基于STM32H7 MCU的智能家居语音接口参考设计
steval语音接口可将基于云计算服务的alexa体验带到烤箱、炉灶、温度计、百叶窗、吹风机等家电产品，减少传统按钮和旋钮的使用，而无需在电子硬件上大量投资。本方案采用集成了alexa语音用户接口软件的stm32h7 mcu，可简化家电控制器的研发，而且软、硬件都可以轻松调整和修改。
图1. steval语音接口样板
方案特点
asteval-voice-ui语音接口参考设计包括一个stm32h743高性能mcu、一个wi-fi模块，板子尺寸36mm x 65mm。与采用dsp、无闪存处理器等常用元器件的alexa产品不同，本方案即使环境吵闹嘈杂，麦克风间隔很小，音频前端仍能提供出色的远场语音检测功能。
图2. steval语音接口电路图
方案主控mcu stm32h7集成了系统所需的全部功能，包括音频前端处理、本地唤醒词检测、通信接口，以及ram内存和闪存，可缩减系统的pcb尺寸和简化布局。主要特点包括：
(1)音频前端带有免费的audio weaver工具许可证，可帮助用户轻松地微调产品设计。
(2)用户可自定义和扩展系统设计，例如，第二个唤醒词、附加的本地化命令、声控图形显示，给用户带来难以抗拒的使用体验。
(3)如果需要专用麦克风间距、声学特性和用户界面定义，模块化硬件让用户可以实现自定义子板。
(4)包含成熟的软件，提供支持alexa产品所需的功能。
芯齐齐bom分析
steval-voice-ui参考设计由一块小主板和一个子板组成，bom元器件共165个。
芯齐齐bom分析工具显示，steval主板由stm32h7 mcu、lbee5kl蓝牙模组、mb23abs1、等关键功能芯片在内的63个元器件组成。其中，
- stm32h753vit6e是意法半导体的lqfp封装高集成mcu，集成了480mhz cortex-m7和240mhz cortex-m4双核，具有2mb嵌入式flash存储和1mb嵌入式sram存储，可降低部署成本;
- 2.4ghz wi-fi子系统配备murata 1dx模块(用于旁路模式，耦合到issi is25lp016d 2mb nor flash存储器)。
- lbee5kl蓝牙模组组合了wi-fi 11b/g/n以及bluetooth 5.1功能。
- st1s12gr是同步整流0.7a、1.7mhz可调步降开关稳压器，带抑制功能。
- stsafe-a110用来为外设和iot设备提供最先进的安全认证。
- x3为32.768khz标准石英晶体振荡器，驱动电平为1.6-3.6v;x1是一个16.00mhz频率的石英晶体谐振器，匹配电容为8pf。
方案子板bom采用了102个基础元器件，包括fda903d功放，3个mp23db01hp mems麦克风，4个来自欧司朗的rgb led，1个qfn20 3x3封装的12通道led驱动器。其中：
- mp23db01hp为意法半导体提供的3.5x2.65封装高性能mems数字麦克风。
- fda903d是带负载电流监控的1x 45w d类数字输入汽车功放，具有宽电压操作范围。
图3. steval语音接口pcb布线图
pcb布线上，方案采用了主板/子板结构确保高度模块化，子板还采用了14个0欧姆厚膜贴片电阻器(跳线电阻)，以减少远场音频捕获时的高频干扰。
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(1)音频前端带有免费的audio weaver工具许可证，可帮助用户轻松地微调产品设计。
(2)用户可自定义和扩展系统设计，例如，第二个唤醒词、附加的本地化命令、声控图形显示，给用户带来难以抗拒的使用体验。
(3)如果需要专用麦克风间距、声学特性和用户界面定义，模块化硬件让用户可以实现自定义子板。
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- stm32h753vit6e是意法半导体的lqfp封装高集成mcu，集成了480mhz cortex-m7和240mhz cortex-m4双核，具有2mb嵌入式flash存储和1mb嵌入式sram存储，可降低部署成本;
- 2.4ghz wi-fi子系统配备murata 1dx模块(用于旁路模式，耦合到issi is25lp016d 2mb nor flash存储器)。
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方案子板bom采用了102个基础元器件，包括fda903d功放，3个mp23db01hp mems麦克风，4个来自欧司朗的rgb led，1个qfn20 3x3封装的12通道led驱动器。其中：
- mp23db01hp为意法半导体提供的3.5x2.65封装高性能mems数字麦克风。
- fda903d是带负载电流监控的1x 45w d类数字输入汽车功放，具有宽电压操作范围。
图3. steval语音接口pcb布线图
pcb布线上，方案采用了主板/子板结构确保高度模块化，子板还采用了14个0欧姆厚膜贴片电阻器(跳线电阻)，以减少远场音频捕获时的高频干扰。
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