申请STM32F0开发板----苹果版MP3播放器

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项目说明：
    从我看到STM32F0方案征集活动开始，我就开始了解STM32F051R8T6 ARM芯片的性能，发现其有多大16通道12位AD转换器，并且转换时间最低为1us满足语音采样的要求，因此，可以用其来作为该“苹果版MP3播放器”的声音的录制，STM32F051R8T6内部集成的USART可用作SPI通信驱动，从而实现以SPI模式读写SD卡，而SD卡里存储的正是准备播放的声音文件，具体声音文件的格式暂定位.wav格式，其它格式（mp3等）再做考虑。当苹果版MP3播放器播放时，STM32F0芯片从SD卡中读取出声音数据并做适当的解码处理，将其输出至芯片内部集成的1路12位的DA数模转换器端口，将数字声音信号转化为模拟声音信号，然后，模拟声音信号经过滤波、功率放大最终驱动耳机、喇叭等将声音播放出来；当苹果版MP3播放器录音是，声音经话筒、初级功放、滤波、二级功放、限幅电路最终送至一路12位的A/D转换器中将模拟声音信号转化为数字声音信号，然后，通过SPI通信接口将此声音数据存储到SD卡中，以备播放时使用。

       说到这里大家也许会问，为什么这个播放器的名称叫：苹果版MP3播放器呢，是这样的，本播放器的控制功能（播放、停止、暂停、快进、后退、上一曲、下一曲等）不是有普通的机械按键来完成，而是采用电容式触摸屏来完成，这里就用我手头的一款TI的MSP430电容式触摸板（MSP430 Capacitive Sense BoosterPack）来实现，如下图所示：

电容式触摸屏

通过对MSP430的编程将获取到的电容式触摸板的信号经串口传至STM32F051芯片内，STM32F051芯片通过判读RS232串口数据来控制苹果版MP3播放器的工作。当然，虽然叫苹果版，单是这款mp3的音质肯定远不及正版啊，哈哈！

       当然，一个播放器怎能离得了显示屏，就目前现状，手头咱只有LCD1602液晶，所以，播放器的显示器暂定为LCD1602液晶显示屏，如下图所示：

LCD1602液晶显示屏

对于STM32F051芯片来说，驱动TFT液晶屏是其强项，所以，后期拟采用TFT液晶屏来作为此播放器的显示屏。

        苹果版mp3播放器的功能还相当简单，仅仅提供了一个语音处理平台，这其中的STM32F051芯片还远远没有发挥其应有的快速处理功能，我拟再以后的升级中，将简单的语音识别也植入进去，可能支持不了复杂的语音识别算法，但是对于孤立字或词的识别还是很容易实现的，到时，用来传输控制命令的就不是电容式触摸板了，而是声音信号，对着话筒就可以控制此装置执行相应的功能，到时，改名为智能声音识别器。。。

功能实现：
    苹果版MP3播放器要实现的功能，在项目说明里也都有了详细的说明，这里我再汇总一下：

1）  STM32F051芯片通过ADC采集外部模拟信号，并以SPI模式存储至SD卡中

2）  STM32F051芯片以SPI模式从SD卡中读取声音文件，经内部解码后由DAC输出模拟声音信号

3）  由TI-MSP430电容式触摸板以RS232串口与STM32F051芯片进行通信，通过触摸板信号来控制STM32F051芯片执行相应的操作，从而实现播放器的播放、停止、暂停、快进、后退、上一曲、下一曲等功能

4）  播放器工作状态的显示在LCD1602液晶显示屏上

播放器升级为智能语音识别器后，新增功能：

5）  孤立字或词的识别，从而控制STM32F051芯片执行相应的功能

6）  显示采用TFT液晶屏显示

7）  配合上位机软件实现更强大的智能语音控制功能

方案流程：

苹果版mp3方案流程图

如上图所示，为播放器的方案流程示意图，包括：

1）  声音信号的采集模块（声音模拟量处理前端，如图左部分所示）

2）  数据的存储模块（SD卡的SPI模式读写，如图下部分所示）

3）  声音信号的播放模块（声音模拟量还原处理，如图右部分所示）

4）  控制信号输入模块（MSP430电容式触摸板RS232方式输入，如图左上部分所示）

5）  工作状态显示模块（LCD1602液晶屏显示，如图右上部分所示）

6）  处理器模块（STM32F0开发板，如图中部所示）

    各模块之间数据的流向可参考图中箭头的指向。

可行性分析：

1）AD采样的可行性分析：

STM32F0的ADC转换时间

2） 硬件的可行性分析：

目前手头已经具备的硬件模块：MSP430电容式触摸板、LCD1602液晶显示屏、MIC放大调理电路、声音功放模块、SD卡及SD卡模块，如果能够申请到STM32F0开发板，那么整个硬件电路就可以组合完成，余下的就是编写程序，然后进行调试即可。

3） STM32F0芯片处理能力可行性分析：

Cortex-M0处理器，是市场上现有的最小、能耗最低、最节能的ARM处理器。而STM32F0最大工作频率达48MHz，虽然其在复杂算法的实现上有些困难，但是对于本播放器来说要完成的运算功能很简单，比较复杂的只有声音的编解码，这种复杂度又取决于声音文件的类型，这里采用.wav文件格式，以使算法的复杂度降到最低，后期，考虑运行其它算法，进而也验证一下STM32F0芯片的处理能力。

4） STM32F0芯片人机交互可行性分析：

STM32F0芯片还支持18位电容式感应通道，后期可尝试去掉MSP430，而直接由STM32F0芯片的电容式感应通道来驱动电容式触摸板。

好了，最后期待着能够申请到本次活动的STM32F0开发板，来实现苹果版mp3播放器！

  谢谢！

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真心详细，抢个沙发

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支持支持，又抢到沙发了

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Kite 发表于 2012-10-18 14:43
支持支持，又抢到沙发了

沙发明明是我的了，你是板凳哇

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tina 发表于 2012-10-18 14:56
沙发明明是我的了，你是板凳哇

现在，地板也是我的了

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你们把沙发板凳地板都抢了，看来我只能站着了

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好吧，大家都到了，我就开个窗吧，给大家注入点新鲜空气！
感觉OLED显示屏很好，即实惠又是“彩屏”，采纳了！谢谢！

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tina 发表于 2012-10-18 14:56
沙发明明是我的了，你是板凳哇

双人沙发！

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tina 发表于 2012-10-18 14:56
沙发明明是我的了，你是板凳哇

你太快了

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换成OLCD成本就上去了哈