基于wifi的mp3音樂播放系統設計

摘 要：本文以stm32f103作為微控芯片設計了一個基于wifi的mp3音樂播放系統，該系統使用智能手機和wifi網絡進行遠程控制，具有成本低、操作方便快捷等優勢，基于android系統平臺開發的智能手機客戶端軟件可以通過wifi網絡可以實現與播放器之間的通信，從而對音樂播放系統進行控制，實踐表明這種音樂播放系統具有多方面的優勢。

關鍵詞：wifi；mp3；音樂播放系統；設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.184

1 引言

隨著娛樂市場的發展音樂播放器的款式、功能、外觀也日趨多樣化，但大部分音樂播放器多使用觸摸或鍵盤等設備對播放系統進行本地化控制，而不能實現基于wifi網絡的遠程控制，事實上給客戶造成了諸多麻煩和使用障礙，為了提高音樂播放器快捷、方便的特點，滿足客戶對于高品質生活的追求，本文基于wifi網絡設計了操作便捷、簡單化、智能化的mp3音樂播放系統。

2 系統設計構想及具體設計

（1）系統設計構想。基于wifi的mp3音樂播放系統利用wifi網絡傳輸速度快、覆蓋范圍廣以及具有較強的抗干擾能力等優點，基于android系統平臺，該平臺具有開源、性價比高、封裝性好等優點，另外使用andriod系統平臺開發的軟件系統具有較強的可移植性，提高了系統的適用能力，采用移動手機作為終端控制設備，使操作更為便捷；（2）系統具體設計。基于wifi的mp3音樂播放系統適用的微控制器型號為stm32f103，該種型號的控制器屬于32位基于arm核心的中等容量增強型控制器，具有128kb的閃存，在市場上具有較高的性價比。系統主要有手機控制模塊、wifi網絡模塊、音頻解碼模塊vs1003b、sd卡等構成，圖1給出了基于wifi的mp3音樂播放器的系統結構。

3 系統工作流程及主要特點

（1）系統工作流程。在手機控制模塊端安裝有客戶端控制軟件，點擊控制軟件上的播放按鈕，經由wifi網絡模塊向stm32f103微控芯片發送命令，受到命令后stm32f103微控芯片從sd卡中讀取mp3音樂文件，然后將獲得的信息數據輸送到音頻解碼模塊vs1003b中，解碼器對信息進行解碼轉換后將信息發送到耳機聽筒，于是完成音樂播放的功能；在手機控制模塊上點擊暫停按鈕，stm32f103微控芯片暫停讀取sd卡里的mp3文件數據，從而實現了mp3音樂文件的播放控制功能；（2）系統主要特點。本系統在開源的android系統平臺的基礎上使用組件重用支持技術開發而成，交互式的圖形操作界面使得音樂控制十分簡潔和清晰美觀，該系統經過實踐檢驗表明具有較好的用戶體驗效果。本系統為了實現遠程控制帶來的便捷，放棄了傳統音樂播放器對本地專用控制鍵的依賴，在wifi環境下用戶只要通過智能手機就可以通過客戶端操控軟件實現對音樂播放系統的控制，對于用戶而言十分方便，適合在家庭wifi環境中舒適地進行控制，這樣的音樂播放器不但具有普通音樂播放器的功能，而且它將控制端和硬件端實現了分離，可以給用戶提供遠程服務的功能。

4 系統主要組成各模塊的硬件設計

（1）音頻解碼模塊vs1003b。音頻解碼模塊vs1003b是一個單片wma/mp3/midi音頻解碼器和adpcm解碼器，包含一個功耗低、性能高的dsp處理器核vs_dsp4，其數據存儲器可以為用戶應用程序提供一個存儲量為5kb的rom和0.5kb的ram，另外它還具有串行的數據控制接口、一個可變采樣率的高品質adc和立體聲dac、四個輸入輸出接口、一個uart以及一個地線緩沖和耳機放大器。音頻解碼模塊負責接受來自stm32f103從sd卡里所讀取的mp3音頻數據流，并將其轉換為模擬信號輸出，兩者的通信通過j2排針上的spi總線；（2）sd卡接口。Sd卡具有存儲容量大、成本低、使用方便、安全等優點，是最為通用的數據存儲卡，其支持兩種總線模式，即spi模式和sd模式，在本設計中使用spi模式；（3）wifi網絡模塊。Wifi具有較高的傳輸速度并且能夠對帶寬進行自我調整，這樣網絡的可靠性和穩定性就有了保障。本設計中使用的wifi網絡模塊是wm-g-mr-08，其不僅具有wifi功能，而且還能提供高數據傳輸速率和更小尺寸的無線連接功能，適用于DSC、無線PDA、媒體適配器、VOIP電話、條碼掃描器、微型打印機等設備，其潛在的應用還有數據存儲裝置，移動裝置方面支持嵌入式的應用。該模塊與stm32f103之間的通信是通過spi總線進行的，無線網卡采用ant1 smacon；（4）手機客戶端控制軟件設計。使用android sdk、jdk、adt、eclipse等工具開發手機客戶端控制軟件，開發環境的搭建步驟為：先安裝jdk，然后解壓adroid sdk和eclipse，再將插件adt安裝到eclipse中去，再配置android sdk。手機客戶端控制軟件的界面ui設計使用imagview+testview，添加開始按鈕、暫停按鈕、關閉按鈕等功能鍵，并選擇合適的圖片作為按鈕背景，實現對mp3音樂播放的控制，在設計好界面布置后，為每個命令按鈕添加事件響應機制，編寫響應的響應函數命令，響應函數命令在接到用戶的指令后通過wifi網絡傳送到控制器進行控制。

5 總結

基于wifi的mp3音樂播放系統使用目前比較流行的控制方式，即智能手機+wifi網絡，可以充分利用wifi網絡覆蓋范圍廣、傳輸速度快的優勢，并且基于android平臺進行搭建具有使用方便、成本低廉的優勢，這種方式所設計出來的手機操控軟件具有較強的通用性，市場應用價值比較高，推廣起來也比較容易，從而能夠真正地為用戶提供方便、優質、快捷的音樂播放功能。

參考文獻：

[1]王朝華，陳德艷，黃國宏，童懷.基于Android的智能家居系統的研究與實現[J]. 計算機技術與發展，2012（06）.

[2]耿東久，索岳，陳渝，文軍，呂勇強.基于Android手機的遠程訪問和控制系統[J].計算機應用，2011（02）.

[3]高美珍.基于嵌入式系統的MP3播放器設計[J].湖北師范學院學報（自然科學版），2010（04）.

[4]洪家平.基于VS1003解碼器的MP3播放器設計[J].單片機與嵌入式系統應用，2010（11）.

[5]楊心懷，周潔.便攜式MP3播放器的設計[J].電子技術應用，2003（02）.

基金項目：國家級大學生創新創業訓練計劃項目《智能多媒體音頻播放平臺的研究與設計》（編號：201410920013）

作者簡介：繆賢浩（1982-），男，湖北黃石人，碩士，講師，研究方向：嵌入式應用。