本實例是以STM32F103係列單片機作為核心處理器，利用VS1003芯片進行音頻解碼的一種無線解說器。通過對觸摸顯示屏的操作
，實現手持部分和終端部分二者的無線通訊。係統采用大容量的SD卡作為存儲部分
，通過SPI將VS1003B與SD卡的數據與STM32進行交互通信。本解說器在播放時沒有出現理論上的斷續情況，音質較好
，占用的軟硬件資源也較少
，為後續的擴展留下了很大空間。

1 係統總體構成

係統主要器件包括TFT觸摸屏、STM32F103RCT6微控製器、SD卡
、語音解碼芯片VS1003
、揚聲器。STM32F103RCT6微控製器為係統終端的控製核心，通過它與手持式設備之間進行無線串口通訊，讀取SD卡中的音頻文件，控製VS1003解碼讀取的數據，實現聲音的播放與控製，該係統主體結構如圖1所示。

2 硬件電路控製

2.1 TFT觸摸屏控製電路

單片機芯片STM32F103RCT6工作在8MHz時鍾下，RTC工作在32.768kHz時鍾下。單片機PA3、PA5、PA6
、PA7、與SD卡SD_CS、SPI1_SCK
、SPI1_MISO
、SPI1_MOSI相連，采用SPI通訊。顯示屏接口采用並行總線方式(數據總線D[7：0]
、地址總線A[1：0]、片選/CS
、讀/RD
、寫/WR)，直接與單片機引腳相連，如圖2所示。

[page]
2.2 VS1003音頻解碼控製電路

語音解碼芯片VS1003可解碼MP3(MPEG 1&2音頻層III)(CBR+VBR+ABR)、WMA 4.0/4.1/7/8/9的所有配置文件(5.384kbit/s的)
、WAV(PCM+IMAADPCM)、MIDI/SP—MIDI文件
，對話筒輸入或線路輸入的音頻信號進行IMA ADPCM編碼，內含高性能片上立體聲數模轉換器，兩聲道間無相位差。

VS1003通過7根引腳(VS RST、VS DREQ、VS_MISO、VS_MOSI、VS_SCK、VS_XDCS、VS_XCS)與主控芯片相連，如圖3所示。需要播放音頻文件時，首先應複位VS1003(包括硬複位和軟複位)，讓其回到原始狀態，準備解碼下一個音頻文件。接著需配置VS1003相關寄存器，包括VS1003的模式寄存器(MODE)、時鍾寄存器(CLOCKF)等。最後向VS1003裏寫入數據。VS1003會自動識別它所支持的音頻格式並進行播放。
[page]
3 軟件控製設計

3.1 手持設備控製流程

對dui手shou持chi式shi設she備bei進jin行xing軟ruan件jian控kong製zhi編bian程cheng時shi，第di一yi步bu使shi用yong需xu要yao對dui係xi統tong時shi鍾zhong進jin行xing初chu始shi化hua
，需xu要yao對dui外wai部bu高gao速su時shi鍾zhong使shi能neng，中zhong斷duan向xiang量liang表biao配pei置zhi，鎖suo相xiang環huan配pei置zhi等deng過guo程cheng。這zhe樣yang係xi統tong才cai能neng正zheng確que執zhi行xing相xiang關guan程cheng序xu。接jie下xia來lai對dui串chuan口kou進jin行xing初chu始shi化hua

，本ben設she計ji使shi用yong的de串chuan口kou一yi
，需xu要yao對duiGPIOA進行初始化，並配置其複用功能

，將TXD引腳設置成複用延遲輸出，RXD配置成浮空輸入。下麵設置USAT的波特率、傳輸字長、有無奇偶校驗
、數據流控製
、收發模式、中斷優先級、中斷服務函數等。

手持設備上的TFT初(chu)始(shi)化(hua)以(yi)後(hou)
，就(jiu)可(ke)顯(xian)示(shi)初(chu)始(shi)化(hua)界(jie)麵(mian)
，接(jie)著(zhe)等(deng)待(dai)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)發(fa)送(song)數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi)

，手(shou)持(chi)設(she)備(bei)在(zai)完(wan)成(cheng)各(ge)種(zhong)初(chu)始(shi)化(hua)工(gong)作(zuo)後(hou)與(yu)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)握(wo)手(shou)連(lian)接(jie)
，握(wo)手(shou)成(cheng)功(gong)之(zhi)後(hou)便(bian)能(neng)顯(xian)示(shi)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)上(shang)發(fa)送(song)過(guo)來(lai)的(de)信(xin)息(xi)
，握(wo)手(shou)失(shi)敗(bai)後(hou)就(jiu)不(bu)停(ting)嚐(chang)試(shi)著(zhe)與(yu)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)握(wo)手(shou)，直(zhi)到(dao)握(wo)手(shou)成(cheng)功(gong)。觸(chu)摸(mo)屏(ping)點(dian)擊(ji)後(hou)進(jin)行(xing)軟(ruan)件(jian)判(pan)斷(duan)得(de)到(dao)點(dian)擊(ji)的(de)坐(zuo)標(biao)值(zhi)，並(bing)將(jiang)坐(zuo)標(biao)值(zhi)傳(chuan)送(song)至(zhi)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)。

3.2 終端設備程序流程圖

終端設備開機後需要設置無線單片機的初始值，初始值為包括解說區域的坐標代碼
，因此在遊覽幹道旁需每隔約25m設置一個終端
，當遊人在遊覽幹道上行進，身上的手持設備就可隨時和道路旁放置的無線終端相互交換信息，播放需要的解說詞。

因(yin)此(ci)終(zhong)端(duan)流(liu)程(cheng)最(zui)開(kai)始(shi)對(dui)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)外(wai)設(she)進(jin)行(xing)初(chu)始(shi)化(hua)，確(que)認(ren)初(chu)始(shi)化(hua)無(wu)誤(wu)以(yi)後(hou)進(jin)入(ru)正(zheng)弦(xian)波(bo)測(ce)試(shi)，如(ru)有(you)初(chu)始(shi)化(hua)不(bu)成(cheng)功(gong)的(de)程(cheng)序(xu)將(jiang)不(bu)能(neng)進(jin)入(ru)下(xia)一(yi)個(ge)流(liu)程(cheng)。在(zai)正(zheng)弦(xian)波(bo)測(ce)試(shi)完(wan)之(zhi)後(hou)確(que)定(ding)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)上(shang)的(de)外(wai)設(she)運(yun)行(xing)良(liang)好(hao)，將(jiang)SD卡中的音頻文件信息解碼出來，並發送出去，此時進入串口監控狀態
，時刻監控串口信息
，當收到播放指令時即在SD卡中尋找對應的信息，並從SD卡中將數據讀取出來
，發送至VS1003進行解碼，在播放過程中如接收到新的串口數據
，再進行判斷，是停止還是暫停或者其他命令，然後執行相應的命令。


相關閱讀：

電路分享：一款無線氣體測試係統硬件電路設計
重磅推薦：黑白循跡小車的電路設計
智能家電的無線數據傳輸電路設計