WTV扩展功能说明书V10doc1文档格式.docx

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WTV扩展功能简介

WTV系列语音芯片是我司推出的一系列语音芯片。

该系列芯片包括WTV040、WTV080、WTV170、WTV340等语音芯片。

此系列芯片具有众多单元电路，且有极强的可编程能力，除了能够播放语音、MIDI音乐和实现标准的控制方式外，亦可根据需求，订做各种功能。

WTV系列语音芯片扩展功能分一线串口和三线串口两种控制方式，不仅语音方面功能极强，可方便使用MCU实现208段语音的任意调用，同时具有独特的LED、LCD等扩展功能，可直接驱动LCD或LED显示，是一种功能强劲的单芯片实现语音提示和显示的解决方案。

该产品在很多领域都有应用，例如电子琴、高级玩具、防盗设备、智能家电、保健与理疗产品、仪器仪表，以及各类自动控制系统等。

我司是致力于开发和生产语音板块的专业厂家，拥有实力超群的研发团队和研制语音板块的扎实基础，以保证我们所发行产品的稳定性、优越性和专业性。

不断更新的技术支持与优良的售后服务是我司一直屹立在语音板块市场上的主要因素之一。

我司为客户提供优质可靠的售后跟踪服务和技术支持，让顾客对我司产品的应用更为从容不迫得心应手。

为了使您更好的使用我们的产品，请您务必在使用之前详读说明书。

WTV系列芯片包括WTV040、WTV080、WTV170、WTV340等语音芯片，本版说明以WTV040芯片作为说明蓝本。

1.芯片扩展特性

Ø

两种控制模式可选：

一线串口控制模式、三线控制模式；

芯片直接驱动LCD显示（最多支持4COM*15SEG组合）或直接驱动最多4位LED数码管；

有208个语音地址可任意调用，每个地址内的语音可任意组合，最多支持120段语音组合；

支持WAV格式音频文件，支持MIDI音频文件；

支持MCU直接控制语音播放、停止、循环；

支持LINEIN，直接使用内部功放播放外部音源，支持MCU控制其打开/关闭。

2.扩展使用框图

3.一线、三线串口控制语音及LED显示连接

注意：

是否使用三极管驱动的连接方法不一样，注意COM口的连接

端口的分配

管脚

P17

P16

P15

P14

P13

P12

P11

P10

P07

P06

P05

P04

功能

H

G

F

E

D

C

B

A

COM4

COM3

COM2

COM1

P27

P26

P25

P24

P23

P22

P21

P20

P03

P02

P01

P00

Seg14

Seg13

Seg12

BUSY

Seg11

Seg10

Seg9

Seg8

DATA

CLK

CS

K1

K1为测试口，设置为Down循环触发方式。

BUSY信号在有收到正确的码时闪一下，在播放语音过程中一直存在，使用K1测试时Busy灯不亮。

控制：

此电路为使用WTV040芯片直接驱动4位LED数码管方案或者通过三极管驱动方案。

客户通过MCU发码控制WTV040各输出引脚的电平，如果显示效果满意可不需要额外的驱动元件直接驱动LED，否则可选择用三极管驱动。

LED使用共阳极连接方式。

VCC的工作电压范围为2.7～3.6V（典型3.3V），VPP编程的工作电压与VCC相同。

客户使用一线串口控制模式时，CLK和CS可不连接（即悬空态）。

注意事项：

系统上电时，P00、P01不能同时为低电平，否则进入测试模式，在MCU场合下不容忽视。

4.一线、三线串口控制语音及LCD显示连接

Seg7

Seg6

Seg5

Seg4

Seg3

Seg2

Seg1

seg0

此电路为使用WTV040芯片直接驱动LCD显示屏方案。

客户通过MCU发码控制WTV040输出引脚COM和SEG的电平进行组合，SEG口使用电阻进行分压后，可不需要额外的驱动元件直接驱动LCD显示屏。

5.一线串口模式

一线串口模式可以利用MCU通过DATA线给WTV语音芯片发送数据以达到控制的目的。

可以实现控制语音播放、停止、循环，同时控制LCD、LED显示等。

5.1语音及命令码对应表

命令码

描述

E0H～EFH

音量调节

在语音播放或者待机状态发此命令可以调节16级音量，E0H最小，EFH音量最大。

音量调节命令可以在任何时候发送。

F0H

关闭功放

闲时关闭芯片内部功放，有语音触发时自动打开。

F1H

打开功放

长期打开芯片内部功放。

F2H

循环播放当前语音

执行此命令可循环播放当前段语音，需要在语音播放时发送才有效。

循环维持到有FEH命令，或者再次接收到播放语音命令。

FEH

停止播放当前语音

执行此命令可停止播放当前段语音。

FAH+XX

LCD段处理命令

执行此命令控制对应SEG的显示段码，需要遵守发码时隙。

F5H+XX+XX

LED位处理命令

执行此命令可以单独控制每位数码管的显示内容，需要遵守发码时隙

F6H+XX+XX+XX+XX

LED批处理命令

执行此命令可以直接控制4位数码管的显示内容，需要遵守发码时隙

F4H

关闭显示

执行此命令将关闭LED和LCD显示，当有F5H,F6H,FAH命令时会恢复显示

在默认状态下，WTV芯片音量默认为最大值EFH，LED和LCD都默认关闭显示。

在有显示的时候勿发送RESET信号。

FAH、F5H、F6H三条命令后面还需要发相应的命令参数，在串行发码时，命令与命令参数至多等待30毫秒，超过30毫秒后自动忽略前面未执行的命令和参数。

5.2语音地址对应关系

数据（十六进制）

00H

播放第0段语音

01H

播放第1段语音

02H

播放第2段语音

……

CDH

播放第205段语音

CEH

播放第206段语音

CFH

播放第207段语音

数据段从00H~CFH，共208段。

5.3控制时序

5.3.1单字节命令

MCU通过DATA通信线发送命令控制语音芯片动作，为了保证芯片稳定工作，在发送DATA前，先发拉低RESET复位信号5ms，然后置于高电平等待8ms的时间，再将数据信号拉低5ms（起码要大于2MS，因为唤醒到开始收码要2MS，建议最小不要小于2.5MS，以免收不到码），最后发送数据。

数据以电平占空比的形式计算，高电平与低电平数据占空比1：

3即代表数据位0，高电平与低电平数据位占空比为3：

1代表数据位1，高电平在前，低电平在后。

数据信号先发低位再发高位。

在发送数据时，无需先发送命令码再发送指令。

D0～D7表示一个语音地址或者命令数据，数据中的00H～DBH为语音地址指令，E0H～EFH为音量调节命令，F2H为循环播放命令，FEH为停止播放命令,F4为关闭显示命令。

单字节命令和地址详细时序请见下图：

每次发送音量命令后，切勿发送RESET，芯片一旦复位，音量就恢复到最大值。

数据占空比时序如下图所示

1：

3表示数据03：

1表示数据1

5.3.2命令FAH+XX

MCU通过DATA通信线发送【FAH+XX】命令控制语音芯片驱动LCD段码。

在发送数据前时，先发送命令码FAH后再发送数据。

D7～D0表示FAH命令，数据D15～D12表示对应的SEG地址，D11～D8表示该SEG对应的地址中的COM数据。

如发送命令FAH+12H，表示改变SEG1中的数值为2H（即0010B）,对应COM2的点亮。

命令

FAH

XXH

包含的数据

D7~D0

D15~D12D11~D8

数据意义

SEG地址COM4~COM1数据

发送详细时序请见下图：

5.3.3命令F5H+XX+XX

MCU通过DATA通信线发送【F5H+XX+XX】命令控制语音芯片驱动LED每位显示。

在发送数据前时，先发送命令码F5H后再发送地址，之后再发数据。

D7～D0表示F5H命令;

数据D15～D8表示对应的LED的某位，取值范围0-3;

数据D16～D23分别对应当前LED的8个段位a～h，客户可以任意控制某个段位亮（0）与灭

（1）。

如发送命令F5H+01H+F9H，表示控制第二位数码管的b和c点亮，即显示数字1。

详细时序请见下图：

5.4.4命令F6H+XX+XX+XX+XX

MCU通过DATA通信线发送【F6H+XX+XX+XX+XX】命令控制语音芯片驱动LED每位显示。

发送命令码F6H后连续发送4位数码管显示的内容。

数据D15～D8表示第一位数码管的显示内容，数据D23～D16表示第二位数码管的显示内容，数据D31～D24表示第三位数码管的显示内容，数据D39～D32表示第四位数码管的显示内容;

。

如发送命令F6H+F9H+FFH+79H+C6H，表示第一位数码管显示数字1，第二位数码管消隐，第三位数码管显示数字1而且H点点亮，第四位数码管显示字母C。

6.三线串口控制模式

三线串口模式是MCU利用SPI通讯来控制WTV语音芯片，以达到操控播放、停止、循环、LED和LCD显示等命令。

SPI包括CS、DATA、CLK三个通讯端口。

6.1语音及命令码对应表

在默认状态下，WTV芯片音量默认为最大值EFH，LED和LCD都默认关闭显示，音量调节命令可以在任何时候发送，在有显示的时候切勿发送RESET信号。

6.2语音地址对应关系

6.3控制时序

6.3.1单字节命令（时钟上升沿采集数据）

三线串口控制模式由片选CS、时钟CLK和数据DATA进行控制操作，时序仿照标准SPI通信方式，复位信号在发码前先拉低5ms，8ms后片选信号CS拉低5ms以唤醒WTV语音芯片，接收数据低位在先，在时钟的上升沿接收数据。

时钟周期介于200us～2ms之间，推荐使用300us。

数据成功接收后，语音播放忙信号BUSY输出在20ms之后做出响应。

发数据时先发低位，再发高位。

D7～D0表示一个语音地址或者命令数据，数据中的00H～CFH为语音地址指令，E0H～EFH为音量调节命令，F2H为循环播放命令，FEH为停止播放命令,F4为关闭显示命令，详细时序图如下。

注：

6.3.2命令FAH+XX

MCU通过片选CS、时钟CLK和数据DATA发送【FAH+XX】命令控制语音芯片驱动LCD段码。

6.3.3命令F5H+XX+XX

MCU通过片选CS、时钟CLK和数据DATA发送【F5H+XX+XX】命令控制语音芯片驱动LED每位显示。

数据D23～D16分别对应当前LED的8个段位a～h，客户可以任意控制某个段位亮（0）与灭

（1）。

6.3.4命令F6H+XX+XX+XX+XX

MCU通过片选CS、时钟CLK和数据DATA发送【F6H+XX+XX+XX+XX】命令控制语音芯片驱动LED每位显示。

数据D15～D8表示第一位数码管的显示内容，数据D23～D16表示第二位数码管的显示内容，数据D31～D24表示第三位数码管的显示内容，数据D39～D32表示第四位数码管的显示内容。

7.产品案例说明

7.1语音电饭煲

市场导向分析：

电饭煲是一种常用的小家电产品，电饭煲因其方便实用，正逐渐走进千家万户，与些同时，电饭煲的也从简单的煲饭功能朝多功能、智能化推进：

从手动到半自动、全自动以及到现在的智能化产品的过程。

价格低廉、体积又小、带语音功能的人性化、智能化的电饭煲具有广泛的市场需求。

设计方案分析：

本设计方案是一个带语音功能的智能电饭煲的控制电路板。

以单片机为核心的电饭煲控制系统，不但能控制加热系统能做出美味可口的米饭，并对操作和各种情况进行语音提示和报警。

设计时可设计多种功能，如煮饭、快速煮饭、煲粥、炖汤、保温等煮饭模式和预约定时煮饭功能，同时还具有防空烧保护和高温保护功能。

其中的语音提示和报警采用的是WTV040扩展方案，在每一个阶段都可以实时播放语音，并通过LED或LCD直接主观地显示电饭煲的各种状态，如实时温度、使用时间、煮饭模式等。

7.2语音导航洗衣机

这款洗衣机是一款具有智能语音导航功能的洗衣机。

语音导航功能可以为用户量身打造的，增加使用舒适度：

不仅具有洗衣全过程的温馨提示和各种不同洗涤功能的语音播报，在洗衣过程中，因为用户误操作或使用不当造成的细微故障，还能通过“故障自检”功能帮助用户予以排除。

“平衡校正，请放平衣物或调平洗衣机”同时显示错误代码“E1”、“注水失败，请打开水龙头或清理进水阀，排除后再开合上盖一次”同时显示错误代码“E2”、“排水不畅，请检查排水管是否放下或堵塞，排除后再开合上盖一次”同时显示错误代码“E4”……这些温馨的提示不仅能帮助用户更好地使用洗衣机，还能降低因为误操作和使用不当带来的洗衣机故障，节约用户的时间。

设定的洗衣程序语音导航系统，可为用户提供洗衣参考：

“设定的洗衣程序是标准洗衣程序，水位是高水位，可以洗涤一般污渍的衣物，整个洗涤过程约45分钟”同时显示剩余“45”分钟、“设定的洗衣程序是大件，水位是高水位，可洗涤大件物品，洗涤过程将持续约60分钟”同时显示剩余“60”分钟。

洗涤完成后，可语音提示用户及时晾晒衣物。

7.3语音电子琴

语音电子琴是语音与显示结合的典型产品之一。

在某品牌电子琴产品图上可以看到，使用LCD显示屏能很好地显示各种状态。

例如显示：

键盘画面可以和实际的练习操作很好地进行结合，在练习电子琴时可以加入语音指导功能，练习者能够根据语音提示，有效地进行纠错，增强学习的有效性。

8.上位机操作说明

为了让客户能够方便快捷地使用我们的产品及更方便地更新模块语音提示语，唯创公司提供了界面美观、实用易用的上位机软件操作，为了方便您的操作和使用，下面作一个简要的介绍。

8.1新建工程

选择菜单中的【文件】→【新建工程】，或者点击工具栏中的【新建】按钮

：

选择路径和输入工程名称后确定。

8.2芯片型号及控制模式设定

工程建立好后，选择菜单【选项】→【芯片型号及控制模式设定】

或点击工具栏中的【芯片型号及控制模式设定】按钮

芯片型号及控制模式设定根据客户具体的应用环境及要求进行设定，其中：

型号：

可选择应用芯片型号，默认选择WTV040。

→模式选择：

1线串口：

选择编辑一线串口控制操作模式；

3线串口：

选择编辑三线串口控制操作模式

→休眠：

是：

打开芯片无动作自动休眠功能；

否：

关闭芯片无动作自动休眠功能。

→三极管控制LED：

Y：

芯片驱动LED时需要使用三极管；

N：

芯片驱动LED时不需要使用三极管。

→BUSY电平：

高电平：

芯片BUSY指示灯在无音频输出时为低电平，音频输出时为高电平；

低电平：

芯片BUSY指示灯在无音频输出时为高电平，音频输出时为低电平；

→封装、PO上拉、按键、工作方式这四个选项不可更改，也不需要更改。

8.3加载语音文件

设定完成之后，即可以加载所需要的语音了。

●WAV操作：

在音源区点击右键，选择【装载WAV...】或选择菜单【WAV操作】→【装载WAV...】

各个菜单的意义如下。

装载WAV…（L）：

装载WAV文件到当前的工程中，装载后的WAV放置在WAV文件加载区，并显示相关详细信息；

删除选定的WAV（D）：

删除在WAV文件加载区中的WAV文件，如果该选中并删除的音频已被拖入地址语音信息区，则地址语音信息区的该语音也被连同删除；

清空所有的WAV（E）：

点击生效，清空放置在WAV文件加载区的所有WAV文件，连同已被拖入地址语音信息区的所有WAV文件

播放选定的WAV（P）：

点击生效，播放在WAV文件加载区的被选中WAV音频，并在语音信息栏显示播放进度和相关详细信息，ESC键可停止播放。

选择好对应的语音文件之后，加入到列表即可。

多个文件时可以分多次加载。

●MIDI操作：

在音源区的MID位置点击右键，选择【装载MID...】或选择菜单【MID操作】→【装载MID...】

装载MIDI…（L）：

装载MIDI文件到当前的工程中，装载后的MIDI放置在MIDI文件加载区，并显示MIDI的长度

删除选定的MIDI（D）：

删除在MIDI文件加载区选中的MIDI文件，如该选中并删除的音频已被拖入地址语音信息区，则地址语音信息区的该语音也被连同删除；

清空选定的MIDI（E）：

点击有效，清空放置在MIDI文件加载区的所有MIDI文件，连同已被拖入地址语音信息区的所有MIDI文件；

播放选定的MIDI（P）：

点击有效，播放在MIDI文件加载区被选中的MIDI音频，并在语音信息栏显示播放进度和相关详细信息，按ESC键可停止播放。

8.4地址操作和语音组合

●地址操作（A）：

右侧是准备下载的语音列表，细分成两部分，一部分是语音地址，一部分是该地址加载的语音内容。

在语音地址列表中使用右键点击，各个菜单的功能分别为：

在选定处插入地址：

在选定的地址前插入一个空地址，被插入地址处以后的地址都往后移动一个单位地址；

删除选定处的地址：

删除被选定的地址，被删除地址以后的地址都往前前移动一个单位地址；

上一地址：

操作快捷键W，选定和查看上一个单位地址；

下一地址：

操作快捷键S，选定和查看下一个单位地址。

●语音组合操作（V）：

语音组合操作即将每一个地址的语音进行组合。

例如，在“00H”地址中，放入测试文件【S1.WAV】文件和MID文件【梁祝2.mid】各一，则可以选择“00H”地址后，在音源区中双击【S1.WAV】及【梁祝2.mid】，表示调用芯片00H语音时，将从上到下依播放所加载的音频文件，如图所示效果。

在组合语音时，可以在每段语音中音加入所需要的静音时间，使每句话听起来比较自然。

插入X毫秒的静音：

可以在地址语音内直接插入10ms、20ms、50ms、100ms、200ms、300ms、400ms、500ms、1000ms、2000ms的静音，相对应的二阶快捷键分别为a、b、c、1、2、3、4、5、6、7；

插入自定义静音的时间，二阶快捷键8，自定义静音的时间以10ms为基