現(xiàn)代社會(huì)，生活形態(tài)多樣化，工作節(jié)奏緊張化，因長(zhǎng)時(shí)間低頭追劇、玩游戲、伏案工作等不健康生活習(xí)慣，導(dǎo)致眼睛長(zhǎng)期處于一種高負(fù)荷的狀態(tài)，處于亞健康的人群也越來越多，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。如何在忙碌的作息中保證生活的質(zhì)量，緩解眼部的疲勞已經(jīng)成為大部分人的訴求。
伴隨著消費(fèi)者生活水平、健康意識(shí)的提升，按摩產(chǎn)品的滲透率不斷提升，這將進(jìn)一步刺激市場(chǎng)需求。目前，市場(chǎng)上各種按摩器層出不窮，而眼部按摩器則主要通過熱敷和氣囊按摩的方式達(dá)到緩解眼部肌肉的效果，而上海小語音一直致力于為客戶服務(wù)，讓復(fù)雜變簡(jiǎn)單，因此形成了一套完整的眼部按摩器解決方案。下面介紹一下上海小語音WTK6900H-32N語音識(shí)別芯片在眼部按摩器解決方案上的應(yīng)用。
WTK6900H-32N是一款QFN32封裝的DSP語音大腦識(shí)別芯片，微小的體積封裝廣泛應(yīng)用于各類TWS耳機(jī)、錄音筆、按摩器等電子產(chǎn)品中，WTK6900H-32N語音識(shí)別芯片的參數(shù)如下：
內(nèi)核和存儲(chǔ)
♦ 高性能 32 位 RISC 內(nèi)核，主頻 240MHz，支持硬件浮點(diǎn)運(yùn)算
♦ 內(nèi)置 1MB SPI FLASH
AI 算法
♦ 離線語音識(shí)別，采用最新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（TDNN）算法，具有識(shí)別精準(zhǔn)，誤判率低等優(yōu)勢(shì)，5 米遠(yuǎn)場(chǎng)可靠識(shí)別
♦ 語音降噪算法：過濾掉穩(wěn)態(tài)噪聲、對(duì)動(dòng)態(tài)噪聲也有很好的抑制作用，噪音下也可準(zhǔn)確識(shí)別
音頻
♦ 支持 MP3，WAV，WMA，APE，F(xiàn)LAC, AAC，MP4，M4A，AIF，AIFC 音頻解碼
♦ BT 支持 SBC，AAC 音頻解碼音頻
♦ BT 電話支持 mSBC 語音編解碼器
藍(lán)牙
♦ 符合藍(lán)牙 V5.1 + BR + EDR + BLE 規(guī)范
♦ 滿足 Class1 class2 和 class3 傳輸功耗需求
♦ 提供+ 6dbm 發(fā)射功率
♦ 具有-90dBm 靈敏度的接收器
♦ 快速 AGC 可增強(qiáng)動(dòng)態(tài)范圍
WTK6900H-32N是一款A(yù)I語音識(shí)別芯片，內(nèi)置AI算法和降噪算法，具備精準(zhǔn)的離線語音識(shí)別能力，不需要借助WIFI或者4G網(wǎng)絡(luò)，即可滿足我們對(duì)于日常家用電器的控制，免去斷網(wǎng)的尷尬，實(shí)現(xiàn)快捷的語音交互。WTK6900H-32N同時(shí)也是一款雙模藍(lán)牙芯片，可滿足高品質(zhì)藍(lán)牙音樂的播放，也可通過BLE控制芯片甚至系統(tǒng)升級(jí)，客戶也可自主開發(fā)APP滿足個(gè)性化的控制需求。
根據(jù)不同需求我們提供不同的按摩器語音解決方案：
A方案：WT2003H單芯片語音方案，優(yōu)勢(shì)一顆芯片，價(jià)格低，音質(zhì)好，模式可隨意增加，同時(shí)內(nèi)置800S語音空間，內(nèi)置語音可支持客戶端更換
B方案： WT2605C-32N藍(lán)牙方案 ，內(nèi)置1M FLASH空間，單芯片即可實(shí)現(xiàn)音頻藍(lán)牙 + BLE藍(lán)牙功能，支持播放SD卡高品質(zhì)MP3語音, 電路簡(jiǎn)單，客戶MCU可直接進(jìn)行交互，簡(jiǎn)單快捷
C方案： WTK6900H語音識(shí)別方案，內(nèi)置1M FLASH空間，單芯片即可實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別 + 音頻藍(lán)牙 + BLE藍(lán)牙功能，電路簡(jiǎn)單，外圍器件少，通過MCU可直接進(jìn)行交互，開發(fā)成本低，開發(fā)周期短
不同方案成本有所差異，客戶可根據(jù)自己產(chǎn)品定位選擇不同應(yīng)用方案進(jìn)行開發(fā)，下面是上海小語音的WTK6900H-32N眼部按摩器應(yīng)用方案介紹：
WTK6900H-32N眼部按摩器應(yīng)用方案
一、方案概述
WTK6900H-32N眼部按摩器應(yīng)用方案集合語音識(shí)別和藍(lán)牙功能于一體，通過按鍵或者語音對(duì)話控制按摩器切換模式，同時(shí)控制馬達(dá)或者氣泵在不同模式下輸出不同的PWM脈沖，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同的按摩強(qiáng)度，達(dá)到按摩手法的效果。另外，該方案支持恒溫?zé)岱蠊δ?，哪里酸痛按哪里，讓你的每根神?jīng)“伸懶腰”，可加速眼部的血液流通，緩解一天工作的疲勞感。方案也支持藍(lán)牙音樂播放，用戶可以通過手機(jī)藍(lán)牙連接按摩器，在按摩的同時(shí)，用雙耳聆聽自己喜歡的音樂，達(dá)到身心放松的效果。
二、設(shè)計(jì)框圖
方案采用WTK6900H-32N QFN32封裝的語音芯片，外接按鍵控制，由MIC檢測(cè)電路，氣泵和加熱控制電路，溫度檢測(cè)電路組成，單芯片即能實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別和藍(lán)牙音頻。
三、設(shè)計(jì)原理圖
四、設(shè)計(jì)思路
1.語音識(shí)別
該方案帶有語音識(shí)別功能，解放雙手，免去繁瑣的操作，三言兩語即可實(shí)現(xiàn)模式切換，定時(shí)關(guān)機(jī)功能，藍(lán)牙音樂播放停止等功能，并且開放串口功能，客戶可通過MCU識(shí)別對(duì)應(yīng)的串口命令，識(shí)別對(duì)應(yīng)的語音命令，達(dá)到個(gè)性化需求，該方案沒有BLE透?jìng)鞴δ埽?/span>上海小語音可滿足客戶定制化的需求，開放BLE通道，進(jìn)而客戶可通過APP控制按摩儀工作狀態(tài)。
2.按鍵控制
該方案只有一個(gè)按鍵，具有長(zhǎng)短按功能，長(zhǎng)按開關(guān)機(jī)，短按切換模式，操作簡(jiǎn)單便捷；
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：
（WTK6900H-24SS 芯片 UART 接口連接示意圖）
3.2.協(xié)議命令格式
標(biāo)準(zhǔn)UART異步串口接口，屬于3.3V TTL電平接口。通訊數(shù)據(jù)格式是：起始位：1 位；數(shù)據(jù)位：8 位；奇偶位：無；停止位：1 位。使用電腦串口調(diào)試助手，需要正確設(shè)置串口的參數(shù)，設(shè)置如圖：
注意：“長(zhǎng)度”是指長(zhǎng)度+命令碼+參數(shù)+校驗(yàn)和的長(zhǎng)度，“累加和校驗(yàn)”是指長(zhǎng)度+命令碼+參數(shù)的累加和的低八位。
3.3.返回碼格式
參數(shù)： 00 ：表示執(zhí)行成功，01 ：表示執(zhí)行錯(cuò)誤，02: 表示文件不存在
3.4. 命令列表
客戶單片機(jī)可以配置UART串口，控制WTK6900芯片執(zhí)行相應(yīng)的操作，通過當(dāng)前命令的返回碼，判斷當(dāng)前操作是否執(zhí)行成功。
4.電機(jī)和氣泵控制
太陽(yáng)穴和眼部的按摩分別通過單獨(dú)IO口控制運(yùn)行，要想模擬真實(shí)的按摩強(qiáng)度和力度,就得嚴(yán)格把控氣泵和電磁閥的開關(guān)的順序和時(shí)間。氣泵控制按摩器的充氣部分，而兩個(gè)電磁閥則控制放氣部分，通過電磁閥的控制，實(shí)現(xiàn)氣囊的舒張。限于篇幅原因，這里的控制流程的階段只列舉了10個(gè)階段，通過我們對(duì)于各類按摩器的分析和體驗(yàn)，最后形成了一套完整的控制輸出邏輯,從而達(dá)到最真實(shí)的按摩手法。
輸出脈沖部分代碼實(shí)現(xiàn)方式：
測(cè)試輸出波形如下：
5.震動(dòng)控制
震動(dòng)：每隔4秒點(diǎn)震3次，每次0.3秒，三組點(diǎn)震后加一次長(zhǎng)震，時(shí)間2秒，依次循環(huán)。測(cè)試輸出波形如下：
6.加熱NTC溫度控制
按照實(shí)際體驗(yàn)，加熱控制需要保證眼部熱敷溫度在45±2度左右，才能達(dá)到最舒暢的熱敷效果。本方案采用10K NTC熱敏電阻 ，B值3950K 。通過溫度和電阻對(duì)照表，可以獲取到最低控制溫度在43攝氏度時(shí)候?qū)?yīng)的阻值為4.7K，最高溫度47攝氏度對(duì)應(yīng)的阻值為4.0K。從曲線圖可以看出NTC溫度和阻值呈現(xiàn)一個(gè)反比的關(guān)系，溫度越高，則阻值越小，根據(jù)這一規(guī)律我們要想實(shí)現(xiàn)溫度可控的熱敷效果，就必須實(shí)時(shí)的檢測(cè)溫度。本方案通過AD檢測(cè)功能，按照10K和熱敏電阻進(jìn)行分壓檢測(cè)電壓的方式控制加熱裝置的開關(guān)實(shí)現(xiàn)可控的溫度范圍，從而實(shí)現(xiàn)本功能。
上海小語音作為一家專注于語音技術(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，提供快捷的語音、智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案。WTK6900H系列語音識(shí)別芯片、WT2003H系列、WT588F系列語音芯片、數(shù)碼管/LED顯示驅(qū)動(dòng)、溫濕度檢測(cè)等WT2003H/WT588F傳感功能拓展語音芯片應(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)類電子產(chǎn)品應(yīng)用是公司重要的發(fā)展領(lǐng)域，未來，上海小語音將在更多行業(yè)推出標(biāo)準(zhǔn)化語音芯片，進(jìn)一步提升工程師的設(shè)計(jì)體驗(yàn)，為消費(fèi)類電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化賦能。
