基于AVR EVK1105平臺的兒童伴睡寶方案設計

一、項目概述

1.1 引言

隨著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，我們特意設計一款基于AVR EVK1105平臺的兒童伴睡寶，使兒童可以在優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水平，并且其提供的AT32UC3A0512包含通用MP3播放器的相關硬件和軟件，為開發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，本產品為環保綠色產品。

二、需求分析

2.1 功能要求

本設計產品主要供兒童使用，兒童可以根據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卡的內容，實現升級功能

5．模式設定：用戶可以選擇播放模式，如單曲循環，目錄循環等模式

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，給開發者提供了充足的發揮空間

2．穩定性：

在多個按鍵被同時按下時，系統能夠選擇一個合適的鍵進行響應

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、方案設計

3.1 系統功能實現原理

系統硬件結構框圖

系統功能實現原理：

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

通過總線系統與外部存儲器SD卡相連。

音頻處理：通過AD轉換器和DA轉換器完成音頻的處理。

用戶接口：系統通過按鍵實現用戶輸入，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

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

當用戶按下電源鍵時，系統進行初始化，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還是順序播放，進行相應的播放。

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，當計時結束時，關閉系統。

3.5 系統預計實現結果

能夠快速準確地響應用戶的輸入，根據按鍵的不同類型，進行不同的處理。用戶可以根據自己的需要動態選擇播放模式，定時時長，播放內容。簡單易行。