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采用MCU設(shè)計TWS耳機(jī)充電盒方案

丫丫119 ? 來源:未知 ? 作者:肖冰 ? 2019-10-07 10:32 ? 次閱讀

WS(TrueWirelessStereo)即真正無線立體聲,TWS藍(lán)牙耳機(jī)就意味著真無線立體聲藍(lán)牙耳機(jī),不僅無線傳輸高品質(zhì)音頻,更具備無線充電等便攜性優(yōu)點(diǎn)。藍(lán)牙耳機(jī)從原本的單耳到現(xiàn)在的雙耳,從原本的僅支持通話到現(xiàn)在支持音樂、語音助手甚至是心率監(jiān)測,經(jīng)過一段時間的發(fā)展后功能開始豐富。

自從蘋果AirPods發(fā)布后,消費(fèi)者才開始真正的關(guān)注到這個品類。TWS真無線藍(lán)牙耳機(jī)也已經(jīng)在市場上占據(jù)了一席之地,諸多知名耳機(jī)商場紛紛跟進(jìn)這一領(lǐng)域。目前手機(jī)廠商中,包括華為、OPPO、VIVO已經(jīng)開始有TWS耳機(jī)產(chǎn)品發(fā)售,傳統(tǒng)音頻廠商也已經(jīng)開始在TWS耳機(jī)市場布局,新興藍(lán)牙音頻廠商也開始發(fā)力。

新一代GD32E230系列MCU

本方案采用GD32E230系列MCU設(shè)計的無線充電控制板可用于TWS耳機(jī)盒子的充放電管理和系統(tǒng)控制,由深圳市天午科技有限公司提供。方案基于GigaDevice的GD32E230系列MCU作為系統(tǒng)的主控IC,MCU不但可以監(jiān)控鋰電池的工作狀態(tài)和霍爾開關(guān)的閉合狀態(tài),還需要負(fù)責(zé)系統(tǒng)中其他IC的使能,控制電源IC MP3416的輸出,從而實(shí)現(xiàn)對TWS耳機(jī)的充電管理。同時,通過MCU的定時器和GPIO完成對LED指示燈的靈活控制,實(shí)現(xiàn)了個性化的充電狀態(tài)顯示功能。

GD32E230系列MCU配備Arm最新一代的Cortex-M23內(nèi)核,支持完整的Armv8-M基準(zhǔn)指令集,最大限度地提高了代碼的緊湊性。并兼容所有的Armv6-M指令。GD32E230系列同時具備業(yè)內(nèi)最小封裝類型: LGA20 3x3mm,方便工程師在各類充電器,頭戴式耳機(jī),電動牙刷等狹小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)電路的設(shè)計。

GD32E230采用1.8V-3.6V寬電壓供電,I/O口可承受5V電平。全新設(shè)計的電壓域支持高級電源管理并針對節(jié)能便攜等低功耗應(yīng)用場合提供了三種省電模式。在所有外設(shè)全速運(yùn)行模式下的最大工作電流僅為118μA/MHz,深度睡眠模式下的電流更下降了86%,電池供電RTC時的待機(jī)電流僅為0.7μA,在確保高性能的同時實(shí)現(xiàn)了最佳的能效。MCU更具備了6KV靜電防護(hù)(ESD)和優(yōu)異的電磁兼容(EMC)能力,符合工業(yè)級高可靠性和溫度標(biāo)準(zhǔn)。

GD32E230系列MCU主要規(guī)格介紹:

Arm Cortex-M23@72MHz, 55DMIPS的處理性能;

Flash:64KB/32KB/16KB;

SRAM:8KB/6KB/4KB;

高速高精度ADC, 12BitsADC x1@2.6Msps,10通道;

高級定時器x1,可產(chǎn)生6路死區(qū)可調(diào)的互補(bǔ)PWM輸出;

通用定時器x5;

Flash帶硬件加密保護(hù);

多種串行通訊方式:I2Cx2, SPIx2, UARTx2;

豐富的封裝類型:TSSOP20/LGA20/QFN28/QFN32/LQFP32/ LQFP48

供電電壓:1.8V~3.6V

工業(yè)級的工作溫度范圍:-40℃~+85℃;

工業(yè)級的ESD特性:6000 Volt;

TWS耳機(jī)充電盒系統(tǒng)框圖

TWS耳機(jī)充電盒方案詳解

通過USB線或者無線充電IC NE6053提供給電路板穩(wěn)定的5V輸入電壓,鋰電池管理IC MP26029用于實(shí)現(xiàn)對鋰電池的充放電管理,電源IC MP3416用于實(shí)現(xiàn)從鋰電池取電,并對外部耳機(jī)進(jìn)行5V供電;

GD32E230 MCU作為系統(tǒng)的主控IC,不但需要監(jiān)控鋰電池的工作狀態(tài)和霍爾開關(guān)的閉合狀態(tài),還需要負(fù)責(zé)系統(tǒng)中其他IC的使能,控制電源IC MP3416的輸出,實(shí)現(xiàn)對TWS耳機(jī)的充電。同時,通過MCU的定時器和GPIO完成對LED指示燈的靈活控制,實(shí)現(xiàn)了個性化的充電狀態(tài)顯示功能。

TWS耳機(jī)充電盒控制板主要規(guī)格參數(shù):

USB輸入電壓5V,鋰電池充電電流為500mA;

輸出電壓5V,對TWS耳機(jī)充電電流為100mA;

PCB待機(jī)電流15uA;

帶霍爾開關(guān)。

TWS耳機(jī)充電盒電路板實(shí)物圖

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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