【复旦微代理产品线介绍】基于复旦微FM33LF016的电梯报站器语音输出方案


    在现代建筑及交通系统中,电梯已成为不可或缺的运输设施。为了提升电梯乘客的用户体验,电梯通过内置语音报站功能,将当前抵达楼层信息清楚地传递给每位乘客,以提醒乘客准确的上下楼层。


    语音播报功能两种常见的音频输出技术分别为PWM(Pulse Width Modulation, 脉冲宽度调制)和DAC(Digital to Analog Converter, 数字-模拟转换器),其中,DAC技术是通过数字-模拟转换功能将数字音频信号转换为模拟信号,其输出的音频与PWM输出技术相比具有 更好的音质和更低的失真度。无论在嘈杂的商业中心,还是在静谧的医院环境,DAC都能保证报站声音的清晰度和可辨识度,让每一位乘客都能准确获取到站信息。


方案特色


    复旦微基于FM33LF016推出了一套DAC音频输出方案。该方案通过SPI接口从Flash中读取数字音频信号数据(wav格式),并通过DMA将数据传递给片内集成的DAC模块,实现将数字音频信号转换为模拟信号。

    此外,片上集成了OPA,可以增强驱动能力,配合DAC通过功放实现音频输出。相较于传统的通过外挂语音芯片实现音频输出的方案,本方案整体BOM成本具有显著成本优势,并可提供整套音频输出解决方案供客户使用。

基于FM33LF016的DAC语音输出方案框图


  除了从Flash中读取信号,本方案同样支持从外挂SD卡中读取信号以及音频处理,并且外挂SD卡支持FATFS文件系统。


    本方案具备以下功能:

(1)芯片内置1个10位电压输出型DAC,用于语音输出;

(2)芯片内置2个OPA,可配置为Buffer模式,配合DAC输出;

(3)支持外挂SD卡挂载FATFS文件管理系统;

(4)支持片上或外挂FLASH内音频文件编辑及烧录;

(5)音频文件批量处理(mp3转wav);

(6)音频文件断点续传,可在背景音播放时插播其他音频;


开发板设计示意图











    下图为开发板的实物图照片:




Flash内音频处理


   首先,将mp3文件转换为wav格式。将多个mp3文件导入音频处理软件;



 选中多个音频文件后,将文件转换为单声道音频,如下图:


   按如下配置导出为wav文件:


  将mp3文件转换为wav格式同样可以通过批量处理工具实现。如下图所示:


  通过“WavProcess_boxed.exe”文件可以实现多个wav文件合并,如下图:

  生成wav文件后,可以通过烧录设备将音频数据烧录至Flash中。


SD卡内音频处理    

    将mp3文件转换为wav格式的方法同上。生成wav文件后,通过“WavProcess.exe”选择输入的wav文件,并在同目录下生成新的wav文件;


    生成后,修改文件名和后缀。受芯片空间限制,文件名不能超过8个字符;且后缀要改成txt格式。例如:“ABCDEFGH.txt”。修改后,放到SD根目录中。


FM33LF0xx的芯片资源介绍

    FM33LF0系列是复旦微推出的基于ARM Cortex-M0+内核的32位低功耗MCU芯片,最高主频72MHz,最大支持64KB FLASH和8KB RAM,集成LCD驱动、LED驱动、带温补的RTC、ADC、DAC、OPA、COMP、AES、UART、LPUART、I2C-SMBus、SPI、CAN、SENT等通用外设接口,支持LQFP 64 / 48 / 32等多种封装。


    FM33LF0系列资源如下图所示:



    FM33LF0xx系列芯片片上资源丰富,具有低功耗和高可靠性的强劲优势,其定制化的资源非常适用于特定的应用需求,目前已经在电梯内/外呼板、工业电源、工业电机、传感器、仪器仪表、焊机等行业大批量应用,欢迎大家选用!