基于WT2003H語音芯片在LCD屏幕驅(qū)動的應(yīng)用實例解析

隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，簡單快捷的產(chǎn)品越來越受到人們的青睞，產(chǎn)品也越來越注重人機交互和簡單明了的用戶體驗，一款具備LCD屏幕的產(chǎn)品往往更具有競爭力，不可否認(rèn)，LCD屏幕賦能了產(chǎn)品市場競爭力。

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

WT2003H 是一款功能強大的高品質(zhì)語音芯片，采用了高性能 32 位處理器、高頻率可達 120MHz。 具有低成本、低功耗、高可靠性、通用性強等特點，可內(nèi)置 350 秒/900 秒語音容量。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 類功放；

（3）16 bit 高精度 ADC 和 DAC；

（4）支持 UART 更新程序以及語音；

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

WT2003H4-16S時鐘方案實例

1) 方案概述

WT2003H4-16S時鐘應(yīng)用方案集LCD屏幕顯示，時鐘讀取，語音播報于一體，客戶無需知道具體的通信協(xié)議接口，只需要通過UART串口協(xié)議即可配置LCD屏幕顯示，實時讀取時鐘信息，實現(xiàn)控制當(dāng)前語音播放，鬧鐘設(shè)置等功能，免去客戶開發(fā)的難度，縮短客戶產(chǎn)品開發(fā)周期，實現(xiàn)客戶產(chǎn)品價值最大化。

2) 設(shè)計框圖

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

3) 設(shè)計原理圖

設(shè)計思路

1. 時鐘更新

本方案通過配置TM1621芯片的時基發(fā)生器產(chǎn)生準(zhǔn)確的時基，WT2003H芯片腳連接到TM1621的/IRQ 腳，通過中斷掃描方式檢測外部電平信號，進而實現(xiàn)時鐘數(shù)據(jù)更新。為了降低時間數(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 32.768KHz 晶振用于產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘；

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，進而通過WT2003H配置TM1621芯片驅(qū)動外部LCD屏幕，那么問題在于，屏幕的規(guī)格各式各樣，如何才能實現(xiàn)通用的UART協(xié)議，去對接多種多樣的屏幕接口呢 ? 這里我們會設(shè)置一個規(guī)則，只要按照這個規(guī)則去配置LCD屏幕，即可實現(xiàn)通用化的串口操作。

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

下圖為SEG和COM對應(yīng)坐標(biāo)的參數(shù)，該參數(shù)固定不可變，可以定位到LCD每個點的位置.LCD顯示部分最重要的是對應(yīng)于LCD屏幕的數(shù)碼管部分，通過配置每個數(shù)碼管的參數(shù)，即可輸出對應(yīng)的數(shù)字。下面在串口交互部分重點說明。

點亮LCD某個點的代碼實現(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)動指令）

1．設(shè)置數(shù)碼管位命令( B0 )

客戶如果想要顯示對應(yīng)數(shù)碼管的值，必須先通過此條命令進行配置相應(yīng)的數(shù)碼管，否則無法正常進行顯示。

數(shù)碼管位號: 表示第幾個數(shù)碼管，客戶可以自己定義

段參數(shù)： 表示數(shù)碼管對應(yīng)的段所指向的坐標(biāo)，分別按照順序表示數(shù)碼管的ABCDEFG，每個段通過一個字節(jié)進行表示, ,沒有的通過0XFF表示

例如 設(shè)置數(shù)碼管2，從COM口和SEG口的排列位置來看，數(shù)碼管2號ABCDEFG對應(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，客戶需要發(fā)送 ：

例如：配置數(shù)碼管 1 號，客戶需要發(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(即是設(shè)置成固定地址模式時)，此地址命令可以設(shè)置固定的數(shù)碼管位數(shù)。可以同時指定4個，也可以指定其中某幾個亮。例如：

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

若設(shè)置成為固定地址模式的話，需要使用 數(shù)碼管序號+數(shù)值+數(shù)碼管序號+數(shù)值+...+數(shù)碼管序號+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個數(shù)碼管顯示2,第3個數(shù)碼管顯示3,其他數(shù)碼管滅掉

3．LCD顯示點命令（B3）

唯創(chuàng)知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)雜變簡單，提供快捷的語音、智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案。

WT588F02B應(yīng)用設(shè)計方案，在智能鬧鐘、智能水杯、霧化器等消費電子行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)已有成熟的應(yīng)用案例。消費類電子產(chǎn)品應(yīng)用是公司重要的發(fā)展領(lǐng)域，未來，唯創(chuàng)知音將在更多行業(yè)推出標(biāo)準(zhǔn)化語音芯片，進一步提升工程師的設(shè)計體驗，為消費類電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化賦能。