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基于紫光展銳 SC5842 的 TWS 耳機方案

作者: 時(shí)間:2022-07-29 來(lái)源:大聯(lián)大 收藏

  是英文 True Wireless Stereo 的縮寫(xiě),即真無(wú)線(xiàn)立體聲。 技術(shù)同樣是基于藍牙技術(shù),其運用到藍牙耳機領(lǐng)域,催生了新的產(chǎn)品 -- 耳機。TWS 耳機最大的特點(diǎn)就是無(wú)線(xiàn)化,相較有纜線(xiàn)藍牙耳機,TWS 耳機有體積小、音質(zhì)好、不易有聽(tīng)診器效應的優(yōu)勢。且其通常配備充電盒,具有取艙快速配對和增強耳機續航的功能。同時(shí)其帶有更先進(jìn)的藍牙技術(shù)使其連接效率和穩定性更好。

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202207/436824.htm

該 TWS 耳機可以完成以下功能:

① 支持自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(耳機出盒開(kāi)機,入盒關(guān)機)和手動(dòng)開(kāi)機(按鍵控制)

② 語(yǔ)音提示音,如開(kāi)機會(huì )語(yǔ)音提示“POWER ON”

③ 支持耳機與手機配對互聯(lián),藍牙距離為 360 度無(wú)障礙任意角度 10 m

④ 左右耳可單獨使用,也可一起使用,其中右耳為主耳

⑤ 影音控制、接聽(tīng) / 拒絕 / 撥打電話(huà)、喚醒語(yǔ)音助手

⑥ 低功耗功能,80 % 最大音量通話(huà)功耗小于 10 mA

⑦ 電池電壓實(shí)時(shí)監測,低電量預警,超低電壓自動(dòng)關(guān)機

⑧ 產(chǎn)品充電,充電時(shí)耳機紅色 LED 燈常亮,充電完成紅色 LED 燈熄滅

該 TWS 耳機可以完成以上功能主要是依靠紫光展銳 SC5842 BT SoC,其為紫光展銳推出的第二代無(wú)線(xiàn)音樂(lè )解決方案的高集成度 SoC,采用了展銳獨特的 UNI TWS 雙耳技術(shù),實(shí)現更好的主副耳交互及使用體驗。其具有130 ms 低時(shí)延,滿(mǎn)足用戶(hù)流暢的影音和游戲體驗。同時(shí) SC5842 具有低功耗功能,其待機功耗約 0.5 mA,其 80 % 音量通話(huà)時(shí)功耗在 10 mA 以?xún)?。SC5842 可應用于 TWS 耳機,藍牙耳機,立體聲耳機等產(chǎn)品。SC5842 的基本參數如下:

① 高集成       

* BT5 + RISC-V MCU @ 197 MHz + VOC DSP @ 197 MHz       

* 集成 BT RF / Analog / PMU / CPU / DSP / Flash / RAM / BUCK / LDO      

② BT       

* 支持 BT5.0 雙模,支持 BR / EDR,支持 BLE, BLE 2M       

* 支持 A2DP 1.3.1,HFP 1.6,AVRCP 1.6.1       

* 通過(guò) BQB BT5.0 認證      

③ Audio       

* 采用展銳獨特的雙耳技術(shù) -- UNI-TWS       

* 支持 24 bit 立體聲 DAC 和支持單通道 24 bit ADC       

* 支持 8,025,12,16,22,05,32,44.1,48 和 96 kHz 采樣率       

* 支持模擬和數字 MIC       

* 支持 MP3 / WMA / SBC / AAC / mSBC 解碼      

④ 豐富的接口       

* UART,I2C,SPI,SSP,I2S,7 GPIO,IR Tx/Rx      

⑤ OS       

* FreeRTOS      

⑥ 封裝       

* QFN24 4 x 4 mm

硬件設計說(shuō)明:大聯(lián)大世平集團推出基于紫光展銳 SC5842 的 TWS ,主要由紫光展銳 SC5842 BT SoC、帝奧微 DIO5509 Charger、模擬麥、用戶(hù)按鍵、陶瓷天線(xiàn)、LED 燈、晶振等部分組成。

原理圖:      

① SC5842 BT SoC 電路

    

② MIC & DAC Receiver 電路

      

③ LED & Key & Charger 電路

PCB Layout:      

PCB 為四層 Layout 板,分別是 TOP 層、GND 層、POWER 層、BOTTOM 層。       

① TOP 層

       

② GND 層

       

③ POWER 層

       

④ BOTTOM 層

 


軟件設計說(shuō)明:

軟件編譯環(huán)境搭建      

SC5842 采用 RISC-V 架構,需要使用交叉工具鏈進(jìn)行編譯。      

① 設置系統環(huán)境變量       

* 使用 sudo vi/etc/profile 命令,在最后面加入所示內容

       

* 完成后使用 source/etc/profile 命令使環(huán)境變量生效      

② 編譯代碼       

* 調用 tbuild.sh 進(jìn)行編譯 程序燒錄       


程序燒錄

本 PCBA 采用串口燒錄方法,燒錄時(shí)需用到 USB 轉串口板。USB 轉串口板的實(shí)物如下圖所示。

       

將 TWS 耳機 PCBA 的 TXD(絲印 TP7)、RXD(絲印 TP8)、GND 測試點(diǎn)與 USB 轉串口板按照下圖進(jìn)行連接。

 

然后就可以用紫光展銳 WCN 量產(chǎn)下載工具,將程序燒錄到 TWS 耳機 PCBA。       

① 點(diǎn)擊設置

       

② 在端口頁(yè)面選擇串口號

       

③ 在下載頁(yè)面導入需要燒錄的程序文件

       

④ 在藍牙設置頁(yè)面修改藍牙起始地址碼和藍牙名

       

⑤ 回到主菜單點(diǎn)擊全部開(kāi)始,程序開(kāi)始下載,出現進(jìn)度條,狀態(tài)由“下載”變成“完成”,則程序燒錄成功

? 展示版照片

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? 方案方塊圖

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? 核心技術(shù)優(yōu)勢

① 支持 Bluetooth 5.0 規范

② 支持 A2DP 1.3.1、HFP 1.6、AVRCP 1.6.1

③ 紫光展銳 UNI TWS 雙耳技術(shù)專(zhuān)利,雙收雙發(fā),支持主副耳無(wú)縫切換

④ BT SoC 高集成度,內置可編程 197 MHz DSP 和 4 Mbit Flash

⑤ 主副耳電量智能均衡,可延長(cháng) 20 % 使用時(shí)間 ⑥ 面向中低端市場(chǎng),BOM 成本較低

? 方案規格

① 四層 Layout 板,尺寸可根據 TWS 耳機結構進(jìn)行調整

② 支持 UART、I2C、SPI、SSP 和 IR 等接口

③ 支持 24 bit 立體聲 DAC 和支持單通道 24 bit ADC,采樣率達 96 kHz

④ 支持立體聲模擬音頻、I2S 數字音頻輸出

⑤ 支持 MP3、SBC、WMA、AAC、mSBC 音頻解碼器

⑥ RF 發(fā)射功率:8 dBm(Typ)

⑦ 靈敏度:- 91 dBm(Typ)

⑧ 待機功耗約 0.5 mA,其 80 % 音量通話(huà)時(shí)功耗在 10 mA 以?xún)?

⑨ 支持紫光展銳 WCN 量產(chǎn)下載工具



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