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01开发背景
电动牙刷是一种较为新式的清洁牙齿的工具，它是在许多发达国家广泛使用的牙齿护理工具。电动牙刷作为一种新式刷牙工具，其使用日渐广泛。电动牙刷的刷头通过快速旋转，产生高频振动，将牙膏迅速分解为细小的泡沫，能够更加深入牙间隙中。它比手动牙刷能更加彻底的清除38%的牙菌斑，能够更有效的减少由于饮茶、喝咖啡和其他原因造成的外源性牙齿着色。口腔健康重在预防，刷牙和漱口是预防口腔疾病主要和重要的方法。电动牙刷行业在口腔清洁用品行业中占据举足轻重的地位。
虽然我国目前牙刷市场主要为手动牙刷主导，但是随着人们生活水平，健康意识的提高，电动牙刷的市场份额也在逐渐增长。
02开发方案
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电动牙刷解决方案。该方案主要基于唯创知音强大的语音芯片WT2003H4。
WT2003HX是一款功能强大的高品质语音芯片，采用高性能32位处理器，最高频率可达120MHz，具有低成本、低功耗、高可靠性、通用性能强等特点。该芯片性能和特点如下所示：
01 内置FLASH可存放300秒语音。
02 音频支持SPK和DAC输出。（DAC输出占用一个IO口）
03 支持高品质音频格式，音频码率支持8kbps~320kbps。
04 一个红外遥控解码器。
05 16bit高精度ADC和DAC。
06 大功率IO驱动能力，最高可直接驱动64ma。
07 四通道PWM输出。
08 休眠功耗：静态电流小于10微安。
09 工作电压在2.0V-5.5V。
10 低电压检测：低于设定电压发出提示。（按需定制）
11 标准uart通讯：波特率9600。
03方案概述
WT2003H4电动牙刷方案，客户MCU通过标准uart指令，对WT2003H4调节声波马达工作需要的PWM脉冲，其PWM频率和占空比皆可通过指令设置。其次档位指示灯和充电指示灯，可根据需要调节呼吸效果和闪烁效果，呼吸时间和闪缩时间皆可通过指令控制。语音播报功能，开机提示语音，关机提示音，以及工作时的背景音都可根据指令设置。
04设计框架图
本方案根据WT2003H4-16SS封装的芯片，主要通过uart通讯控制，由无线充电电路，马达电路与LED灯电路组成，电路简单，但是能够实现电动牙刷的基本需求。设计框图如上图所示。
05设计原理图
无线充电电路如下图所示：
马达电路如下图所示：
LED灯电路原理图
如下图所示：
功放电路原理图
如下图所示：
MCU电路如下图所示：
06设计思路
1. PWM调控马达的工作频率，实现电动牙刷多种工作模式，其中只需发送客户所需要的频率和PWM的间隔时间，MCU即可输出相应PWM调控声波马达进行工作。指令如下表4.1所示。（其中标志1为启动，0为关闭。频率取值在1-3000Hz，时间间隔取值0us-600000us）
表4.1 PWM配置表
2. LED灯珠的控制，有亮，灭，呼吸和闪烁四种方式。具体指令如下表4.2所示。（其中灯位为第几个LED灯，数据为1点亮，0关闭）
表4.2 LED亮灭控制
3. 呼吸灯指令如下表4.3所示。（其中灯位为第几个LED灯，呼吸时间单位为毫秒，频率为PWM频率，单位Hz）
表4.3 LED呼吸控制
4. LED灯闪烁如下表4.4所示。（其中闪烁频率单位为毫秒）
表4.4 LED闪烁控制
5. 低电检测和充电
客户可发送指令设置低电电压，在电压降到设定电压时，mcu会主动播报低电提醒。
其中电压值例如3.4v为3400.充满电时MCU会主动发码告知主控充电完成。
6. 功放输出
可根据标准uart指令选择pwm输出音频和DAC输出音频。
联系方式：4008-122-919
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