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采用MCU設計TWS耳機充電盒方案

2019-10-07 10:32 ? 次閱讀

WS(TrueWirelessStereo)即真正無線立體聲,TWS藍牙耳機就意味著真無線立體聲藍牙耳機,不僅無線傳輸高品質音頻,更具備無線充電等便攜性優點。藍牙耳機從原本的單耳到現在的雙耳,從原本的僅支持通話到現在支持音樂、語音助手甚至是心率監測,經過一段時間的發展后功能開始豐富。

自從蘋果AirPods發布后,消費者才開始真正的關注到這個品類。TWS真無線藍牙耳機也已經在市場上占據了一席之地,諸多知名耳機商場紛紛跟進這一領域。目前手機廠商中,包括華為、OPPO、VIVO已經開始有TWS耳機產品發售,傳統音頻廠商也已經開始在TWS耳機市場布局,新興藍牙音頻廠商也開始發力。

新一代GD32E230系列MCU

本方案采用GD32E230系列MCU設計的無線充電控制板可用于TWS耳機盒子的充放電管理和系統控制,由深圳市天午科技有限公司提供。方案基于GigaDevice的GD32E230系列MCU作為系統的主控IC,MCU不但可以監控鋰電池的工作狀態和霍爾開關的閉合狀態,還需要負責系統中其他IC的使能,控制電源IC MP3416的輸出,從而實現對TWS耳機的充電管理。同時,通過MCU的定時器和GPIO完成對LED指示燈的靈活控制,實現了個性化的充電狀態顯示功能。?

GD32E230系列MCU配備Arm最新一代的Cortex-M23內核,支持完整的Armv8-M基準指令集,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系列同時具備業內最小封裝類型: LGA20 3x3mm,方便工程師在各類充電器,頭戴式耳機,電動牙刷等狹小的空間內實現電路的設計。

GD32E230系列MCU主要規格介紹:

Arm [email protected], 55DMIPS的處理性能;

Flash:64KB/32KB/16KB;

SRAM:8KB/6KB/4KB;

高速高精度ADC, 12BitsADC [email protected],10通道;

高級定時器x1,可產生6路死區可調的互補PWM輸出;

通用定時器x5;

Flash帶硬件加密保護;

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

工業級的工作溫度范圍:-40℃~+85℃;

工業級的ESD特性:6000 Volt;?

TWS耳機充電盒系統框圖

TWS耳機充電盒方案詳解

通過USB線或者無線充電IC NE6053提供給電路板穩定的5V輸入電壓,鋰電池管理IC MP26029用于實現對鋰電池的充放電管理,電源IC MP3416?用于實現從鋰電池取電,并對外部耳機進行5V供電;

GD32E230 MCU作為系統的主控IC,不但需要監控鋰電池的工作狀態和霍爾開關的閉合狀態,還需要負責系統中其他IC的使能,控制電源IC MP3416的輸出,實現對TWS耳機的充電。同時,通過MCU的定時器和GPIO完成對LED指示燈的靈活控制,實現了個性化的充電狀態顯示功能。?

TWS耳機充電盒控制板主要規格參數:

USB輸入電壓5V,鋰電池充電電流為500mA;

輸出電壓5V,對TWS耳機充電電流為100mA;

PCB待機電流15uA;

帶霍爾開關。

TWS耳機充電盒電路板實物圖

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