傳感類語音提示器語音播報(bào)芯片最佳適配方案WT2003H

在智能安防、節(jié)能控制、無障礙設(shè)施等領(lǐng)域，人體感應(yīng)提示器正逐漸成為剛需。WT2003H語音播報(bào)芯片憑借低功耗、高集成度、強(qiáng)兼容性的特性，與熱釋電、微波雷達(dá)、紅外傳感器實(shí)現(xiàn)深度協(xié)同，為終端設(shè)備賦予精準(zhǔn)的語音提示能力，打造“感知 - 播報(bào)”一體化的智能閉環(huán)。

一、WT2003H 芯片的特性

1、超低功耗：休眠電流≤5μA（指令B8 00），且支持傳感器低功耗喚醒。
2、寬電壓供電：供電電壓范圍為2.6V - 5.0V，兼容電池與USB供電。

3、高抗干擾能力：內(nèi)置累加校驗(yàn)和，誤碼率<0.1%；

4、工作穩(wěn)定性:-40°C~+80°C；
5、音頻質(zhì)量：支持 MP3/WAV 格式（8K - 44.1K 采樣率），具備 32 級(jí)音量調(diào)節(jié)功能；

6、降低BOM成本：內(nèi)置0.5W D類功放，無需外置功放IC，支持SPI - Flash擴(kuò)展，外掛128Mbit Flash的成本低于內(nèi)置存儲(chǔ)方案。

7、協(xié)議自由：支持UART、一線、兩線、按鍵協(xié)議，可兼容大多數(shù)傳感器的輸出信號(hào)類型。

二、傳感器方案的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

WT2003H可通過按鍵模式，檢測(cè)下降沿或上升沿的方式，當(dāng)檢測(cè)到傳感器輸出的電平信號(hào)時(shí)，可直接播報(bào)預(yù)設(shè)的提示音頻。也可以采用MCU通訊連接，通過一線、兩線的串口協(xié)議方式，由MCU做傳感器信號(hào)檢測(cè)，通過發(fā)送指令控制WT2003H進(jìn)行預(yù)定的、指定的語音播報(bào)。智能方案設(shè)計(jì)框圖如下：

1、熱釋電傳感器

熱釋電傳感器最適合“非接觸、中短距、動(dòng)態(tài)人體檢測(cè)”場(chǎng)景，通過捕捉人體紅外熱輻射工作，對(duì)貓狗等小動(dòng)物（體溫低/移動(dòng)快）天然低誤報(bào)。其不具備穿透墻體檢測(cè)，避免誤報(bào)隔壁房間活動(dòng)，適合獨(dú)立空間監(jiān)控。如店鋪?zhàn)詣?dòng)迎賓、家庭安防報(bào)警等。

信號(hào)檢測(cè)：

1.1、熱釋電傳感器檢測(cè)人體移動(dòng)，輸出3.3V/5V高電平（持續(xù)可調(diào)：0.5s~300s）。

信號(hào)處理：

1.2、低成本方案（按鍵觸發(fā)模式）：傳感器輸出 → 三極管電平轉(zhuǎn)換 → WT2003H KEY引腳。

1.3、智能方案（MCU發(fā)碼觸發(fā)模式）：傳感器輸出 → MCU GPIO → 邏輯判斷 → UART發(fā)送（A0）指令至WT2003H，播放指定目錄文件音頻。

2、微波雷達(dá)

微波雷達(dá)適用于需要穿透墻體、對(duì)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體分析，微波雷達(dá)的電磁波可穿透塑料、木板、玻璃等非金屬材料，實(shí)現(xiàn)隔墻、遮擋檢測(cè)，解決熱釋電“視線受阻”問題。對(duì)運(yùn)動(dòng)物體有很好的響應(yīng)。如智能倉儲(chǔ)監(jiān)控，貨架后方移動(dòng)物體追蹤；工業(yè)機(jī)械防護(hù)等領(lǐng)域。

信號(hào)檢測(cè)：

2.1、檢測(cè)到移動(dòng)物體，輸出脈沖序列或高電平，靜態(tài)環(huán)境低電平。

信號(hào)處理：

2.2、智能方案（MCU發(fā)碼觸發(fā)模式）：MCU介入檢測(cè)微波雷達(dá)的輸出信號(hào)，向WT2003H發(fā)送（A0）指令，以播放指定目錄文件的音頻。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，若移動(dòng)物體的距離逐漸靠近，將依據(jù)目標(biāo)距離調(diào)節(jié)音量等級(jí)（AE指令）。

3、紅外對(duì)射檢測(cè)

紅外對(duì)射檢測(cè)適用于對(duì)精確觸發(fā)有嚴(yán)格要求場(chǎng)景，精確毫米級(jí)，精度遠(yuǎn)超熱釋電/微波雷達(dá)，且其誤報(bào)率極低，只有物理光路阻斷才觸發(fā)。如旋轉(zhuǎn)門防夾手、自動(dòng)扶梯防夾、危險(xiǎn)區(qū)域警告等領(lǐng)域。

信號(hào)檢測(cè)：

3.1、發(fā)射管持續(xù)發(fā)射38KHz紅外光束，接收管正常輸出高電平（3.3V）。當(dāng)人體阻斷該光束時(shí)，接收管輸出低電平（0V），且低電平持續(xù)時(shí)長等于光束被阻斷的時(shí)長。

信號(hào)處理：

3.2、信號(hào)直連控制（低成本方案）：接收管OUT連接WT2003H的KEY引腳。當(dāng)光束未被阻斷時(shí)，接收管輸出高電平；當(dāng)光束被阻斷時(shí)，接收管輸出低電平，隨后播放預(yù)設(shè)語音（A0指令）。

三、我們的優(yōu)勢(shì)：高便捷、周期短、成本低

WT2003H芯片搭配人體感應(yīng)傳感器（熱釋電/微波/紅外）的核心優(yōu)勢(shì)就是“省事又省錢”——傳感器信號(hào)直連芯片引腳就能播語音（連單片機(jī)都不用），電腦插根線就能隨時(shí)更換提示音（像拖拽MP3文件一樣簡(jiǎn)單），加上芯片休眠時(shí)超低功耗，堪稱“會(huì)說話的傳感器”傻瓜式解決方案。

四、應(yīng)用原理圖