平平无奇的语音助手(一)
本文撰写于2021年8月4日,首发于本人的个人网站:Cyberbrain.top,无奈没人看,放到CDSN上。
嘉立创紫
立创EDA又双叒叕办活动了——《立创EDA暑期训练营2021》(哇哦~ ~ ~ ~ )这次活动有两个主题可以选择,DIY功放和离线语音,按照我的特性肯定是选择两者结合…然而看了视频直播后,发现自己精力有限还是只做更好玩的离线语音吧~
语音助手,当然得是像贾维斯那样的!,实际一点,或者像小爱同学那样,emm控制个空调总行吧?好吧,那取名应该就是“平平无奇的语音助手”了。
anyway,贾维斯咱们在下一篇再见。
老(?)规矩,先放电路板实物图!
哇哦!这就是嘉立创最新推出的“嘉立创紫”配色吗?老实说,在板子到手之前我还是很担心这紫色会不会太丑,可当我拿到板子之后,这精致的做工,绚丽的颜色 ~ 简直是爱不释手。这里先对外观进行一下欣赏,之后再来分析设计的好坏 ~
值得一提的是,嘉立创疯狂降价,每个月免费2次打样,各种颜色都免费,4层板也免费…赞。和隔壁jp好好竞争竞争,让广大消费者获利~
实物焊接
经过一个下午,从快乐到麻木再到烦躁,从自己焊接到叫女朋友帮忙焊接再到让女朋友焊(她竟然把那小到看不清ESD焊上了…),经历了QX2303L50F升压芯片的GND虚焊,下载程序选择端J1焊反了等问题,终于还是把这个核心部分焊完了!!当我插上电池,接上扬声器,把SW切换到电池时,我的语音助手边亲切的问候道:“欢迎使用智能管家,您可以使用’智能管家’唤醒我”。
oh~~~~~~~~~~oh~~~~~~~~
oh~~~~~~~~~~oh~~~~~~~~oh~~~~~~~~
在进行了几轮对话后,发现效果其实蛮不错的,识别率很高,反应也没有延迟,扬声器的驱动声音洪亮失真较小,只有轻微杂音。可以说是一次成功了吧。
接下来应该是下载程序…好的,老谭已经帮我踩雷了,这设计无法下载程序,等第二版吧~
原理图与PCB设计
基于启英泰伦CI-C22GS02S离线语音模块,实际上主要设计了电源模块,串口下载模块,红外收发模块,麦克风和扬声器接口,其余接口引出。
电源模块
模块需要5V供电,工作电流40mA,并且播音时电流要达到250mA,设计两倍余量则需要500mA。使用USB和电池双电源供电,既可以使用USB连接电脑调试,也可以使用电池将模块固定于某处长时间工作。电源的选择使用SW1切换。
电池采用两节7号AAA电池串联供电,并使用QX2303L50F升压芯片升压至5V。这个芯片满足上述要求,并有着极大的优点——便宜,5块只要2.48元。根据芯片手册选型设计外围电路即可。
串口下载模块
采用简单好用的CH330芯片,好一手USB转TTL。
J1通过跳线帽将MCLK/UPDATE连接上拉至3.3V时使能下载程序,正常运行时接GND。
红外收发模块
按照官方设计,两个红外发送可以覆盖更广的范围,实现无死角发送。
但控制空调的难点在于编码,不像电视的NEC码,格力空调(一般都是格力空调吧)的编码似乎没有现成的模块,自己写编码也应该有点麻烦….等(二)吧。
麦克风和扬声器
按照官方手册选择了麦克风型号,但扬声器我之前买了几个,应该可以用。
并设计了4个ESD用于防静电(我并不知道这个是否必要)
PCB如上。有了上一次的经验,这次给两层铺地多加了几对过孔。
存在的问题与改进小计
- 没有设计电源指示灯,并且希望电源灯不要一直亮,太费电了。可以使用三极管+RC充电电路点亮一会儿LED。
- ESD封装实在是太小了!十分难焊
- 麦克风与扬声器离模块太远(我不知道这有不有影响,就是感觉太远了不太好)
- 下载程序时需要保持串口连接对模块进行重新上电!!太坑了!手册里根本没有说过!!这一块需要重新设计一个按键或者什么电路
- 绘制PCB期间改过两次原理图,导致了J1、J3、J4的丝印就只剩编号了…明明是个小失误,可看着真是太难受了
原文连接:平平无奇的语音助手(一) | CyberBrain.tophttp://cyberbrain.top/posts/35a47c04/
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