随着人类文明的进步，人们对健康卫生越来越重视，特别是在当前新冠疫情的情景下，出门戴口罩，回家消毒洗手尤为重要，其中洗手已经成为人们日常生活中必不可少的一个环节。这就诞生了很多与洗手有关的产品，这里主要分析一款接近感应自动出液的产品—智能语音感应洗手液器。

智能语音感应洗手液器相对于传统的按压式洗手液器，它有几方面的优势：1、非接触式，更加卫生；2、自动出液，更加便捷；3、出液量可调，缺液提醒，更加智能；4、语音提示，更加人性化。基于以上优势，它得到了市场的大力认可，在各大网购平台都能看到它的身影，而且销量可观。

那么它的工作原理呢？

智能语音感应洗手液器它主要由几大功能部件组成：1、主控MCU；2、红外接近传感器；3、减速马达；4、按键和LED灯；5、语音IC和喇叭。工作原理是红外接近传感器检测到有物体接近，然后把信号传给主控MCU，主控MCU收到信号后控制马达转动，从而带动液体从出液口流出。在整个过程和按键操作时都会有语音提示，它是由主控MCU发指令控制语音IC播放声音的。

如果想开发这样一款产品，在多、快、好、省的前提下，如何选择开发方案呢？

这里推荐一套解决方案，主控MCU+WT588F02B语音IC（带红外接近传感功能code）。理由是WT588F02B语音IC解决了红外接近传感这部分的功能，减少了主控MCU的开发工作量，以及前期验证调试时间。而且接近信号的传输和控制声音播放指令都是统一用标准的uart接口，这方便了主控MCU的选型以及降低代码编写的难度，很大程度上减少了产品开发的失败率。

WT588F02B是一颗怎样的IC呢？

首先，WT588F02B这颗芯片是一颗多功能的语音芯片，它有16位的PWM输出，能够直接驱动8欧0.25W的喇叭；其次，它还是一颗强大的数据处理芯片（DSP），自带乘累加器，能够快速的处理压缩和解码算法；再者，它有丰富的引脚，兼容很多通信协议，如一线通信、UART、IIC、SPI等；最后，WT588F02B还是一颗FLASH型的芯片，可以重复擦写，支持掉电记忆功能，还可以不需要多用IO引脚实现电压检测功能。

下面我们详细的了解这个方案：

智能语音感应洗手液器设计方案

1. 智能语音感应洗手液器设计方案概述

产品图片	功能特点
	功能特点： 1.免接触感应出液 2.极速出液 3.语音播报 4.usb充电 5.低电量提示功能 6.缺液提醒

1.1、应用框架图

 

1.2框架图介绍：

1. 主控MCU通过Uart发送指令控制WT588F0B播放声音，停止播放；
2. 主控MCU通过Uart获取红外传感器信号（或者主动发送接近信号）；
3. 主控MCU控制马达出液；
4. 通过按键设置出液量；

1.3语音提示内容：

1. 缺液语音提示；
2. 低电量语音提示；
3. 按键操作语音提示；
4. 讲文明、讲卫生的宣传语（主要应用于公共场所）

       如何科学洗手的教学语音（主要适用于儿童，帮助他们养成正确的洗手习惯）

1. 器件选型及原理图

2.1器件选型：

部位	型号	特性概述
语音IC	WT588F02B-8S

1. 1. 1. WT588F02B基本功能和特性

1）.16位DSP语音芯片、32Mhz内部振荡；

2）.工作电压2.0~5.5V；

3）.16bit的PWM/DAC输出，可直接驱动8R 0.5W喇叭；

4）.支持6K~32Khz的WAV文件；

5）.客户可以通过配套下载测试板在线更换芯片内部语音内容；

6）.支持32768段地址，有更多需求可以扩展；

7）.芯片内部有200K byte 的存储空间（不包括主控程序）；

8）.低电压检测功能；

2.2设计原理图：

2.2.1WT588F02B-8S应用原理图如下

2.2.2接口介绍：

Pad Name	Pad No.	Description描述
PC2	1	UART TX
PC1	2	UART RX
PI0	3	红外感应监测口
PI1	4	红外感应器件控制
PWMN	5	声音输出脚，接喇叭一端
VCC	6	电源正
PWMP	7	声音输出脚，接喇叭另外一端，
GND	8	电源负

3.WT588F02B功能介绍：

3.1协议命令格式

WT588F02B-8S内置标准UART异步串口接口，属于3.3V TTL电平接口。通讯数据格式是：起始位：1位；数据位：8位；奇偶位：无；停止位：1位。使用电脑串口调试助手，需要正确设置串口的参数，设置如图：

 

指令格式

唤醒码	起始码	长度	命令码	参数	累加和校验	结束码
0X00	0X7E	见下文	见下文	见下文	见下文	0XEF

返回格式

起始码	长度	命令码	参数	累加和校验	结束码
0X7E	04	见下文	见下文	见下文	0XEF

语音类串口指令：只有指令长度和校验是正确的，才会判断命令；命令不存在时，没有返回值，参数过多也没有返回值，参数错误返回01

注意：“长度”是指长度（1字节）+命令码（若干字节）+参数（若干字节）+校验和（1个字节）的长度（字节数）；

“累加和校验”是指长度+命令码+参数的累加和的低字节；

返回参数(XX)	含义
00	代表成功
01	代表失败

3.2语音播放指令：

命令码	功能	备注
A0	播放对应地址语音	（门铃语音确认后，地址会固定，但开放下载功能） 可打断AF、B0指令并失效
AE	音量调节	00为静音，1F为最大音量，共32级音量调节
AF	循环播放当前语音	00：取消单曲循环 01：单曲循环 02：播放两次 03：播放三次 可打断B0指令并失效
AB	停止播放当前语音
AC	下一曲	可打断AF、B0指令并失效
AD	上一曲	可打断AF、B0指令并失效
B0	组合播放	可打断AF指令并失效

3.3红外检测指令：

FF 08 01	开启红外检测功能
FF 08 02	关闭红外检测功能
FF 08 03	查询红外检测结果	返回 01表示有物体接近，00，则反之
FF 08 04	取消红外检测结果响应	检测到物体接近时，主动反馈结果，一直拉高TX（平时是低），直到收到此命令才拉低TX.这能保证主控MCU能及时收到接近信号；

4.程序范例

 以STC15 单片机为例：

串口/定时器初始化Init()

/*************************************************************************/

void Init(void)

{

/* *************串口1初始化****************/

SCON = 0x50;            //8-bit variable UART

  TMOD = 0x20;            //Set Timer1 as 8-bit auto reload mode

  TH1 = TL1 = -(FOSC/12/32/BAUD); //Set auto-reload vaule

  TR1 = 1;                //Timer1 start run

  ES = 1;                 //Enable UART interrupt

/**************IO供电时钟芯片初始化****************/

P2M0|=0X02;

P21=1;  //推挽输出高电平，可提供十几毫安电流给时钟芯片                               

/* *************定时器0初始化****************/

AUXR &= 0x7F; //定时器时钟12T模式

TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式

TL0 = 0x00; //设置定时初始值

TH0 = 0xA8; //设置定时初始值

TF0 = 0; //清除TF0标志

ET0 = 1;                                    //使能定时器中断

TR0 = 1; //定时器0开始计时

/* *************看门启动****************/

WDT_CONTR = 0x04; // //18.432M  : 0.68s

   WDT_CONTR|=0x20;

EA = 1;                 //Open master interrupt switch

} 

/***********************************************************************/

串口发送函数SendData(byte dat)

/*----------------------------

Send a byte data to UART

Input: dat (data to be sent)

Output:None

----------------------------*/

void SendData(BYTE dat)

{

//Wait for the completion of the previous data is sent

    while (busy1);    

    busy1 = 1;

    SBUF = dat;             //Send data to UART buffer

}

/*************************************************************************/

语音播放函数 send_uart_play()

void  send_uart_play(unsigned char len)   // 7E 05 A0 00 01 A6 EF    

{                                       

unsigned char  i,j,sum=0;

 j=len+2;

   send2_buf[0]=0x7e;//

 send2_buf[1]=len+2;

for(i=0;i<len;i++)send2_buf[2+i]=tempdata[i];

for(i=1;i<j;i++)sum+=send2_buf[i];

send2_buf[len+2]=sum;

send2_buf[len+3]=0xEF;

    SendData(0x00);//低电平唤醒串口

 for(i=0;i<(len+4);i++)SendData(send2_buf[i]);

}

WT588F02B系列语音芯片目前有3种封装形式，分别为：SOP8、SOP16、SSOP24。唯创知音作为一家专注于语音技术研究的高新技术企业，始终坚持以“服务好工程师”为目标，以行业语音交互器件标准化为方向，致力于让复杂变简单，提供快捷的语音芯片、智能物联网应用解决方案。WT588F系列应用设计方案，在智能闹钟、智能水杯、雾化加湿器等消费电子行业领域内已有成熟的应用案例。消费类电子产品应用是公司重要的发展领域，未来，唯创知音将在更多行业推出标准化语音芯片，进一步提升工程师的设计体验，为消费类电子行业标准化赋能。