集合语音识别、音频蓝牙、对话控制多功能一体的WTK6900H-32N眼部按摩器应用设计方案

现代社会，生活形态多样化，工作节奏紧张化，因长时间低头追剧、玩游戏、伏案工作等不健康生活习惯，导致眼睛长期处于一种高负荷的状态，处于亚健康的人群也越来越多，严重影响生活质量。如何在忙碌的作息中保证生活的质量，缓解眼部的疲劳已经成为大部分人的诉求。

伴随着消费者生活水平、健康意识的提升，按摩产品的渗透率不断提升，这将进一步刺激市场需求。目前，市场上各种按摩器层出不穷，而眼部按摩器则主要通过热敷和气囊按摩的方式达到缓解眼部肌肉的效果，而唯创知音一直致力于为客户服务，让复杂变简单，因此形成了一套完整的眼部按摩器解决方案。下面介绍一下唯创知音 WTK6900H-32N语音识别大脑芯片在眼部按摩器解决方案上的应用。

WTK6900H-32N是一款QFN32封装的DSP语音大脑识别芯片，微小的体积封装广泛应用于各类TWS耳机，录音笔和按摩器等电子产品中，WTK6900H-32N语音识别芯片的参数如下：

内核和存储

n 高性能 32 位 RISC 内核，主频 240MHz，支持硬件浮点运算

n 内置 1MB SPI FLASH

AI 算法

n 离线语音识别，采用最新的神经网络（TDNN）算法，具有识别精准，误判率低等优势，5 米远场可靠识别

n 语音降噪算法：过滤掉稳态噪声、对动态噪声也有很好的抑制作用，噪音下也可准确识别

音频

u 支持 MP3，WAV，WMA，APE，FLAC, AAC，MP4，M4A，AIF，AIFC 音频解码

u BT 支持 SBC，AAC 音频解码音频

u BT 电话支持 mSBC 语音编解码器

蓝牙

n 符合蓝牙 V5.1 + BR + EDR + BLE 规范

n 满足 Class1 class2 和 class3 传输功耗需求

n 提供+ 6dbm 发射功率

n 具有-90dBm 灵敏度的接收器

n 快速 AGC 可增强动态范围

WTK6900H-32N是一款AI语音识别芯片，内置AI算法和降噪算法，具备精准的离线语音识别能力，不需要借助WIFI或者4G网络，即可满足我们对于日常家用电器的控制，免去断网的尴尬，实现快捷的语音交互。WTK6900H-32N同时也是一款双模蓝牙芯片，可满足高品质蓝牙音乐的播放，也可通过BLE控制芯片甚至系统升级，客户也可自主开发APP满足个性化的控制需求。

按摩器方案根据不同需求我们提供不同解决方案：

A方案: WT2003H单芯片语音方案，优势一颗芯片，价格低，音质好，模式可随意增加，同时内置800S语音空间，内置语音可支持客户端更换

B方案： WT2605C-32N蓝牙方案，内置1M FLASH空间，单芯片即可实现音频蓝牙 + BLE蓝牙功能，支持播放SD卡高品质MP3语音, 电路简单，客户MCU可直接进行交互，简单快捷

C方案： WTK6900H语音识别方案，内置1M FLASH空间，单芯片即可实现语音识别 + 音频蓝牙 + BLE蓝牙功能，电路简单，外围器件少，通过MCU可直接进行交互，开发成本低，开发周期短

不同方案成本有所差异，客户可根据自己产品定位选择不同应用方案进行开发，下面是唯创知音的WTK6900H-32N眼部按摩器应用方案介绍：

WTK6900H-32N眼部按摩器应用方案

1.方案概述

WTK6900H-32N眼部按摩器应用方案集合语音识别功能和蓝牙功能于一体，通过按键或者语音对话控制按摩器切换模式，同时控制马达或者气泵在不同模式下输出不同的PWM脉冲，进而实现不同的按摩强度，达到按摩手法的效果。另外，该方案支持恒温热敷功能，哪里酸痛按哪里，让你的每根神经“伸懒腰”，可加速眼部的血液流通，缓解一天工作的疲劳感。方案也支持蓝牙音乐播放，用户可以通过手机蓝牙连接按摩器，在按摩的同时，用双耳聆听自己喜欢的音乐，达到身心放松的效果。

2.设计框图

方案采用WTK6900H-32N QFN32封装的芯片，外接按键控制，由MIC检测电路，气泵和加热控制电路，温度检测电路组成，单芯片即能实现语音识别和蓝牙音频。

3.设计原理图

4.设计思路

1）语音识别

该方案带有语音识别功能，解放双手，免去繁琐的操作，三言两语即可实现模式切换，定时关机功能，蓝牙音乐播放停止等功能，并且开放串口功能，客户可通过MCU识别对应的串口命令，识别对应的语音命令，达到个性化需求，该方案没有BLE透传功能，唯创知音可满足客户定制化的需求，开放BLE通道，进而客户可通过APP控制按摩仪工作状态。

2）按键控制

该方案只有一个按键，具有长短按功能，长按开关机，短按切换模式，操作简单便捷；

3）串口交互

3.1 UART 硬件连接

芯片 UART 接口硬件连接方式如下图所示：

图表WTK6900H-24SS 芯片 UART 接口连接示意图

3.2协议命令格式

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：

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

注意：“长度”是指长度+命令码+参数+校验和的长度，“累加和校验”是指长度+命令码+参数的累加和的低八位。

3.3返回码格式

起始码	长度	命令	参数	校验码	结束码
0X7E	04	XX	XX	XX	0XEF

参数： 00 ：表示执行成功

01 ：表示执行错误

02: 表示文件不存在

3.4. 命令列表

客户单片机可以配置UART串口，控制WTK6900芯片执行相应的操作，通过当前命令的返回码，判断当前操作是否执行成功。

4）电机和气泵控制

太阳穴和眼部的按摩分别通过单独IO口控制运行，要想模拟真实的按摩强度和力度,就得严格把控气泵和电磁阀的开关的顺序和时间。气泵控制按摩器的充气部分，而两个电磁阀则控制放气部分，通过电磁阀的控制，实现气囊的舒张。限于篇幅原因，这里的控制流程的阶段只列举了10个阶段，通过我们对于各类按摩器的分析和体验，最后形成了一套完整的控制输出逻辑,从而达到最真实的按摩手法。

输出脉冲部分代码实现方式：

测试输出波形如下：

5）震动控制

震动：每隔4秒点震3次，每次0.3秒，三组点震后加一次长震，时间2秒，依次循环。

测试输出波形如下：

6）加热NTC温度控制

按照实际体验，加热控制需要保证眼部热敷温度在45±2度左右，才能达到最舒畅的热敷效果。本方案采用10K NTC热敏电阻，B值3950K 。通过温度和电阻对照表，可以获取到最低控制温度在43摄氏度时候对应的阻值为4.7K，最高温度47摄氏度对应的阻值为4.0K。从曲线图可以看出NTC温度和阻值呈现一个反比的关系，温度越高，则阻值越小，根据这一规律我们要想实现温度可控的热敷效果，就必须实时的检测温度。本方案通过AD检测功能，按照10K和热敏电阻进行分压检测电压的方式控制加热装置的开关实现可控的温度范围，从而实现本功能。

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、智能物联网应用解决方案。WTK6900H系列语音识别芯片、WT2003H系列、WT588F系列语音芯片、数码管/LED显示驱动、温湿度检测等WT2003H/WT588F传感功能拓展语音芯片应用设计方案，在智能闹钟、智能水杯、雾化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。