基于A(yíng)VR EVK1105平臺的兒童伴睡寶方案設計

一、項目概述

1.1 引言

隨著(zhù)人們生活節奏的不斷加快，許多人都被工作忙的焦頭爛額，很難有時(shí)間進(jìn)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(gè)充足的睡眠，白天還要按時(shí)上班，相信沒(méi)有幾個(gè)人能正常的工作，為了減輕家長(cháng)的負擔，我們特意設計一款基于A(yíng)VR EVK1105平臺的兒童伴睡寶，使兒童可以在優(yōu)美的音樂(lè )或者動(dòng)人的童話(huà)故事中安靜的入睡，希望這臺兒童伴睡寶能夠帶給家長(cháng)帶來(lái)不一樣的驚喜。

1.2 項目背景/選題動(dòng)機

32位的 AVR EVK1105開(kāi)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用中的最先進(jìn)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(kāi)發(fā)提供的充分的硬件平臺。

同時(shí)，眾所周知，睡前故事是每個(gè)孩子的夢(mèng)想，也是每個(gè)家長(cháng)想給孩子的一份愛(ài)，讓兒童伴睡寶代替家長(cháng)陪伴孩子度過(guò)一個(gè)溫馨的夜晚，充分肯定了兒童伴睡寶的實(shí)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

本設計產(chǎn)品主要供兒童使用，兒童可以根據自己的喜好進(jìn)行操作，例如：選擇自己喜歡聽(tīng)的故事，喜歡聽(tīng)的童謠，包括如下功能：

1．音樂(lè )播放：當用戶(hù)選擇播放類(lèi)別為音樂(lè )時(shí)，為用戶(hù)播放指定的音樂(lè )

2．故事播放：當用戶(hù)選擇播放類(lèi)別為故事時(shí)，為用戶(hù)播放指定的故事，兒童可以選擇自己喜歡聽(tīng)的故事。

3．定時(shí)功能：具有定時(shí)功能，時(shí)間到了自動(dòng)停止播放

4．升級功能：用戶(hù)通過(guò)更改SD卡的內容，實(shí)現升級功能

5．模式設定：用戶(hù)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(diǎn)，并使用可改寫(xiě)的精簡(jiǎn)指令集，給開(kāi)發(fā)者提供了充足的發(fā)揮空間

2．穩定性：

在多個(gè)按鍵被同時(shí)按下時(shí)，系統能夠選擇一個(gè)合適的鍵進(jìn)行響應

3．實(shí)用易用性：

簡(jiǎn)單易用，適合兒童使用，能夠給人們的生活帶來(lái)方便

4. 實(shí)用性

用AT32UC3A0512主芯片以及其他硬件資源，為用戶(hù)提供高音質(zhì)音頻播放

4．安全性：

低電壓運行，不會(huì )對兒童帶來(lái)傷害

三、方案設計

3.1 系統功能實(shí)現原理

系統硬件結構框圖

系統功能實(shí)現原理：

升級原理：主芯片通過(guò)USB接口與PC機相連，進(jìn)行數據通信，完成系統的升級及數據更新

通過(guò)總線(xiàn)系統與外部存儲器SD卡相連。

音頻處理：通過(guò)AD轉換器和DA轉換器完成音頻的處理。

用戶(hù)接口：系統通過(guò)按鍵實(shí)現用戶(hù)輸入，進(jìn)行定時(shí)，播放模式，音頻的選擇等操作通過(guò)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

根據功能需求，本系統選用EVK1105平臺。

使用的資源：

1．主芯片：AT32UC3A0512

2．LCD顯示屏：畫(huà)面顯示、觸摸輸入

3．SD卡：故事、音樂(lè )的存儲

4．按鍵：輸入

5．喇叭：揚聲器

6．電源輸入：給系統提供電源

7．USB接口：數據傳輸

3.3系統軟件架構

系統軟件結構框圖

3.4 系統軟件流程

程序運行流程圖1

當用戶(hù)按下電源鍵時(shí)，系統進(jìn)行初始化，等待用戶(hù)輸入，有輸入則進(jìn)行按鍵解析，判斷用戶(hù)輸入的是哪個(gè)按鍵。

程序運行流程圖2

按鍵類(lèi)型有三種：模式選擇、播放類(lèi)別和定時(shí)。（可根據需要，進(jìn)行增加）

若用戶(hù)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(jìn)行相應的播放。

若用戶(hù)選擇的是播放類(lèi)別按鍵，則解析按鍵是故事播放還是音樂(lè )播放，進(jìn)行相應的播放。

程序運行流程圖3

若用戶(hù)選擇的是定時(shí)按鍵，則開(kāi)始進(jìn)行倒計時(shí)播放，不停地進(jìn)行時(shí)間檢測，當計時(shí)結束時(shí)，關(guān)閉系統。

3.5 系統預計實(shí)現結果

能夠快速準確地響應用戶(hù)的輸入，根據按鍵的不同類(lèi)型，進(jìn)行不同的處理。用戶(hù)可以根據自己的需要動(dòng)態(tài)選擇播放模式，定時(shí)時(shí)長(cháng)，播放內容。簡(jiǎn)單易行。