基于AVR EVK1105平臺的兒童伴睡寶方案設(shè)計
一、項目概述
1.1 引言
隨著人們生活節(jié)奏的不斷加快,許多人都被工作忙的焦頭爛額,很難有時間進行放松休息。然而,回到家中,又要面臨嗷嗷待哺的孩子,晚上不能有個充足的睡眠,白天還要按時上班,相信沒有幾個人能正常的工作,為了減輕家長的負擔,我們特意設(shè)計一款基于AVR EVK1105平臺的兒童伴睡寶,使兒童可以在優(yōu)美的音樂或者動人的童話故事中安靜的入睡,希望這臺兒童伴睡寶能夠帶給家長帶來不一樣的驚喜。
1.2 項目背景/選題動機
32位的 AVR EVK1105開發(fā)平臺為音頻處理提供了便利,可達到32位微控制器在高保真音頻解碼和流媒體應(yīng)用中的最先進水平,并且其提供的AT32UC3A0512包含通用MP3播放器的相關(guān)硬件和軟件,為開發(fā)提供的充分的硬件平臺。
同時,眾所周知,睡前故事是每個孩子的夢想,也是每個家長想給孩子的一份愛,讓兒童伴睡寶代替家長陪伴孩子度過一個溫馨的夜晚,充分肯定了兒童伴睡寶的實用性,并且,本產(chǎn)品為環(huán)保綠色產(chǎn)品。
二、需求分析
2.1 功能要求
本設(shè)計產(chǎn)品主要供兒童使用,兒童可以根據(jù)自己的喜好進行操作,例如:選擇自己喜歡聽的故事,喜歡聽的童謠,包括如下功能:
1.音樂播放:當用戶選擇播放類別為音樂時,為用戶播放指定的音樂
2.故事播放:當用戶選擇播放類別為故事時,為用戶播放指定的故事,兒童可以選擇自己喜歡聽的故事。
3.定時功能:具有定時功能,時間到了自動停止播放
4.升級功能:用戶通過更改SD卡的內(nèi)容,實現(xiàn)升級功能
5.模式設(shè)定:用戶可以選擇播放模式,如單曲循環(huán),目錄循環(huán)等模式
2.2 性能要求
1.低功耗:
AT32UC3A0512芯片具有高性能、低功耗的特點,并使用可改寫的精簡指令集,給開發(fā)者提供了充足的發(fā)揮空間
2.穩(wěn)定性:
在多個按鍵被同時按下時,系統(tǒng)能夠選擇一個合適的鍵進行響應(yīng)
3.實用易用性:
簡單易用,適合兒童使用,能夠給人們的生活帶來方便
4. 實用性
用AT32UC3A0512主芯片以及其他硬件資源,為用戶提供高音質(zhì)音頻播放
4.安全性:
低電壓運行,不會對兒童帶來傷害
三、方案設(shè)計
3.1 系統(tǒng)功能實現(xiàn)原理
系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖
系統(tǒng)功能實現(xiàn)原理:
升級原理:主芯片通過USB接口與PC機相連,進行數(shù)據(jù)通信,完成系統(tǒng)的升級及數(shù)據(jù)更新
通過總線系統(tǒng)與外部存儲器SD卡相連。
音頻處理:通過AD轉(zhuǎn)換器和DA轉(zhuǎn)換器完成音頻的處理。
用戶接口:系統(tǒng)通過按鍵實現(xiàn)用戶輸入,進行定時,播放模式,音頻的選擇等操作通過LCD顯示屏同步顯示當前狀態(tài)
3.2 硬件平臺選用及資源配置
根據(jù)功能需求,本系統(tǒng)選用EVK1105平臺。
使用的資源:
1.主芯片:AT32UC3A0512
2.LCD顯示屏:畫面顯示、觸摸輸入
3.SD卡:故事、音樂的存儲
4.按鍵:輸入
5.喇叭:揚聲器
6.電源輸入:給系統(tǒng)提供電源
7.USB接口:數(shù)據(jù)傳輸
3.3系統(tǒng)軟件架構(gòu)
系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖
3.4 系統(tǒng)軟件流程
程序運行流程圖1
當用戶按下電源鍵時,系統(tǒng)進行初始化,等待用戶輸入,有輸入則進行按鍵解析,判斷用戶輸入的是哪個按鍵。
程序運行流程圖2
按鍵類型有三種:模式選擇、播放類別和定時。(可根據(jù)需要,進行增加)
若用戶選擇的是模式選擇按鍵,則解析按鍵是單曲循環(huán)還是順序播放,進行相應(yīng)的播放。
若用戶選擇的是播放類別按鍵,則解析按鍵是故事播放還是音樂播放,進行相應(yīng)的播放。
程序運行流程圖3
若用戶選擇的是定時按鍵,則開始進行倒計時播放,不停地進行時間檢測,當計時結(jié)束時,關(guān)閉系統(tǒng)。
3.5 系統(tǒng)預(yù)計實現(xiàn)結(jié)果
能夠快速準確地響應(yīng)用戶的輸入,根據(jù)按鍵的不同類型,進行不同的處理。用戶可以根據(jù)自己的需要動態(tài)選擇播放模式,定時時長,播放內(nèi)容。簡單易行。
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