PART.01/背景概述
市面上的電子血壓計產品層出不窮,日新月異,從早期的手動式到半自動,再到現在的智能化,更加的人性化,主要是為了滿足不同情況的消費群體。
以前的信息與知識普及不夠快,現在信息化、智能化時代大多人了解或者通過相關平臺了解身體健康指數的標準范圍,但更多人群還只是了解到低于多少值屬于健康,在哪個值處于分險,而不一定知道在哪個值處于高風險,在哪個值需要馬上就醫等;此時就需要有相關的告警提醒——語音播報及小程序或者APP告警提醒。
大多人群需要對自己的測試結果進行儲存,便于數據分析(這些天吃了什么血壓降下來了一些,又是吃了什么導致血壓上升了些等);部分人可能會因為數字上升一點點就很緊張,或者不知道數字顯示對應的身體健康情況等,此時需要借助于語音播報來正向的讓使用者安心等。
綜合上述亮點,我司的WT2801芯片能完美的融入產品中實現藍牙及語音功能,除此之外WT2801還有諸多亮點:可以直推4R/8R喇叭(無需外加功放芯片電路)、USB功能、不消耗IO口滿足檢測電量功能、多種通訊方式(UART、IIC、SPI、一線控制、兩線控制等)、多IO口可滿足客戶的擴展功能、體積小(QFN32- 4*4)、內置FLASH等。
PART.02/市場分析
當前市場上的電子血壓計就款式而言有大型一體血壓計(醫用)、中型(體積)一體血壓計、上臂式一體血壓計、手腕式一體血壓計產品;就技術類型而言有普通血壓計(按鍵、液晶屏、語音播報)、藍牙血壓計(藍牙、按鍵、液晶屏、語音播報)、WIFI血壓計(WIFI、按鍵、液晶屏、語音播報);雖然藍牙與WIFI血壓計已經有上市,但我們WT2801芯片有很大優勢:
I : 芯片價值
1、擁有藍牙功能、語音及播報功能(為客戶節約了功放芯片及電路)、USB功能、自帶電量檢測功能、多種通訊方式功能、IO口擴展功能、體積小、內置FLASH等;
II : 芯片程序功能創新價值
2.1、藍牙更換語音;
2.2、藍牙升級程序;
2.3、測量數據上傳給小程序或者APP;
III : 小程序、APP功能創新價值
3.1、定時用藥提醒;
3.2、自動校準時間;
3.3、用戶管理功能;
3.4、對藍牙上傳的數據進行儲存及形成分析圖表,方便醫生查看/自己查看/分享給家人了解情況;
3.5、AI智能回答;
3.6、健康恢復計劃/運動指南等。
PART.03/產品功能匯總
當前市面上常規血壓計主要功能有:時鐘、血壓測量、語音播報、顯示、電量顯示、充電顯示(鋰電池版本具有)、測量數據存儲、多人管理等;我們在藍牙與APP功能上做相關優化既可(如上邊第二點顯示的WT2801芯片與創新的價值)。詳見圖一
PART.04/產品功能框圖
基于更多的客戶都想有自己的關鍵技術(含軟件算法等),通常采用自己指定的MCU作為主控,采用我司語音芯片做為輔助,通過相關協議指令完成上下位機間的通訊實現產品相關功能,為此推出如下兩種方框圖的解決方案。
4.1、方案一:MCU主控承載著大部分功能,WT2801藍牙語音芯片僅作為語音播報、上傳數據給APP的功能與APP下發指令與MCU間溝通的橋梁。當然WT2801本身更多的功能看客戶是否需要使用。此方案MCU成本比較高,需要較多的IO口;詳見圖二
4.2、方案二:MCU主控僅掌握關鍵技術(傳感器與充氣等),其它的輔助功能均交給WT2801藍牙語音芯片來處理,節省了MCU的成本及開發成本,而且相關LCD/LED驅動唯創知音均有配套,可以放心使用,并減少了很多開發時間,助客戶產品更快上市。詳見圖三
PART.05/產品硬件原理圖
PART.06/產品效果展示
如圖所示,上臂式電子血壓計與手腕電子血壓計共計四款:
6.1、上臂式電子血壓計有三款:第一款固定式的大家都有在醫院或者社康看到;第二款傳感器與操作箱體分離的常見于護士上門檢查;第三款為傳感器與操作箱一體,攜帶方便;
6.2、手腕電子血壓計,體積更小,更方便攜帶。
6.3、所有產品主要體現了便利情況、藍牙功能、語音功能、用戶管理、數據曲線等。
PART.07/WT2801芯片基本資料
7.1、芯片基本資料
WT2801是一款功能強大的高品質藍牙語音芯片,采用了高性能32位處理器、最高頻率可達240MHz。WT2801高集成度的語音合成芯片,可實現中文、英文字母語音合成;并集成了語音編碼、解碼功能,可支持用戶進行語音合成和語音播放,具有低成本、低功耗、高可靠性、通用性強等特點,現有WT2801-32N QFN32(體積小4*4MM)的封裝芯片。帶有地址播放、插播、單曲循環、所有曲目循環、隨機播放等功能。31級音量可調、最大可以支持外掛128Mbit的Flash。
7.2、硬件基本資料
7.2.1、絕對最大額定參數
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、芯片供電電壓在5V時IO口電壓為3.3V,如果客戶MCU的IO電壓為5V時,需要加電平轉換電路,其它詳見芯片資料。
7.3、軟件基本資料
7.3.1、協議命令格式
芯片內置標準UART異步串口接口,默認波特率9600,屬于3.3V TTL電平接口。通訊數據格式是:起始位:1位;數據位:8位;奇偶位:無;停止位:1位。使用電腦串口調試助手,需要正確設置串口的參數,設置如圖:
指令發碼格式
起始碼 | 幀長度 | 流水號 | 應答標志 | 數據幀來源 | N個命令信息 | 累加和校驗 | 結束碼 |
7E | 見下文 | 見下文 | 見下文 | 見下文 | 見下文 | 見下文 | EF |
指令返回碼格式
起始碼 | 幀長度 | 流水號 | 應答標志 | 數據幀來源 | N個命令信息 | 累加和校驗 | 結束碼 |
7E | 見下文 | 見下文 | 見下文 | 見下文 | 見下文 | 見下文 | EF |
注:執行完每條寫命令之后,按照通信協議格式返回該命令相對應的結果碼。
幀長度:2字節,指幀長度+流水號+應答標志+數據幀來源+N個命令信息+累加和校驗和的長度,幀長度高位在前低位在后;
流水號:1字節,每次一幀數據自動加1,避免接收重復的數據,相同流水號的數據為重復數據應做丟棄;
應答標志:1字節,固定填00;
數據幀來源:1字節,02為TTS芯片端,03為MCU芯片端;
N個命令信息:由N個命令信息組成,1個命令信息內容為2字節命令+1字節數據長度+N字節數據,單個命令信息最大支持255個字節數據,但支持同時傳遞多個相同的命令攜帶不同信息(返回碼的此處信息與發碼的略微有區別,詳情見返碼命令介紹);
累加和校驗:是指幀長度+流水號+應答標志+數據幀來源+N個命令信息和的低字節。
7.3.2、管腳分配
7.3.3、其它詳見芯片資料。
PART.08/設計注意事項
8.1、減小底噪、提高音質方面(提高電源穩定性減小紋波也是提高產品音質):詳見《通用語音芯片問題點解決方案及PCB設計規范》與《如何更好的做好語音芯片與功放芯片之間的配合使得音效更好》文件;
8.2、藍牙與晶方面:詳見《通用語音芯片問題點解決方案及PCB設計規范》;
PART.09/總結
電子血壓計產品層出不窮,日新月異,唯創WT2801藍牙語音芯片披肩斬荊砥礪前行再創輝煌,WT2801藍牙電子血壓計溫馨的呼出使用者的心聲,承載著監護使用者的健康,時刻為使用者保駕護航。唯創的語音芯片為客戶提供更優的解決方案、更優的交互體驗;協助客戶為用戶提供更智能、更便捷、更安全、更人性化的產品。
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原文標題:電子血壓計藍牙音頻芯片方案【WT2801】,高度集成藍牙語音、時鐘、顯示驅動、電量檢測……8大功能,開啟健康監測新時代!
文章出處:【微信號:Waytronic-1999,微信公眾號:唯創知音】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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