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        淺談基于嵌入式微處理器的無線WiFi音箱

        2018-06-09 11:37:14宋沖王群
        科學與財富 2018年10期
        關(guān)鍵詞:微控制器

        宋沖 王群

        摘 要:現(xiàn)在的音箱一般為有線音箱,極大地限制了音箱的空間位置,目前也有藍牙音箱,但其音質(zhì)差和傳輸距離短的缺點遭人詬病,而無線WIFI音箱把路由器作為中介與電視相連,可以使音箱隨意位置擺放,并且相對于藍牙音箱音質(zhì)更好、傳輸距離更遠,同時基于微控制器STM32單片機,可以使音箱擁有定時、播放SD 卡存儲音樂、一個終端控制多個音箱等優(yōu)點。

        關(guān)鍵詞:WIFI音箱;音質(zhì)好;傳輸距離遠;微控制器;

        一、傳統(tǒng)音箱

        1.有線音箱的笨拙不便早已漸漸被人拋棄,較為普遍得就是藍牙音箱,藍牙是一種低成本大容量的短距離無線通信規(guī)范。藍牙音箱指的是內(nèi)置藍牙芯片,以藍牙連接取代傳統(tǒng)線材連接的音響設(shè)備,通過與手機平板電腦和筆記本等藍牙播放設(shè)備連接,達到方便快捷的目的。然而其帶寬一般都在24Mbps(藍牙4.0)以下,越來越達不到傳輸高品質(zhì)音樂的需求,并且傳輸距離在10米左右,這也是我們之前很多人都在說無線音箱音質(zhì)不行的重要原因。

        2.藍牙音箱只可以單個任務播放。當用手機聽歌時,突然想看視頻,此時只能將音樂暫時關(guān)閉,進行視頻播放,也就是說手機聽音樂的時候只可以聽音樂,與聲音相關(guān)的其他事情則不允許發(fā)生,因為手機的音頻完全都是一路輸出,這也是藍牙音箱無法避免的狀況。

        二、WIFI音箱

        Wi-Fi是一種允許電子設(shè)備連接到一個無線局域網(wǎng)(WLAN)的技術(shù),WIFI是目前應用廣泛的一種短距離無線通信技術(shù),它具有接入速率高、組建靈活簡便等優(yōu)點,在開放性區(qū)域, WIFI的通訊距離可達到 300多米,在封閉性區(qū)域,通訊距離大約為 76米到 122米。

        嵌入式系統(tǒng)正在滲透工業(yè)控制、交通運輸、消費電子和航空航天等眾多領(lǐng)域嵌入式系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)是其發(fā)展的必然趨勢,也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然要求。隨著計算機技術(shù)和 Internet 技術(shù)的飛速發(fā)展,無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合了最新的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與無線通信技術(shù),具有可移動性好、組網(wǎng)更加靈活、規(guī)模升級更加方便以及成本低廉等優(yōu)點,再加之日益成熟的無線網(wǎng)絡(luò)標準以及城鄉(xiāng)無線網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模覆蓋,這些使得無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有了越來越廣泛的應用環(huán)境和發(fā)展前景。

        網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遍布全球任何一個角落,在工業(yè)4.0物聯(lián)網(wǎng)時代,更是迫切想要使所有物品聯(lián)網(wǎng),讓人類提高工作效率、盡情享受生活。所以,WIFI音箱勢必要替代傳統(tǒng)音箱,并廣泛應用,WIFI音箱有許多傳統(tǒng)音箱沒有的優(yōu)勢:

        (1)傳輸質(zhì)量好。WiFi音箱基本上的帶寬都能保證在150Mbps以上,對于無損音樂和視頻的傳輸效果得到了很大的提升,很多人也都從WiFi音箱上體驗到了無線也能聆聽HiFi的真諦。

        (2)一對多。WiFi音箱可以實現(xiàn)多音箱互聯(lián)單獨播放或者整體播放的需求。將手機看成是一個控制終端,通過APP來操控不同的WiFi音箱播放不同的音樂。能實現(xiàn)這一功能的主要原因是因為WiFi音箱基本上都處于一個網(wǎng)絡(luò)之下,手機通過APP可以看到每一個房間的播放曲目,也可以為其他的房間增添不同的曲目列表,進行集中控制,使用WiFi音箱更可以將其組成一對2.0系統(tǒng)進行播放,不同的聲道使用不同的WiFi音箱來進行播放。

        (3)多任務播放。WiFi音箱為完全的獨立工作,并沒有占用到手機的音頻通道,就算一邊用WiFi音箱聽音樂,一邊使用手機看視頻也不會相互有影響,也就是在看視頻的時候可以播放自己喜歡的背景音樂,聆聽起來更加的愜意。

        (4)WiFi音箱的傳輸距離和穿墻能力更好,手機在WiFi音箱當中更像是一個遙控器終端,音箱開始播放之后就可以脫離手機來單獨使用,音箱可以按照預先設(shè)置的播放列表進行播放,無論你走到哪里都不會影響到WiFi音箱的工作,做到真正的無拘無束的聆聽感受。

        (5)基于嵌入式微控制器的無線WIFI音箱可進行定時,遠程控制睡眠,喚醒等功能。利用STM32帶有的定時器功能,可通過WIFI遠程對音響進行定時,睡眠,喚醒等操作,手動操作音響,極大的便利了享受音樂的生活。

        (6)基于嵌入式微控制器的無線WIFI音箱擁有SD卡播放音樂功能。STM32本身帶有內(nèi)置讀卡配置,因此可在SD卡中事先存儲好MP3文件,也可在無網(wǎng)條件下隨時隨地玩轉(zhuǎn)音樂。

        (7)基于嵌入式微控制器的無線WIFI音箱也可進行音箱互聯(lián)。因此多個音箱可通過WIFI互聯(lián),共享一個SD卡。

        (8)基于嵌入式微控制器的無線WIFI音箱可通過局域網(wǎng)與現(xiàn)在流行的液晶網(wǎng)絡(luò)電視進行互聯(lián),這樣可以把音箱安裝在適合的地方,適宜家居。

        三、硬件模塊

        WIFI音箱包括無線WIFI模塊、嵌入式微控制器模塊、顯示模塊、音頻編解碼模塊、播放模塊、按鍵模塊、揚聲器模塊,通過嵌入式微控制器實現(xiàn)所有模塊的互聯(lián)。

        四、技術(shù)方案

        WIFI音箱原理框圖如下:

        WiFi音箱通過無線路由器,通過特定協(xié)議即在路由器內(nèi)完成交換,可將液晶網(wǎng)絡(luò)電視與音箱相連,實現(xiàn)電視音頻推送到音箱當中進行播放。也可通過無線路由器將音箱接入到外部網(wǎng)絡(luò)當中,然后通過手機、平板,電腦等設(shè)備連接音箱,通過多媒體的協(xié)議將音樂推送到音箱當中進行播放。

        五、總結(jié)

        基于嵌入式微處理器的WIFI音箱現(xiàn)雖沒有廣泛推廣,但它的市場前景令人期待,勢必會取代傳統(tǒng)的有線、藍牙音箱。

        參考文獻:

        [1]辛娟.周龍.基于AU6860C的多功能藍牙音箱[J]. 電子技術(shù). 2015

        [2]王宜懷. 嵌入式技術(shù)基礎(chǔ)與實踐[M]. 清華大學出版社. 2013

        作者簡介:

        宋沖,1995年04月18日,男,漢族,河南省駐馬店市人;職稱:學生;單位:鄭州大學物理工程學院;專業(yè):物理電子專業(yè);研究方向:單片機

        王群,1995 年09月27日,男,漢族,河北省唐山市人;職稱:學生;單位:鄭州大學物理工程學院;專業(yè):物理電子專業(yè);研究方向:單片機

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