在做電動牙刷產(chǎn)品開發(fā)時,很多開發(fā)工程師都會遇到這幾個問題:藍牙方案和音頻處理需要選型,電機驅(qū)動又要單獨搭電路,PCB空間越來越緊張,BOM成本居高不下。下面小編就給大家推薦一款為智能個護產(chǎn)品行業(yè)量身定制的芯片方案WT2605A8-24SS。
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WT2605A8-24SS是一款面向智能個護設(shè)備推出的集成化語音與控制SoC。它將雙模藍牙通信、高保真音頻處理和PWM電機驅(qū)動三大核心功能集成在單芯片內(nèi),可以有效簡化電動牙刷的硬件架構(gòu)。
WT2605A8-24SS是一款面向智能個護設(shè)備推出的集成化語音與控制SoC。它將雙模藍牙通信、高保真音頻處理和PWM電機驅(qū)動三大核心功能集成在單芯片內(nèi),可以有效簡化電動牙刷的硬件架構(gòu)。
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硬件工程師最關(guān)心的幾個點
1.電機驅(qū)動集成
WT2605A8-24SS內(nèi)置PWM驅(qū)動接口,可直接輸出PWM信號控制馬達IC的轉(zhuǎn)速和啟停。這意味著在電動牙刷應(yīng)用中,您無需再為電機控制額外搭配MCU或驅(qū)動芯片。
對比一些需要外掛控制單元的方案,這種集成方式可以節(jié)省PCB布板面積,降低布線復(fù)雜度,同時也減少了外圍器件數(shù)量。對于結(jié)構(gòu)緊湊的電動牙刷產(chǎn)品來說,這一點尤為關(guān)鍵。
2.藍牙通信能力
芯片支持雙模藍牙,包含經(jīng)典藍牙和BLE 5.0+。在電動牙刷場景中,BLE負責(zé)與手機APP的數(shù)據(jù)通信(刷牙模式設(shè)置、使用數(shù)據(jù)同步),經(jīng)典藍牙則可以承載語音音頻傳輸。這種雙模架構(gòu)可以在保持低功耗的同時實現(xiàn)更完整的智能交互功能。
相比一些僅支持BLE 4.2的方案,在連接穩(wěn)定性和抗干擾能力上會有更好的表現(xiàn)。
3.音頻與語音處理
采用16bit ADC/DAC架構(gòu),采樣率最高支持48kHz,頻響范圍覆蓋200Hz至8kHz。這個參數(shù)配置對于電動牙刷的語音提示、錄音回放等應(yīng)用場景是夠用的。
芯片內(nèi)置340秒語音存儲空間,并可外掛最大128Mbit Flash。在開發(fā)階段,您可以根據(jù)產(chǎn)品定位靈活配置語音內(nèi)容容量。
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芯片應(yīng)用原理圖
技術(shù)參數(shù)速覽
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芯片詳細電氣參數(shù)
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工作條件
藍牙射頻參數(shù)
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ADC音頻參數(shù)(錄音輸入)
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DAC音頻參數(shù)(音頻輸出)
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硬件設(shè)計注意事項
電源設(shè)計
芯片工作電壓范圍為2.8V-5.5V,待機功耗低至15uA。在電動牙刷應(yīng)用中,建議設(shè)計獨立的電源域,方便在深度休眠時切斷非必要電路以節(jié)省功耗。
注意VOUT輸出電壓為3.3V(典型值),如需與其他3.3V器件共用電源軌,需確認負載能力是否滿足需求。
藍牙天線設(shè)計
如果選擇裸芯片方案(WT2605AX),藍牙天線需要外置設(shè)計。建議參考原廠參考設(shè)計中的天線匹配電路,并預(yù)留π型匹配網(wǎng)絡(luò)位置,以便量產(chǎn)時進行天線調(diào)測。
對于WT2605AB01模塊,模塊已集成天線,布局時只需注意模塊與主板之間的走線長度和信號隔離。
PWM電機驅(qū)動布線
PWM輸出走線應(yīng)盡量遠離音頻信號線(ADC/DAC),避免PWM開關(guān)噪聲耦合到音頻通道。建議PWM走線使用地線包圍,并留出足夠的濾波電容位置。
回流焊工藝
芯片采用無鉛封裝,回流焊峰值溫度要求260℃(+5/-0℃),建議符合以下曲線要求:預(yù)熱區(qū)150℃-200℃保持60-120秒,峰值溫度以上217℃保持60-150秒,從室溫到峰值總時間不超過8分鐘。
開發(fā)資源與技術(shù)支持
根據(jù)原廠規(guī)格書,WT2605Ax支持標(biāo)準(zhǔn)UART通信協(xié)議進行指令控制,開發(fā)者可通過串口命令實現(xiàn)藍牙連接管理、音頻播放控制、語音錄制等操作。
對于電動牙刷應(yīng)用場景,建議關(guān)注以下幾個開發(fā)要點:
ADKEY多鍵檢測:芯片支持ADKEY功能,可直接通過電阻分壓方式實現(xiàn)多按鍵檢測,減少外部按鍵IC的使用。
語音存儲管理:內(nèi)置340秒語音空間,支持外掛128Mbit Flash,可根據(jù)產(chǎn)品功能規(guī)劃分區(qū)存儲提示音、錄音文件等。
OTA升級支持:支持通過藍牙進行固件和語音內(nèi)容的遠程升級,便于產(chǎn)品上市后的功能迭代。
原廠提供開發(fā)板、參考原理圖和技術(shù)文檔支持,有意向的團隊可以直接聯(lián)系原廠獲取資料。
與常見方案的對比
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對硬件設(shè)計的影響
從硬件開發(fā)的角度來看,這顆芯片的集成化設(shè)計主要帶來以下幾個實際收益:
首先是BOM精簡。由于藍牙、音頻、電機驅(qū)動三大功能集中在單芯片實現(xiàn),外圍電路可以得到簡化。這對于控制物料成本和控制供應(yīng)鏈復(fù)雜度都有直接幫助。
其次是PCB布局的靈活性提升。電動牙刷內(nèi)部空間有限,傳感器、馬達、電池、主板的堆疊布局往往需要反復(fù)權(quán)衡。減少獨立芯片和外圍器件的數(shù)量,可以讓PCB設(shè)計有更多調(diào)整余地。
另外在電源設(shè)計方面,集成方案通常有助于降低整體待機功耗,對續(xù)航敏感的電動牙刷產(chǎn)品來說,這是一項加分項。
開發(fā)支持層面
根據(jù)公開的技術(shù)文檔,芯片原廠提供包括底層驅(qū)動開發(fā)指導(dǎo)、藍牙協(xié)議棧集成支持以及配套APP開發(fā)框架等開發(fā)資源。
對于初次接觸這套方案的團隊,建議重點關(guān)注PWM電機控制的驅(qū)動配置、藍牙BLE協(xié)議的對接調(diào)試、以及語音存儲空間的分配規(guī)劃這幾塊內(nèi)容。
此外,原廠還提供OTA升級方案的技術(shù)支持,這對于需要持續(xù)迭代產(chǎn)品功能的團隊來說是有價值的。
適用場景參考
根據(jù)芯片特性,以下幾類電動牙刷產(chǎn)品設(shè)計比較適合考慮這款方案:
需要語音提醒功能的入門級智能牙刷——利用內(nèi)置語音存儲實現(xiàn)多模式提示音。
面向年輕用戶群體的中高端產(chǎn)品——通過APP互聯(lián)實現(xiàn)模式定制和使用數(shù)據(jù)追蹤。
有出海需求的品牌產(chǎn)品——支持多語言語音包切換,便于全球化部署。
注重禮品屬性和情感化體驗的細分產(chǎn)品——可實現(xiàn)用戶自定義錄音、家庭成員語音定制等功能。
總結(jié)
WT2605A8-24SS的核心定位是一款面向智能個護設(shè)備的高集成度SoC方案。它在單芯片內(nèi)整合了藍牙通信、音頻處理和電機驅(qū)動三項功能,對于電動牙刷這種功能需求相對標(biāo)準(zhǔn)化但又需要一定智能化特性的產(chǎn)品類別,可以作為硬件方案的一個選擇。
如果您正在評估電動牙刷的硬件方案,不妨了解一下這顆芯片的具體參數(shù)和開發(fā)支持情況,結(jié)合自己的產(chǎn)品定位和開發(fā)周期做綜合考量。
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