基于wifi的mp3音樂(lè)播放系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：本文以stm32f103作為微控芯片設(shè)計(jì)了一個(gè)基于wifi的mp3音樂(lè)播放系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用智能手機(jī)和wifi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，具有成本低、操作方便快捷等優(yōu)勢(shì)，基于android系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的智能手機(jī)客戶(hù)端軟件可以通過(guò)wifi網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)與播放器之間的通信，從而對(duì)音樂(lè)播放系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)踐表明這種音樂(lè)播放系統(tǒng)具有多方面的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：wifi；mp3；音樂(lè)播放系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

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

1 引言

隨著娛樂(lè)市場(chǎng)的發(fā)展音樂(lè)播放器的款式、功能、外觀也日趨多樣化，但大部分音樂(lè)播放器多使用觸摸或鍵盤(pán)等設(shè)備對(duì)播放系統(tǒng)進(jìn)行本地化控制，而不能實(shí)現(xiàn)基于wifi網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制，事實(shí)上給客戶(hù)造成了諸多麻煩和使用障礙，為了提高音樂(lè)播放器快捷、方便的特點(diǎn)，滿足客戶(hù)對(duì)于高品質(zhì)生活的追求，本文基于wifi網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了操作便捷、簡(jiǎn)單化、智能化的mp3音樂(lè)播放系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)想及具體設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)想。基于wifi的mp3音樂(lè)播放系統(tǒng)利用wifi網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快、覆蓋范圍廣以及具有較強(qiáng)的抗干擾能力等優(yōu)點(diǎn)，基于android系統(tǒng)平臺(tái)，該平臺(tái)具有開(kāi)源、性?xún)r(jià)比高、封裝性好等優(yōu)點(diǎn)，另外使用andriod系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可移植性，提高了系統(tǒng)的適用能力，采用移動(dòng)手機(jī)作為終端控制設(shè)備，使操作更為便捷；（2）系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)。基于wifi的mp3音樂(lè)播放系統(tǒng)適用的微控制器型號(hào)為stm32f103，該種型號(hào)的控制器屬于32位基于arm核心的中等容量增強(qiáng)型控制器，具有128kb的閃存，在市場(chǎng)上具有較高的性?xún)r(jià)比。系統(tǒng)主要有手機(jī)控制模塊、wifi網(wǎng)絡(luò)模塊、音頻解碼模塊vs1003b、sd卡等構(gòu)成，圖1給出了基于wifi的mp3音樂(lè)播放器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

3 系統(tǒng)工作流程及主要特點(diǎn)

（1）系統(tǒng)工作流程。在手機(jī)控制模塊端安裝有客戶(hù)端控制軟件，點(diǎn)擊控制軟件上的播放按鈕，經(jīng)由wifi網(wǎng)絡(luò)模塊向stm32f103微控芯片發(fā)送命令，受到命令后stm32f103微控芯片從sd卡中讀取mp3音樂(lè)文件，然后將獲得的信息數(shù)據(jù)輸送到音頻解碼模塊vs1003b中，解碼器對(duì)信息進(jìn)行解碼轉(zhuǎn)換后將信息發(fā)送到耳機(jī)聽(tīng)筒，于是完成音樂(lè)播放的功能；在手機(jī)控制模塊上點(diǎn)擊暫停按鈕，stm32f103微控芯片暫停讀取sd卡里的mp3文件數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了mp3音樂(lè)文件的播放控制功能；（2）系統(tǒng)主要特點(diǎn)。本系統(tǒng)在開(kāi)源的android系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上使用組件重用支持技術(shù)開(kāi)發(fā)而成，交互式的圖形操作界面使得音樂(lè)控制十分簡(jiǎn)潔和清晰美觀，該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)表明具有較好的用戶(hù)體驗(yàn)效果。本系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制帶來(lái)的便捷，放棄了傳統(tǒng)音樂(lè)播放器對(duì)本地專(zhuān)用控制鍵的依賴(lài)，在wifi環(huán)境下用戶(hù)只要通過(guò)智能手機(jī)就可以通過(guò)客戶(hù)端操控軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)音樂(lè)播放系統(tǒng)的控制，對(duì)于用戶(hù)而言十分方便，適合在家庭wifi環(huán)境中舒適地進(jìn)行控制，這樣的音樂(lè)播放器不但具有普通音樂(lè)播放器的功能，而且它將控制端和硬件端實(shí)現(xiàn)了分離，可以給用戶(hù)提供遠(yuǎn)程服務(wù)的功能。

4 系統(tǒng)主要組成各模塊的硬件設(shè)計(jì)

（1）音頻解碼模塊vs1003b。音頻解碼模塊vs1003b是一個(gè)單片wma/mp3/midi音頻解碼器和adpcm解碼器，包含一個(gè)功耗低、性能高的dsp處理器核vs_dsp4，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以為用戶(hù)應(yīng)用程序提供一個(gè)存儲(chǔ)量為5kb的rom和0.5kb的ram，另外它還具有串行的數(shù)據(jù)控制接口、一個(gè)可變采樣率的高品質(zhì)adc和立體聲dac、四個(gè)輸入輸出接口、一個(gè)uart以及一個(gè)地線緩沖和耳機(jī)放大器。音頻解碼模塊負(fù)責(zé)接受來(lái)自stm32f103從sd卡里所讀取的mp3音頻數(shù)據(jù)流，并將其轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出，兩者的通信通過(guò)j2排針上的spi總線；（2）sd卡接口。Sd卡具有存儲(chǔ)容量大、成本低、使用方便、安全等優(yōu)點(diǎn)，是最為通用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡，其支持兩種總線模式，即spi模式和sd模式，在本設(shè)計(jì)中使用spi模式；（3）wifi網(wǎng)絡(luò)模塊。Wifi具有較高的傳輸速度并且能夠?qū)掃M(jìn)行自我調(diào)整，這樣網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性就有了保障。本設(shè)計(jì)中使用的wifi網(wǎng)絡(luò)模塊是wm-g-mr-08，其不僅具有wifi功能，而且還能提供高數(shù)據(jù)傳輸速率和更小尺寸的無(wú)線連接功能，適用于DSC、無(wú)線PDA、媒體適配器、VOIP電話、條碼掃描器、微型打印機(jī)等設(shè)備，其潛在的應(yīng)用還有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，移動(dòng)裝置方面支持嵌入式的應(yīng)用。該模塊與stm32f103之間的通信是通過(guò)spi總線進(jìn)行的，無(wú)線網(wǎng)卡采用ant1 smacon；（4）手機(jī)客戶(hù)端控制軟件設(shè)計(jì)。使用android sdk、jdk、adt、eclipse等工具開(kāi)發(fā)手機(jī)客戶(hù)端控制軟件，開(kāi)發(fā)環(huán)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(jī)客戶(hù)端控制軟件的界面ui設(shè)計(jì)使用imagview+testview，添加開(kāi)始按鈕、暫停按鈕、關(guān)閉按鈕等功能鍵，并選擇合適的圖片作為按鈕背景，實(shí)現(xiàn)對(duì)mp3音樂(lè)播放的控制，在設(shè)計(jì)好界面布置后，為每個(gè)命令按鈕添加事件響應(yīng)機(jī)制，編寫(xiě)響應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)命令，響應(yīng)函數(shù)命令在接到用戶(hù)的指令后通過(guò)wifi網(wǎng)絡(luò)傳送到控制器進(jìn)行控制。

5 總結(jié)

基于wifi的mp3音樂(lè)播放系統(tǒng)使用目前比較流行的控制方式，即智能手機(jī)+wifi網(wǎng)絡(luò)，可以充分利用wifi網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、傳輸速度快的優(yōu)勢(shì)，并且基于android平臺(tái)進(jìn)行搭建具有使用方便、成本低廉的優(yōu)勢(shì)，這種方式所設(shè)計(jì)出來(lái)的手機(jī)操控軟件具有較強(qiáng)的通用性，市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值比較高，推廣起來(lái)也比較容易，從而能夠真正地為用戶(hù)提供方便、優(yōu)質(zhì)、快捷的音樂(lè)播放功能。

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基金項(xiàng)目：國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目《智能多媒體音頻播放平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)》（編號(hào)：201410920013）

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