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01開發(fā)背景
電動牙刷是一種較為新式的清潔牙齒的工具，它是在許多發(fā)達國家廣泛使用的牙齒護理工具。電動牙刷作為一種新式刷牙工具，其使用日漸廣泛。電動牙刷的刷頭通過快速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生高頻振動，將牙膏迅速分解為細小的泡沫，能夠更加深入牙間隙中。它比手動牙刷能更加徹底的清除38%的牙菌斑，能夠更有效的減少由于飲茶、喝咖啡和其他原因造成的外源性牙齒著色?？谇唤】抵卦陬A(yù)防，刷牙和漱口是預(yù)防口腔疾病主要和重要的方法。電動牙刷行業(yè)在口腔清潔用品行業(yè)中占據(jù)舉足輕重的地位。
雖然我國目前牙刷市場主要為手動牙刷主導(dǎo)，但是隨著人們生活水平，健康意識的提高，電動牙刷的市場份額也在逐漸增長。
02開發(fā)方案
唯創(chuàng)知音一直致力于為客戶服務(wù)，讓復(fù)雜變簡單，因此形成了一套完整的電動牙刷解決方案。該方案主要基于唯創(chuàng)知音強大的語音芯片WT2003H4。
WT2003HX是一款功能強大的高品質(zhì)語音芯片，采用高性能32位處理器，最高頻率可達120MHz，具有低成本、低功耗、高可靠性、通用性能強等特點。該芯片性能和特點如下所示：
01 內(nèi)置FLASH可存放300秒語音。
02 音頻支持SPK和DAC輸出。（DAC輸出占用一個IO口）
03 支持高品質(zhì)音頻格式，音頻碼率支持8kbps~320kbps。
04 一個紅外遙控解碼器。
05 16bit高精度ADC和DAC。
06 大功率IO驅(qū)動能力，最高可直接驅(qū)動64ma。
07 四通道PWM輸出。
08 休眠功耗：靜態(tài)電流小于10微安。
09 工作電壓在2.0V-5.5V。
10 低電壓檢測：低于設(shè)定電壓發(fā)出提示。（按需定制）
11 標準uart通訊：波特率9600。
03方案概述
WT2003H4電動牙刷方案，客戶MCU通過標準uart指令，對WT2003H4調(diào)節(jié)聲波馬達工作需要的PWM脈沖，其PWM頻率和占空比皆可通過指令設(shè)置。其次檔位指示燈和充電指示燈，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)呼吸效果和閃爍效果，呼吸時間和閃縮時間皆可通過指令控制。語音播報功能，開機提示語音，關(guān)機提示音，以及工作時的背景音都可根據(jù)指令設(shè)置。
04設(shè)計框架圖
本方案根據(jù)WT2003H4-16SS封裝的芯片，主要通過uart通訊控制，由無線充電電路，馬達電路與LED燈電路組成，電路簡單，但是能夠?qū)崿F(xiàn)電動牙刷的基本需求。設(shè)計框圖如上圖所示。
05設(shè)計原理圖
無線充電電路如下圖所示：
馬達電路如下圖所示：
LED燈電路原理圖
如下圖所示：
功放電路原理圖
如下圖所示：
MCU電路如下圖所示：
06設(shè)計思路
1. PWM調(diào)控馬達的工作頻率，實現(xiàn)電動牙刷多種工作模式，其中只需發(fā)送客戶所需要的頻率和PWM的間隔時間，MCU即可輸出相應(yīng)PWM調(diào)控聲波馬達進行工作。指令如下表4.1所示。（其中標志1為啟動，0為關(guān)閉。頻率取值在1-3000Hz，時間間隔取值0us-600000us）
表4.1 PWM配置表
2. LED燈珠的控制，有亮，滅，呼吸和閃爍四種方式。具體指令如下表4.2所示。（其中燈位為第幾個LED燈，數(shù)據(jù)為1點亮，0關(guān)閉）
表4.2 LED亮滅控制
3. 呼吸燈指令如下表4.3所示。（其中燈位為第幾個LED燈，呼吸時間單位為毫秒，頻率為PWM頻率，單位Hz）
表4.3 LED呼吸控制
4. LED燈閃爍如下表4.4所示。（其中閃爍頻率單位為毫秒）
表4.4 LED閃爍控制
5. 低電檢測和充電
客戶可發(fā)送指令設(shè)置低電電壓，在電壓降到設(shè)定電壓時，mcu會主動播報低電提醒。
其中電壓值例如3.4v為3400.充滿電時MCU會主動發(fā)碼告知主控充電完成。
6. 功放輸出
可根據(jù)標準uart指令選擇pwm輸出音頻和DAC輸出音頻。
聯(lián)系方式：4008-122-919
下載ECAD模型
