无线门铃音乐芯片方案应用案例
无线门铃音乐芯片方案应用案例
一、无线门铃产品行业背景
无线门铃（wireless door phone或wireless doorbell）又称无线遥控门铃或遥控门铃。常见无线门铃有不用电池的无线门铃、普通无线门铃及可视无线门铃。无线门铃是利用民用无线技术（Zigbee、WIFI、蓝牙、2.4G等）开发出来的一类门铃。
一般的无线门铃有效传输距离约40米。采用2.4G频率无线传输视频或语音信号，传输距离在无障碍环境下传输距离可达400米。无线门铃不需要布线，安装简单灵活，但是传输距离受传输距离和现场环境影响较大。有线门铃正好与之相反。普通无线门铃需要使用电池，需要及时更换电池。不用电池的无线门铃则依靠手按按钮发电技术供能，摆脱电池的限制。
二、无线门铃工作原理
组成部分
无线门铃通常都由三部分：室外机、室内机和锁控制器组成。
原理
无线门铃的三个组成部分组成一个无线系统,系统内的各个部分相互通信,实现语音对讲或可视语音对讲、监控、拍照和开锁等功能。
室外机的工作原理为：
（1）利用麦克风采集语音和摄像头采集图像信号，并将采集的模拟信号进行模数转换为数字信号。主处理器对语音和数字图像信号进行压缩和增强等处理，然后将压缩好的信号通过无线信号发射器发射出去；
（2）将外设比如门铃按钮等产生的控制信号，通过无线信号发射器发射出去；
（3）无线信号接收器接收室内机发射过来的无线语音信号，主处理器将接收的语音信号进行解压缩处理，然后数模转换为模拟信号，通过扬声器播放出来；
（4）无线信号接收器接收室内机发射过来控制信号，主处理器将接收的控制信号转换为锁控制命令，并通过短距离的无线发射器（通常采用Zigbee协议）发射给开锁控制器。
室内机的工作原理为：
（1）无线信号接收器接收来自室外机的无线语音或视频信号，主处理器对接收的信号进行冗错和解码等处理，然后将解码的视频信号通过显示屏显示出来，而解码的语音信号经D/A转换为模拟信号，通过扬声器播放出来；
（2）将室内机的各种外设比如通话、开锁等按钮产生的控制信号，通过无线信号发射器发射出去；
（3）利用麦克风采集语音信号，并将采集的模拟信号进行模数转换为数字信号，主处理器对语音信号进行压缩处理，然后将压缩好的信号通过无线信号发射器发射出去。
开锁控制器主要用来实现无线遥控开锁。开锁控制器内嵌入各种智能锁（电控锁、磁力锁、静音锁、指纹锁和密码锁等）的控制器。当开锁控制器接收到来自室外机的无线控制信号后，通过解密和解码产生是否开锁的信号，从而遥控开锁。
三、无线门铃主要功能：
IOH3：选曲键，可互打断，共40首。
IOA0：播放键，播放当前曲目一遍，可打断。
IOA1：DATA键，通信端口(协议内容详见以下)。
IOA2：LED灯: LED灯随着四种模式变化。
（备注：模式1：有音乐+3HZ闪烁；模式2：有音乐+无闪灯；模式3：无音乐+有闪灯；模式4：有音乐+灯常亮。）
四、无线门铃曲目表
|
序号 |
曲目 | 英文曲目 | 序号 | 曲目 | 英文曲目 |
|
1 |
叮咚两声 | dingdong_x2 | 21 | 音乐盒舞者 |
Music box dancer |
|
2 |
音效 | vacal | 22 | 孤独的牧羊人 | Lonely Goatherd |
| 3 | 意大利波尔卡 | Polka Italienne | 23 | 胡桃夹子 |
Russe Dance |
|
4 |
卡门序曲 | Carmen prelude | 24 | 致爱丽丝 | For Alice |
| 5 | 老式铃声 | Old ringtones | 25 | 回忆 |
Memory |
|
6 |
西敏寺钟声 | Westminster Chimes | 26 | 威尔逊进行曲 | The William tell overture |
| 7 | 拉德斯基进行曲 | Radetzky Marsch | 27 | 生日快乐 |
happy birthday |
| 8 | 音效135i | vocal 135i | 28 | 莫扎特 |
Mozart |
|
9 |
音效i531 | vocal i531 | 29 | 雪绒花 | Edelweiss |
| 10 | 哆唻咪《音乐之声》 | DO-RE-MI | 30 | 红河谷 |
Red River Valley |
| 11 | 回家 | Go home | 31 | 铃儿响叮当 |
Jingle Bells |
|
12 |
斯卡布罗集市 | Scarborough fair | 32 | 苏三娜 | Su San Na |
| 13 | 西班牙女郎 | Di spagna sono la Bella | 33 | 雨的旋律 |
Rhythm of the rain |
|
14 |
饮酒歌《茶花女》 | Libiamo ne‘ lie ti calici | 34 | 爱的罗曼史 | Romance De Amour |
|
15 |
绿袖子 | Greensleeves | 35 | 莫斯科郊外的晚上 |
Moscow Nights |
| 16 | 土耳其进行曲 | Rondo Alla Turca | 36 | 叮咚一声 |
dingdong |
|
17 |
啊朋友 | Oh！ Friends | 37 | 手机铃声 | Telephone ringing |
|
18 |
金婚氏 | the golden Jubilee | 38 | 叶塞尼亚 |
Yesenia |
| 19 | 圣诞快乐 | Merry Christmas | 39 | 牧笛之舞 |
Flute dance |
| 20 | 小步舞曲 | Minuet | 40 | 报警声 |
Alarm |
五、无线门铃语音芯片协议
| 排序 | 协议码 | 说明 |
数据命令 |
| 1 | 0X00 | 音乐协议码 | 音乐 1~(N+1) 十六进制 |
| ～0xN | |||
| 4 | 0XE8 | 模式一 | 有音乐+有闪灯 |
| 5 | 0XE9 | 模式二 | 有音乐+无闪灯 |
| 6 | 0XEA | 模式三 | 无音乐+有闪灯 可做静音模式 |
| 7 | 0XEB | 模式四 | 有音乐+灯一直常亮 |
| 8 | 0XF0 | 音量 1 | 音量 1（最小音量） |
| 9 | 0XF1 | 音量 2 | 音量 2 |
| 10 | 0XF2 | 音量 3 | 音量 3 |
| 11 | 0XF3 | 音量 4 | 音量 4 |
| 12 | 0XF4 | 音量 5 | 音量 5 |
| 13 | 0XF5 | 音量 6 | 音量 6 |
| 14 | 0XF6 | 音量 7 | 音量 7 |
| 15 | 0XF7 | 音量 8 | 音量 8（最大音量） |
| 16 | 0XFB | 播放 | 可打断播放 |
| 17 | 0XFC | 下选 | 下一曲音乐（只播放前面38首） |
| 18 | 0XFD | 上选 | 上一曲音乐（只播放前面38首） |
| 19 | 0XFE | 音量 | 四档音量（高-中-低-静音） |
| 20 | 0XFF | STOP | 停止当前的动作，并进入睡眠 |
| 21 | 0XEC | 选码成功提示+10HZ闪 | 发出“嘀1声”+ LED 10HZ一直闪烁 |
| 22 | 0XED | 选码退出 | LED 10HZ 停 |
| 23 | 0XEF | 按键音 | 发出按键音 |
| 24 | 0XD0 | 播放 | 不可打断播放 |
| 25 | 0XE7 | 静音 | 静音停止当前曲目，但有灯工作 |
| 26 | 0XE6 | 循环 | 循环指令：必须先发音乐协议后隔10MS再发循环指令 |
| 27 | 0XE4 | 下选 | 下一曲音乐（共40首） |
| 28 | 0XE5 | 上选 | 上一曲音乐（共40首） |
| 29 | 0XE3 | 模式五 | 有音乐+灯常亮 |
六、无线门铃音乐芯片原理图
七、无线门铃语音芯片特性
| Characteristics | Symbol | Ratings |
| DC Supply Voltage | V+ | <7.0V |
| Input Voltage Range | VIN | (VSS-0.3V)to(V+ +0.3V) |
| Operating Temperature | TA | 0℃to +70℃ |
| Storage Temperature | TSTO | -50℃ + 150℃ |
Note: Stresses beyond those given in the Absolute Maximum Rating table may cause permanent damage to the device. For normal operational conditions, see DC Electrical Characteristics.
| Characteristics | Symbol | Limit | Unit | Test Condition | ||
| Min. | Typ. | Max. | ||||
| Operating Voltage | VDD | 2 | – | 5.5 | V | |
| Operating Current | Iop | – | 1 | – | mA | Fcpu = 2MHz @ 3.0V, PWM output off For SZY48G008C/SZY48G016C/SZY48G032C |
| – | 2.8 | – | mA | Fcpu = 2MHz @ 3.0V, PWM output off For SZY48G048C/SZY48G080C | ||
| – | 1.5 | – | mA | Fcpu = 2MHz @ 4.5V, PWM output off For SZY48G008C/SZY48G016C/SZY48G032C | ||
| – | 3 | – | mA | Fcpu = 2MHz @ 4.5V, PWM output off For SZY48G048C/SZY48G080C | ||
| Standby Current | ISTBY | – | – | 5 | uA | VDD = 3.0V |
| – | – | 5 | uA | VDD = 4.5V | ||
| GPIO Input High Level
(IOA.IOB. IOH3) |
VIH | 0.5VDD | – | – | V | VDD = 4.5V |
| GPIO Input Low Level
(IOA. IOB. IOH3) |
VIL | – | – | 0.5VDD | V | VDD = 4.5V |
| Output High Current
(IOA. IOB) |
IOH | – | 10 | – | mA | VDD = 3.0V. VOH = 0.7*VDD |
| – | 20 | – | mA | VDD = 4.5V. VOH = 0.7*VDD | ||
| Output Low Current
(Normal) |
IOL1 | – | 10 | – | mA | VDD = 3.0V. VOL= 0.3*VDD |
| – | 20 | – | mA | VDD = 4.5V. VOL= 0.3*VDD | ||
| Output Low Current
(High sink by Body Option) |
IOL2 | – | 20 | – | mA | VDD = 3.0V. VOL= 0.3*VDD |
| – | 40 | – | mA | VDD = 4.5V. VOL= 0.3*VDD | ||
| Input Pull Low Resistor (IOA.IOB. IOH3) | RL1 | 200 | Kohm | VDD = 3.0V, IO = 0V | ||
| 100 | Kohm | VDD = 4.5V, IO = 0V | ||||
| Input Pull Low Resistor
(IOA.IOB. IOH3) |
RL2 | 1000 | Kohm | VDD = 3.0V. IO = 3.0V | ||
| 500 | Kohm | VDD =4.5V.IO = 4.5V | ||||
| PWM Driver Current | 180 | mA | VDD = 3.0V. 8 Ohms load | |||
| 280 | mA | VDD = 4.5V. 8 Ohms load | ||||
| Frequency deviation by
voltage drop |
△F/F | -1 | – | 1 | % | Fosc(5.5v)-Fosc(2.4v) Fosc(3.0v) FCPU = 2MHz |
| Frequency lot deviation | △F/F | -1 | . | 1 | % | Fmax(3.0v) -Fmin(3.0v) Fmax(3.0v) FCPU = 2MHz @ 3.0V (tentative) |
| -1 | – | 1 | % | Fmax(4.5v)-Fmin(4.5v) Fmax(4.5v) FCPU = 2MHz @ 4.5V (tentative) |
||
深圳市思泽远科技有限公司，12年专注语音芯片、录音芯片、MP3解码芯片方案开发，业务范围主要涉及玩具、门铃安防类、佛经类、成人用品、钟表闹铃、圣诞灯串、灯光照明、家居防盗、小家电、医疗器械及互动消费类产品等领域。
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