方案概述
该方案用WTN6020-8S-E门铃专用语音芯片承接电动车二轮车报警器里的提示音部分。设防确认、解除设防、寻车应答这类「叮咚」提示音,由报警器主控给PA1脚一个大于50ms的高脉冲拉起,音量大小通过PA0和PA3两根脚逐级调节,播放状态通过PA2脚回读。芯片待机静态电流小于5uA,整车停放几个月,提示音电路不额外吃电。PWM输出直接推8Ω/0.5W喇叭,提示音通路里不用再放功放。
二轮车报警器对提示音的真实要求
电动车二轮车报警器装在车头或座桶里,常年挂在电池上。整车停驶后报警器进入低功耗守候,任何一个常供电的器件都在偷电,停放时间长短很大程度上取决于这些器件的静态电流。提示音这一路过去常用主控自带的蜂鸣口驱动,音色单薄,音量跟着电池电压漂,换一批喇叭声音就对不上。装配侧还要为晶振和配套电容多备两类料。
WTN6020-8S-E在这几件事上都有对应设计。工作电压2.2V~5.5V,直接挂报警器主板的3.3V或5V电源域。内部震荡精度±1%,不需要外挂震荡源,每一批芯片出来的叮咚音一致。待机静态电流小于5uA,停放期间这路电路几乎不耗电。SOP8封装占板面积小,塞进报警器外壳没有压力。
核心参数一览
| 参数项 | 规格 |
| 工作电压 | 2.2V~5.5V |
| 待机静态电流 | 小于5uA |
| 内部震荡 | 精度±1%,无需外部震荡 |
| 低压复位 | LVR为2.0V |
| 输出方式 | 12位PWM输出或12位DAC输出 |
| 直驱能力 | PWM输出可直接驱动8Ω/0.5W喇叭 |
| 音量控制 | 5级音量 |
| 触发方式 | 按键高脉冲触发,脉宽大于50ms |
| BUSY输出 | 空闲时高电平,播放过程中低电平 |
| 音效内容 | 12个版本不同音色的叮咚音效可选,支持烧录客户自备的叮咚音效 |
| 工作温度 | 极限参数表标注为零下20℃到85℃,规格书备注实验室实测在零下40℃到85℃能正常工作 |
| 封装 | SOP8 |
★方案特性
★ 待机静态电流小于5uA,整车停放期间提示音电路几乎不吃电
★ 四根I/O完成全部交互,一根触发播放,一根加音量,一根减音量,一根回读播放状态
★ ±1%内部震荡,省掉外部震荡器件和配套电容,BOM少两类料
★ 12位PWM输出直接推8Ω/0.5W喇叭,提示音场景免功放
★ 需要更大声压时按规格书PWM加功放输出电路外接功放,参考电路驱动4Ω/2W喇叭
★ 12个版本叮咚音效可选,也可以烧录客户自己的叮咚音效
电路落地
### 供电与去耦
WTN6020-8S-E从报警器主板的3.3V或5V电源域直接取电,VDD脚旁挂0.1uF电容C1。规格书在三个输出电路里都重复了同一条布线要求,C1尽量靠近芯片VDD脚,以增强抗干扰能力。报警器壳子里电机控制器、无线接收模块、蜂鸣驱动挤在一起,电源纹波不小,这颗电容的位置不能将就。
### 提示音输出两档
第一档PWM直驱。PWM+和PWM-两根脚直接接8Ω/0.5W喇叭。设防、解防、寻车应答这类近距离提示音,0.5W的声压够用,整个提示音通路只剩一颗芯片加一颗电容,这也是成本最低的接法。
第二档PWM加功放。业主要求寻车声音穿得更远,或者整车厂把提示音和大音量警示共用一个喇叭时,按规格书5.2节PWM加功放输出电路外接功放。参考电路里功放芯片选用WT1312,功放输出PWMP0和PWMN0接4Ω/2W喇叭,功放输入端并0.1uF电容C2,芯片前级照旧由WTN6020-8S-E的PWM+和PWM-提供。
DAC输出模式按规格书5.3节接,PWM+脚做DAC输出送往外部功放。注意DAC输出模式下PWM-脚必须接1nF电容到地,这是V1.02版本修正DAC原理图后明确的接法,照新版图纸接线。
### 与报警器主控的接线
| 管脚 | 接法 | 作用 |
| PA2 | 接主控I/O | BUSY状态回读,空闲时高电平,播放过程中低电平 |
| PA1 | 接主控I/O | 高脉冲触发大于50ms,播放叮咚 |
| PA0 | 接主控I/O | 高脉冲触发大于50ms,音量加一级 |
| PA3 | 接主控I/O | 高脉冲触发大于50ms,音量减一级 |
主控在设防成功后给PA1一个大于50ms的高脉冲,喇叭出叮咚。用户觉得声音太大,主控给PA3发脉冲逐级降下来,音量一共5级。播放是否结束不用定时器掐时间,轮询PA2,看到电平从低回到高就确认播完。低压复位LVR为2.0V,电瓶亏电或整车大电流放电拉低电压时芯片自己走复位,不会播出半截的破碎音。
一颗芯片管一类声音,多段语音怎么办
WTN6020-8S-E的定位是单一叮咚音效,12个版本里选音色,也可以联系厂家烧录客户提供的叮咚。报警器如果还要「已进入设防状态」这类人声播报,或者防盗警笛、转向提示多段语音轮着放,一颗WTN6020装不下,需要在主板上另配可烧录多段的语音芯片。选型上WTN6系列管OTP一次性烧录的固定提示音,WT588F系列管FLASH存储、语音可重复更换。
装配自检清单
□ C1 0.1uF电容是否贴近VDD脚摆放
□ PWM直驱时喇叭阻抗是否为8Ω,功率是否不超过0.5W
□ 走DAC输出时PWM-脚是否接了1nF电容到地
□ 主控发出的触发脉冲宽度是否大于50ms
□ 音量档位掉电后是否保持,规格书未标注,需上样机实测确认
□ 整机静置24小时后复测一次整板静态电流,确认提示音电路没有额外漏电
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