基于AVR EVK1105平台的儿童伴睡宝方案设计

一、项目概述

1.1 引言

随着人们生活节奏的不断加快，许多人都被工作忙的焦头烂额，很难有时间进行放松休息。然而，回到家中，又要面临嗷嗷待哺的孩子，晚上不能有个充足的睡眠，白天还要按时上班，相信没有几个人能正常的工作，为了减轻家长的负担，我们特意设计一款基于AVR EVK1105平台的儿童伴睡宝，使儿童可以在优美的音乐或者动人的童话故事中安静的入睡，希望这台儿童伴睡宝能够带给家长带来不一样的惊喜。

1.2 项目背景/选题动机

32位的 AVR EVK1105开发平台为音频处理提供了便利，可达到32位微控制器在高保真音频解码和流媒体应用中的最先进水平，并且其提供的AT32UC3A0512包含通用MP3播放器的相关硬件和软件，为开发提供的充分的硬件平台。

同时，众所周知，睡前故事是每个孩子的梦想，也是每个家长想给孩子的一份爱，让儿童伴睡宝代替家长陪伴孩子度过一个温馨的夜晚，充分肯定了儿童伴睡宝的实用性，并且，本产品为环保绿色产品。

二、需求分析

2.1 功能要求

本设计产品主要供儿童使用，儿童可以根据自己的喜好进行操作，例如：选择自己喜欢听的故事，喜欢听的童谣，包括如下功能：

1．音乐播放：当用户选择播放类别为音乐时，为用户播放指定的音乐

2．故事播放：当用户选择播放类别为故事时，为用户播放指定的故事，儿童可以选择自己喜欢听的故事。

3．定时功能：具有定时功能，时间到了自动停止播放

4．升级功能：用户通过更改SD卡的内容，实现升级功能

5．模式设定：用户可以选择播放模式，如单曲循环，目录循环等模式

2.2 性能要求

1．低功耗：

AT32UC3A0512芯片具有高性能、低功耗的特点，并使用可改写的精简指令集，给开发者提供了充足的发挥空间

2．稳定性：

在多个按键被同时按下时，系统能够选择一个合适的键进行响应

3．实用易用性：

简单易用，适合儿童使用，能够给人们的生活带来方便

4. 实用性

用AT32UC3A0512主芯片以及其他硬件资源，为用户提供高音质音频播放

4．安全性：

低电压运行，不会对儿童带来伤害

三、方案设计

3.1 系统功能实现原理

系统硬件结构框图

系统功能实现原理：

升级原理：主芯片通过USB接口与PC机相连，进行数据通信，完成系统的升级及数据更新

通过总线系统与外部存储器SD卡相连。

音频处理：通过AD转换器和DA转换器完成音频的处理。

用户接口：系统通过按键实现用户输入，进行定时，播放模式，音频的选择等操作通过LCD显示屏同步显示当前状态

3.2 硬件平台选用及资源配置

根据功能需求，本系统选用EVK1105平台。

使用的资源：

1．主芯片：AT32UC3A0512

2．LCD显示屏：画面显示、触摸输入

3．SD卡：故事、音乐的存储

4．按键：输入

5．喇叭：扬声器

6．电源输入：给系统提供电源

7．USB接口：数据传输

3.3系统软件架构

系统软件结构框图

3.4 系统软件流程

程序运行流程图1

当用户按下电源键时，系统进行初始化，等待用户输入，有输入则进行按键解析，判断用户输入的是哪个按键。

程序运行流程图2

按键类型有三种：模式选择、播放类别和定时。（可根据需要，进行增加）

若用户选择的是模式选择按键，则解析按键是单曲循环还是顺序播放，进行相应的播放。

若用户选择的是播放类别按键，则解析按键是故事播放还是音乐播放，进行相应的播放。

程序运行流程图3

若用户选择的是定时按键，则开始进行倒计时播放，不停地进行时间检测，当计时结束时，关闭系统。

3.5 系统预计实现结果

能够快速准确地响应用户的输入，根据按键的不同类型，进行不同的处理。用户可以根据自己的需要动态选择播放模式，定时时长，播放内容。简单易行。