创意方案与方向简介
有时候人会在睡觉前突然担心闹钟是不是忘记设置,或者需要偶尔修改一下闹钟时间,但是此时手机已经放下或原理睡眠区域。此时需要在无接触情况下实现闹钟的开启、设置或修改。基于此需求,本方案所设计的产品可实现:
- 通过语音命令实现与MCU的交互
- 通过语音命令设置、修改闹钟信息,通过RTC芯片进行定时
- 闹铃为系统内预设,通过音频解码器后经蜂鸣器输出
- 利用ESP-ADF框架进行语音相关功能的开发:使用提示词进行唤醒与命令交互
物联网方向:物联网行业的蓬勃发展也将潜移默化中,改变、便利、丰富人们的日常生活。需要有差异化、多功能集成、切中用户需求的智能设备出现,才能在这一赛道中崭露头角。
设计方案
方案框图
本项目的系统框图设计如下,使用 Scheme-it 工具绘制。
主要元器件
系统所用的到的主要元器件及功能介绍如下:
主控:乐鑫ESP32-WROVER-E模组
是通用型 Wi-Fi + Bluetooth + Bluetooth LE MCU 模组,功能强大,用途广泛,可以用于低功耗传感器网络和要求极高的任务,例如语音编码、音频流和 MP3 解码等。
RTC:美信MAX31341CETB+T
MAX31341低电流实时时钟(RTC)是一款计时器件,可提供纳安级计时电流,延长电池寿命。 MAX31341支持6pF高ESR晶体,扩大了器件可用晶体的范围。 该设备可通过 I2C 串行接口访问。其功能包括两个时钟闹钟、中断输出、可编程方波输出、串行总线超时机制以及用于存储用户数据的 64 字节 RAM。 时钟/日历提供秒、分、时、日、日期、月和年信息。 对于少于 31 天的月份,月底的日期会自动调整,包括闰年的更正。
因此,主控芯片可通过I2C与其交互,从而实现时间与日期显示(首先从互联网上获取时间,再通过RTC计时);同时可以实现闹钟功能,到点可产生中断,从而执行中断任务。低功耗的特性有利于整个系统长时间计时。
蜂鸣器:CPT-14146-80T
采用小体积的蜂鸣器为宜。使用三极管可以搭建一个简单的蜂鸣器驱动电路,通过IO口输出PWM波,从而实现蜂鸣器输出。该部分主要实现闹钟、倒计时的提醒功能。
心得体会
此次项目主要注重产品的系统设计、功能设计,及各品牌IC模块的搭配,从而打造一款具有差异化、多功能的智能家用产品。