你的3D數字化DJ隨身聽(tīng)，提供軟硬件架構及器件選型

一、項目概述

1.1 項目摘要

隨著(zhù)人們生活水平日益提高，年輕人對音樂(lè )品質(zhì)的追求也越來(lái)越高。他們向往體驗DJ音樂(lè )。但是DJ專(zhuān)業(yè)器材價(jià)格昂貴，年輕人無(wú)法隨時(shí)隨地體驗DJ音樂(lè )。然而他們希望能夠利用價(jià)格低廉的便攜的消費類(lèi)電子產(chǎn)品體驗DJ。因此，我們用軟件處理音頻MP3數據，實(shí)現DJ播放特效。該設計將在STEVAL-MKIO62V2平臺上，利用3D三軸陀螺儀，可測得前、后，左、右，上、下以及它們的組合等多種數據參數。通過(guò)人的身體的運動(dòng)或舞步，傳感器實(shí)時(shí)采集數據，經(jīng)過(guò)數據處理后傳遞參數給數字DJ播放器即可實(shí)現DJ打碟的真實(shí)效果體驗，例如數字DJ播放特效：音樂(lè )加速、減速、常速、暫停、逆序播放、變頻、變調、節拍混合等。通過(guò)自己對音樂(lè )的理解，加入不同的效果音或者舞步，合成屬于自己的音樂(lè )，并將自己做好的音樂(lè )保存設為鈴聲，享受真正的自己做出來(lái)的音樂(lè )。

1.2 項目背景/選題動(dòng)機

為了滿(mǎn)足年輕人對DJ音樂(lè )的需求，我們用軟件處理音頻MP3數據，實(shí)現數字DJ播放效果。該設計將在STEVAL-MKIO62V2平臺上，利用3D三軸陀螺儀，傳感器實(shí)時(shí)的采集人的運動(dòng)數據，經(jīng)過(guò)一定處理后將參數傳遞給數字DJ播放器，即可實(shí)現DJ播放的音效控制。最終目標是實(shí)現價(jià)格低廉、效果優(yōu)、隨時(shí)隨地的體驗DJ音樂(lè )。

二、需求分析

2.1 功能要求

利用ARM-based 32-bit MCU—STM32F103RE豐富的外設進(jìn)行數據采集和通信，采集各種傳感器的數據，經(jīng)MCU軟件濾波和數字信號處理算法之后，得到系統相應的移動(dòng)數據，最后經(jīng)無(wú)線(xiàn)模塊nRF24L01傳輸至數字DJ播放器，從而實(shí)現數字化DJ隨聲聽(tīng)的功能。

2.2 性能標準

數據實(shí)時(shí)、準確，響應時(shí)間快，分辨率、靈敏度高，并優(yōu)化可調。

三、方案設計

3.1 系統功能實(shí)現原理

系統硬件結構框圖

系統以STM32F103RE為主控芯片，周?chē)o以14個(gè)外圍模塊電路，基本可分為：電源，復位，時(shí)鐘，按鍵，存儲，通信，傳感器，外擴引腳等。系統將壓力、溫度傳感器與加速度計、陀螺儀、磁力計結合起來(lái)，提供3軸線(xiàn)性感測，角和磁運動(dòng)，加上溫度和氣壓/高度值，是新型ST 10自由度平臺，完全可以勝任數字DJ播放特效：音樂(lè )加速、減速、常速、暫停、逆序播放、變頻、變調、節拍混合等。

3.2 硬件資源配置

該設計在STEVAL-MKIO62V2平臺上，利用3D三軸陀螺儀實(shí)時(shí)采樣人的身體的運動(dòng)實(shí)現(可測得前、后，左、右，上、下以及它們的組合等多種數據參數)，采樣數據經(jīng)過(guò)處理優(yōu)化后通過(guò)NRF2401無(wú)線(xiàn)模塊傳送給其他嵌入式系統(如：手機，PDA，MP3播放器，ARM嵌入式系統)，這個(gè)系統收到數據后通過(guò)軟件調控播放存儲在U盤(pán)或SD卡上的MP3數據，實(shí)現MP3數字化DJ播放。我們將設計一種無(wú)盤(pán)的數字化DJ播放器，該播放器具有移植性強，擴展性好，成本低廉，可操作性簡(jiǎn)單，易于推廣等的特點(diǎn)。通過(guò)STEVAL-MKIO62V2平臺與數字化DJ播放器的無(wú)縫結合即可實(shí)現3D數字化DJ播放。

3.3系統軟件架構

軟件架構圖