基于语音芯片WTVXXX-32SS智能门锁后板锁方案介绍，具有低功耗设计、易开发和成本效益高等优势

一、背景简介

随着用户认知和生活习惯的改变，消费者对构建便捷生活和智能家居系统的诉求持续增多，智能门锁作为智能家居的门面和典型的物理级入口，成为打造全屋智能必不可少的环节。随着智能门锁行业规模的不断提升，产品的生产成本不断降低，价格竞争成为行业发展到一定阶段不可避免的环节；而且，新进品牌多以高性价比产品、加大促销力度等方式打开市场，以此达到销量目标。WTV语音芯片不仅仅承担语音播报功能，还集合了门锁电机驱动、433协议进行解析、wifi协议中转、电机过流检测、锁体状态上报、电池检测等主要功能。可以极大的为客户降低产品成本。

二、方案对比

根据方案框图我们可以知道，传统方案后板使用专门的MCU实现过流检测、锁体状态检测、电机驱动、433模块、wifi模块，外加一颗额外的语音MCU组成门锁后板功能。使用我们语音芯片替代后板MCU同样能实现门锁后板功能。新的方案因为减少了一颗MCU，可以缩短开发的时间，减小开发的难度，WTV芯片普通休眠可以达到27uA左右，深度休眠2uA左右，更低的功耗。与传统方案相比，新方案具有低功耗设计、易开发和成本效益高等优势。

三、芯片介绍

芯片资源

▶32位MCU，内置Flash；

▶两个UART控制器(UART0/1)；

▶两个SPI(SPI0/1)，支持主模式和从模式；

▶一个IIC控制器；

▶四通道PWM输出；

▶内置0.5W/8欧PWM功放；

▶10位ADC；

▶算力：相比普通的语音芯片，主频提高到120MHz，可集成更多的语音、传感算法；

▶低至2ua的掉电模式（深度休眠模式）；

▶强大的IO驱动能力，最大提供64ma驱动电流；

▶支持用户远程更新或批量生产更新功能/语音内容

封装介绍

1.SOP8封装

▶兼容WT588F02/WTN6语音芯片，方便客户产品无缝迭代，不需要修改PCB及软件

▶声音表现好，最高码率可以的到320KBPS

▶声音频响范围大，声音饱满

▶容量大：120秒、380秒、890秒、1800秒（8Kbps）

▶工业级芯片：-45~85℃

2.QFN20封装

▶体积小3*3MM，IO口资源丰富，可扩展开发应用产品多，可当单片机使用

▶容量大：120秒、380秒（采样率8Kbps计算）

▶可外接flash（当语音超过芯片范围可直接外挂flash，不需要改软件及硬件）支持外置flash容量：2M~256M

▶16个IO口，支持多种外设：IIC、SPI、UART、PWM、ADC；

▶LED驱动、按键扫描扩展、红外测距、温度检测、压力检测等功能（节省MCU的IO口资源降低成本缩短开发时间）

3.QFN32封装

▶体积小4*4MM，IO口资源丰富,可扩展开发应用产品多，可当单片机使用

▶容量大：120秒、380秒、890秒、1800秒（采样率8Kbps计算）

▶可外接Flash（当语音超过芯片范围可直接外挂flash，不需要改软件及硬件）支持外置flash容量：2M~256M

▶27个IO口，支持多种外设：IIC、SPI、UART、PWM、ADC

▶LED驱动、按键扫描扩展、红外测距、温度检测、压力检测等功能（节省MCU的IO口资源降低成本缩短开发时间）

四、功能介绍

该方案使用的串口协议进行通信，用户可以通过串口时序发送指令来控制语音芯片的播放功能，开锁、关锁、锁体状态检测等等。

1.语音播报

WTV语音芯片接收前板发送的指令，进行语音播报或语音提示。语音提示功能可以为用户提供实时的操作反馈，帮助用户更好地了解智能锁的状态；语音提示可以提供便捷的使用体验；在某些紧急情况下，语音提示可以起到提醒和警示的作用。

2.电动驱机

电机是智能锁能够正常工作不可或缺的一个重要部件，通过正反转实现开关锁功能。可以通过指令设置电机转动时长、电流过流等级、正反转等参数，实现开门、关门。

3、433模块

433模块接收遥控的信号，用户面板提示操作进行添加钥匙功能，用户就可以使用遥控器进行开、关门。让用户更方便使用智能锁，提高生活品质。

4、wifi模块

Wifi模块为智能门锁连接互联网，用户通过手机对门锁进行设置。例如：忘记带钥匙和密码泄露都是传统门锁的弊端。而智能门锁只需要通过简单的功能设置用手机APP即可开锁，同时又极具安全性，不仅有电池更换提示、锁舌阻塞警告，遇到低电压等情况，屏幕上均有显示，真正做到智能智控。

5、锁体状态检测

日常使用智能门锁过程中，有时候因为门锁没有关到位，导致锁舌无法弹出，造成门没有真正锁好，门锁通过报警提示和app通知到用户，防止外人顺门而入。

6、过流检测

电机是智能门锁开、关锁的重要部分，不能保证有些意外情况发生。例如电机堵转、电源问题、本身问题等等，当检测电机出现持续的大电流就停止电机运行，从而保护电机。保证智能门锁的稳定和安全。

7、电池电量检测

智能锁很多人担心电量用完没提醒，导致没电开不了门，会产生这样的焦虑。通过ADC检测判断电量余量，当低电量时提醒用户换新电池或者直接充电。

五、指令介绍

协议说明

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：

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+参数的累加和的低字节。

部分指令：

播放音频（0X3E）    

数据参数说明：

回应：

执行成功

功能描述：播放对应的地址音频

示例：发→◇7E 07 FF 05 3E 00 05 4E EF （播放05地址的音频）

          收←◆7E 05 FF 05 3E 47 EF 

电机控制（0X34）

数据参数说明：

回应：

执行成功

功能描述：发送指令可以对直流电机控制，控制正反转、转动时间、过流档位。过流检测电机电流过大，及时终止电机运行的措施，过流档位总共3档。每次运行结束自带150ms刹车时间。注意：电机品牌型号不同  对应的电流档位进行实际调整

示例：

发→◇7E 0B FF 05 34 00 02 01 F4 00 01 3B EF （电机正转 转动时间500ms 过流档位1档 ）

收←◆7E 05 FF 05 34 3D EF 

Wifi状态设置（0X35）

数据参数说明：

回应：

执行成功

功能描述：Wifi控制的IO设置状态。Wifi开启：5分钟后自动拉低IO口。Wifi关闭：拉低IO口

Wifi重启：拉低IO口100m，在拉高IO口

示例：发→◇7E 06 FF 05 35 01 40 EF （wifi 开启）

收←◆7E 05 FF 05 35 3E EF 

初始化（0X39）

数据参数说明：

数据1：

猫眼：1:猫眼IO拉高800ms后拉低  0：猫眼IO拉高800ms后拉低；开锁复用：长按开锁键发送关锁指令  关锁复用：长按发送复位指令。 

数据2：

设置发送串口0的波特率

回应：

执行成功

功能描述：设置数据的初始化参数

示例：发→◇7E 07 FF 05 39 0C 00 50 EF （开锁复用 关锁复用 波特率115200）

          收←◆7E 05 FF 05 39 42 EF 

关锁按键（0XCA）

功能描述：关锁按键分为短按发送0xCA指令，3s<长按<8s内每秒发送0xD2+滴声指令，长按>8s发送0xD2+复位出厂设置指令（长按需要在初始化按键复用，具体查看0x39指令）

示例：

短按：7E 05 FF 05 C9 D2 EF   7E 05 FF 05 CA D3 EF （换醒指令+关锁指令）

3s<长按<8s：7E 05 FF 05 C9 D2 EF   7E 06 FF 05 D2 00 DC EF （换醒指令+复位提示音指令）

长按>8s：7E 05 FF 05 C9 D2 EF  7E 06 FF 05 D2 00 DC EF  

7E 05 FF 05 C9 D2 EF  7E 06 FF 05 D2 00 DC EF 

7E 05 FF 05 C9 D2 EF  7E 06 FF 05 D2 00 DC EF 

7E 05 FF 05 C9 D2 EF  7E 06 FF 05 D2 00 DC EF 

7E 05 FF 05 C9 D2 EF  7E 06 FF 05 D2 00 DC EF （长按8s内，换醒指令+复位提示音指令）

7E 05 FF 05 C9 D2 EF  7E 06 FF 05 D2 02 DE EF （长按达到8s，换醒指令+复位出厂设置指令）

锁体上报（0XD8）

功能描述：锁体测功能，检测到信号有变化，250ms发送唤醒指令+锁体状态

数据参数说明：

获取信息（0X3D）

回应：

执行成功

数据参数说明：

功能描述：获取软件版本号和猫眼状态

示例：发→◇7E 06 FF 05 3D 00 47 EF   （获取版本号和猫眼状态）

          收←◆7E 08 FF 05 3D 29 0B 00 7D EF （ 0x290B对应十进制10507，版本号：1.5.7  猫眼状态：0）

六、方案展示

后板-正面

后板-反面

整体方案