(shí)現(xiàn)通用化的串口操作。

下面是我們選用的屏幕COM口和SEG口的對(duì)應(yīng)表，客戶(hù)僅需要關(guān)注其中排列順序, 按照協(xié)議說(shuō)明配置好數(shù)碼管的相應(yīng)參數(shù), 即可通過(guò)串口控制數(shù)碼管數(shù)據(jù)顯示。

下圖為SEG和COM對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的參數(shù)，該參數(shù)固定不可變，可以定位到LCD每個(gè)點(diǎn)的位置.LCD顯示部分最重要的是對(duì)應(yīng)于LCD屏幕的數(shù)碼管部分，通過(guò)配置每個(gè)數(shù)碼管的參數(shù)，即可輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)字。下面在串口交互部分重點(diǎn)說(shuō)明。

點(diǎn)亮LCD某個(gè)點(diǎn)的代碼實(shí)現(xiàn)方式：：

3. 串口交互

3.1. UART 硬件連接

芯片 UART 接口硬件連接方式如下圖所示：

框圖為WT2003H 芯片與MCU芯片UART 接口連接示意圖

3.2. 協(xié)議命令格式

3.3. 命令列表（這里只介紹LCD驅(qū)動(dòng)指令）

1．設(shè)置數(shù)碼管位命令( B0 )

客戶(hù)如果想要顯示對(duì)應(yīng)數(shù)碼管的值，必須先通過(guò)此條命令進(jìn)行配置相應(yīng)的數(shù)碼管，否則無(wú)法正常進(jìn)行顯示。

數(shù)碼管位號(hào): 表示第幾個(gè)數(shù)碼管，客戶(hù)可以自己定義

段參數(shù)： 表示數(shù)碼管對(duì)應(yīng)的段所指向的坐標(biāo)，分別按照順序表示數(shù)碼管的ABCDEFG，每個(gè)段通過(guò)一個(gè)字節(jié)進(jìn)行表示, ,沒(méi)有的通過(guò)0XFF表示

例如 設(shè)置數(shù)碼管2，從COM口和SEG口的排列位置來(lái)看，數(shù)碼管2號(hào)ABCDEFG對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)如下，所以我們的段參數(shù)數(shù)據(jù)為： 0X07 0X06 0X05 0X04 0X09 0X0B 0X0A

因此，設(shè)置數(shù)碼管2號(hào)，客戶(hù)需要發(fā)送 ：

例如：配置數(shù)碼管 1 號(hào)，客戶(hù)需要發(fā)送 7E 0D FF 02 B0 01 11 0E 0D 11 11 FF 11 XX EF

2.數(shù)碼管顯示命令( B1 )

回應(yīng)：

執(zhí)行成功

固定地址模式:

當(dāng)模式設(shè)置為0xB1時(shí)(即是設(shè)置成固定地址模式時(shí))，此地址命令可以設(shè)置固定的數(shù)碼管位數(shù)。可以同時(shí)指定4個(gè)，也可以指定其中某幾個(gè)亮。例如：

7E XX FF 02 B1 C3 03 XX EF 表示第3個(gè)數(shù)碼管顯示3

若設(shè)置成為固定地址模式的話(huà)，需要使用 數(shù)碼管序號(hào)+數(shù)值+數(shù)碼管序號(hào)+數(shù)值+...+數(shù)碼管序號(hào)+數(shù)值的指令形式

即是：Cx XX Cx XX Cx XX Cx XX

例如：7E XX FF 02 B1 C1 02 C3 03 XX EF表示第1個(gè)數(shù)碼管顯示2,第3個(gè)數(shù)碼管顯示3,其他數(shù)碼管滅掉

3．LCD顯示點(diǎn)命令（B3）

唯創(chuàng)知音作為一家專(zhuān)注于語(yǔ)音技術(shù)研究的高新技術(shù)企業(yè)，始終堅(jiān)持以“服務(wù)好工程師”為目標(biāo)，以行業(yè)語(yǔ)音交互器件標(biāo)準(zhǔn)化為方向，致力于讓復(fù)雜變簡(jiǎn)單，提供快捷的語(yǔ)音、智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案。

WT588F02B應(yīng)用設(shè)計(jì)方案，在智能鬧鐘、智能水杯、霧化器等消費(fèi)電子行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)已有成熟的應(yīng)用案例。消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品應(yīng)用是公司重要的發(fā)展領(lǐng)域，未來(lái)，唯創(chuàng)知音將在更多行業(yè)推出標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)音芯片，進(jìn)一步提升工程師的設(shè)計(jì)體驗(yàn)，為消費(fèi)類(lèi)電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化賦能。