充电桩语音提示与引导方案:WT2003H实现充电全流程语音播报设计

智驭车手

充电桩这种设备,用户站在桩前操作,眼睛要么盯着手机扫码,要么盯着车上的充电口,桩上的指示灯和屏幕信息经常被略过。装一套语音,从插枪到拔枪每个节点说一句话,操作引导和故障警示就能第一时间传到用户耳朵里。做充电桩语音方案,WT2003H 是一个开发量和成本都压得住的选择,桩内主控 MCU 通过 UART 发指令就能控制播报,不需要外挂解码芯片,也不用碰音频底层的代码。

该方案的骨架很简单。一块 WT2003H,UART 串口接到桩内主控 MCU,喇叭直接接芯片的 SPK 输出。提示音在出厂前烧进 Flash,MCU 按充电状态发索引播放指令,让充电每个环节说该说的话。音频输出默认 SPK 直推,要接外部功放时发一条 B6 指令切到 DAC 输出,这条切换带掉电记忆,设置一次即可。

一、先定文案,再排索引

提示音文件按索引顺序存放在 Flash 里,索引顺序出厂前设定。所以语句清单要在烧录前定稿,一条对应一个索引。一份能落地的清单长这样。

索引 触发时机 提示语 MCU 动作
001 待机轮播 请连接充电枪,扫码或刷卡启动充电 A0 播 01
002 枪连接确认 充电枪连接成功,请启动充电 A0 播 02
003 充电启动 充电已启动,请勿中途拔枪 A0 播 03
004 充电中提醒 充电进行中,请勿触碰充电接口 A0 播 04
005 充电完成 充电完成,请拔枪归位,感谢使用 A0 播 05
006 结算结束 本次充电已结束,欢迎再次使用 A0 播 06
007 故障告警 检测到异常,请立即停止操作 播放态用 B1 插播,空闲态用 A0 播 07

索引编号从 1 开始数,指令里发的是十六进制。第 300 首语音写成 0x012C,曲目高位 0x01,曲目低位 0x2C。第 67 首写成 0x43,曲目高位 0x00,曲目低位 0x43。曲目号超过 255 时才会用到高位字节,7 条提示音都在低位字节范围内。

二、播一条提示音,指令怎么发

A0 指令按索引播放,帧格式如下。

播放第 1 首(说明书示例)

发 → 7E 05 A0 00 01 A6 EF

收 ← 7E 04 A0 00 A4 EF

播放第 5 首(按同一规律推算)

发 → 7E 05 A0 00 05 AA EF

帧结构为起始码 7E、长度、命令 A0、曲目高位、曲目低位、校验码、结束码 EF。校验码等于从长度字节累加到最后一字节数据的低八位,拿说明书里每一条示例逐条验算,A0、AA、AB、AE、AF、B0、B1、C2 全部符合这个规律。MCU 里写一个按这个规律算校验的函数,所有指令通用。

MCU 怎么知道一条提示音播完了。发 C2 查询当前工作状态,返回 01 表示播放中,02 表示停止,03 表示暂停。等待返回 02,再触发下一条,提示音之间就不会互相截断。

查询工作状态

发 → 7E 03 C2 C5 EF

收 ← 7E 04 C2 02 C8 EF // 02 表示已停止,本条播完

三、故障告警要分两种情况

充电过程中的急停告警,用 B1 插播指令。它暂停当前曲目,插进告警语音,播完自动接回原来那句,全程不需要 MCU 记断点。发第 7 首告警音的指令如下。

插播第 7 首

发 → 7E 06 B1 00 00 07 BE EF

收 ← 7E 04 B1 00 B5 EF

用 B1 有两个前提要记住。第一,它只在播放状态下有效,芯片停着的时候发 B1 不会响。所以空闲态发生故障,直接用 A0 播第 7 首,走正常播放路径。第二,第一次插播没播完时,第二次 B1 会被丢弃。告警需要连续播报的场合,MCU 先查 C2,确认插播那段已经播完,再补发下一条。

四、音量和播放模式,产线上就要调好

室外充电桩环境噪声大,音量指令 AE 有 32 级,0 为静音,1F 即 31 级为最大。这条指令带掉电记忆,上电默认就是最大音量,产线调好后现场不用再动。

设为最大音量 31 级

发 → 7E 04 AE 1F D1 EF

播放模式用 AF 指令设,支持单曲不循环(默认)、单曲循环、全部循环、随机四种。这条指令没有掉电记忆,MCU 每次上电后要重新设一遍。比如充电中把安全提醒那条设成单曲循环反复播,充电结束后用 A0 切到完成提示,再改回默认模式。

五、上电时序和返码排错

芯片上电后 100ms 内完成内部初始化,接着 100 到 300ms 之间等待下载器升级握手。MCU 在上电 300ms 之后再发第一条指令,早于这个时间发的码会没有响应,这是产线调试时最常见的假故障。

指令发出去,芯片会带结果码回帧。00 表示执行成功。01 表示命令出错,通常是校验和算错,或者指令格式不对。02 表示无此文件,比如 Flash 里只有 7 条音频却发了索引 8,检查索引和烧录文件是否对得上。05 表示设备不在线,外挂 Flash 的版本要查 Flash 供电和走线。产线测试治具把这四个码都拦下来,基本能定位全部通信问题。

六、这套方案的边界

WT2003H 播的是烧录时定死的音频文件,适合固定话术。文案定稿后烧录,产线批量复制。如果运营方要经常改提示音,比如换活动话术、加多语言,可以看 M 系列里带模拟 U 盘功能的模组,USB 接上电脑出现盘符,拖拽文件就能换音,不用烧录器。

话术里有变量就不一样了。充电金额、电量度数、剩余时间、订单号,这些内容每个用户每次都不同,固定音频覆盖不了,就该换 TTS 方案。

七、备选方案,TTS 语音播报

需要播变量的场合,TTS 是顺理成章的备选。WT3000 系列 TTS 语音合成芯片把文本转成语音,MCU 把金额和度数拼成一句话发过去,芯片实时合成播出来。「本次充电 23 度,合计 41 元」这类播报,TTS 一条指令搞定,不用把所有数字组合都录成音频。代价是成本和功耗都会上一个台阶,纯引导场景用不上这些能力。

八、旗舰选型,WT3000A M 系列模块

用户在桩前不止听提示,还会提问。为什么充到百分之八十就停了,这一单怎么计费,我的车能不能用这把枪。固定音频和 TTS 都接不住这类问题,能接住的是 AI 语音交互。WT3000A M 系列模块按联网方式分 M06 WiFi、M08 4G 和 M07 AI PCBA 三个版本,麦克风收进用户的问题,经云端大模型理解后直接作答,答完可以继续追问。充电站要做出差异化体验,或者运营方要把客服电话的量压下来,这套是旗舰选型。桩端预算有限的项目,先用 WT2003H 把固定引导做扎实,后续按档位升级 TTS 或 AI 交互,三条产品线在同一套 MCU 框架下能平滑过渡。

九、选型速查

需求层级 适合产品 能力边界
固定提示音播报 WT2003H 引导、警示、完成提醒,成本最低
动态内容播报 WT3000 系列 TTS 芯片 金额、电量、时间等变量实时合成
AI 语音问答 WT3000A M 系列模块 直接回答用户提问,支持多轮交互

参考来源

WT2003HX语音芯片UART通信资料 V1.15