基于ZigBee无线传输的音频播放系统

院校 ： 惠州学院

设计者 ：

指导老师 ： 老师

目录

第一章

绪论 ........................................................................................................................ 2

1.1项目研究背景 ................................................................................................................. 2 第二章

需求分析及总体设计 ............................................................................................ 3

2.1需求分析 ......................................................................................................................... 3 2.1.1用户需求 .................................................................................................................. 3 2.1.2系统功能需求 .......................................................................................................... 3 2.1.3接口需求 .................................................................................................................. 3 2.1.4总体性能需求 .......................................................................................................... 4 2.2体系架构与总体设计 ..................................................................................................... 4 2.2.1音频输入层 .............................................................................................................. 5 2.2.2音频输出层 .............................................................................................................. 5 第三章

系统的功能设计与实现 ........................................................................................ 6

3.1系统功能硬件设计 ......................................................................................................... 6 3.1.1 ................................................................................................................................... 6 3.1.2 ................................................................................................................................... 6 3.2系统功能软件设计 ......................................................................................................... 6 3.2.1 ................................................................................................................................... 6 3.2.2 ................................................................................................................................... 6 3.2.3 ................................................................................................................................... 6 3.3系统通信设计 ................................................................................................................. 6

第一章 绪论

1.1项目研究背景

音响，在我们日常生活中随处可见，如果我们把显示器比喻成多媒体设备的眼睛，那么音箱就是多媒体设备的嘴巴。音箱给我们带来美妙的声音，质量好的音箱不仅仅使声音播放 效果良好，更重要的是，它能将电影以及音乐中所有的能量和激情全部传递给你，让你有身临其境的感觉。

随着多媒体技术的发展，音箱从最初的2．0双声道发展到现在的7．1声道。从单一的“发声器”发展到时下的多媒体用途，从普通的立体声音效技术发展到目前的DTS、EAX4、THX等复杂的环绕音效技术，跟随这些进步而来的却是大量繁杂如蜘蛛网般的连线。为音箱布线时候既要考虑音箱的摆位，还得考虑线路的问题，有时甚至不得不穿墙凿壁。还有另一个不便在于，当我们要在阳台或客厅欣赏电脑中的音乐时，要怎么做呢？将电脑旁的音箱音量调大，让声音跨越房间“飘”到耳朵里?这样恐怕会严重干扰到他人。

随着人们生活水平不断提高，在选择各种家电产品的时候，己经从简单的使用需要逐渐向简洁、美观、个性化发展，显然传统音箱繁复的连线显然无法满足人们对简约、时尚的追求。线路不但影响到了音响的外表美观，而且限制了音响设备的灵活移动，线路的老化等问题甚至减短了音响的使用寿命。但无线传输技术出现，使得人们向无线领域迈进，逐渐摆脱连接线或是传输线缆的

无线网络，既包括允许用户建立远距离无线连接的语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术，与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同，利用无线电技术取代网线，可以和有线网络互为备份。

无线数据传输网络可以摆脱线缆的束缚，具有综合成本低、性能稳定、组网灵活、安装周期短、即插即用、维护方便、扩容能力强的优点。

因此，随着无线技术的发展及人们的生活水平的提高，无论是基于生产成本控制还是人们对高质量的生活需求，无线音响似乎都是音响发展的大势所趋，无线音响也会朝着更加多元化和人性化的方向发展。

第二章 需求分析及总体设计

2.1需求分析 2.1.1用户需求

由于当前音响播放系统的诸多不足，现提出对该系统的以下需求：

（1）产品的通用性。该产品必须能接入到所有具有mp3播放功能的音频源设备。现代生活，几乎大部分娱乐设备都配备了mp3的播放功能。已不单单只是mp3才需要具有音乐功能了。电脑，平板，手机，Mp4，mp3，CD机等等设备都无不添加了音乐播放功能。基于以上的现况，要求该产品必须能接入电脑，平板，手机等等设备上。

（2）产品的便捷性。该产品必须能轻松方便地接入到这些音频源设备和摘除它。在不改造现有音频源设备的前提下，能够通过音频源设备现有接口接入。而且还必须便于携带。

（3）使用无线，提高产品的灵活性。该产品的音频传输路径必须使用无线。大部分的音频输出源设备都是属于随身携带的移动设备。如果使用有线，将会对用户的灵活移动造成比较大的限制，并且有线还容易老化。所以该产生必须使用无线。

（4）产品的低功耗和长距离。该产品必须能够使用锂电池供电并且供电时长要尽量的长，这也就要求了该产品必须是低功耗产品，并且能只通过锂电池就能提供比较长的工作时间。在低功耗的前提下尽量的做到远。不低于10m。

以上都是无线音响系统所需要解决的一些问题以及对该系统的要求。

2.1.2系统功能需求

针对以上用户需求，本系统的功能需求分析如下： （1）通过按键方式来启动整个系统。

（2）使用通用的音频输出接口作为产品与音频输出设备，音响的接口。在与音频输出设备相接的产品部分（产品输入部分）对输出的音频模拟量进行采集，而在与音响设备相接的产品部分（产品输出部分）将音频模拟信号通过此接口传递到音响里播放出来。

（3）当产品输入部分采集到模拟信号后对该信号进行A/D转换成数字信号，而在产品输出部分相应地对该数字信号进行D/A转换还原成模拟信号。

（4）产品输入部分对已经完成了A/D转换的数字信息进行相应的编码，在产品输入部分相应地对其进行解码。 （5）产品输入部分对已编码数据打包成ZigBee帧格式，传输双方遵从ZigBee通信协议。

2.1.3接口需求

接口标准 接口类型 接口性质 接口速率 最高250kbps 接口协议 IEEE802.15.4 备注 ZIGBEE协无线网络接双向 议 口

2.1.4总体性能需求

（1）抗干扰

保证系统有较强的抗干扰能力。 （2）易用性

产品的使用必须简单明了。 （3）适应性

本系统可以让用户随时随地播放音乐。 （3）保真度

传输过程中应该保持较高的保真度。

2.2体系架构与总体设计

下图为本系统的总体设计架构图，主要分为两部分，音频输出层与音频输入层部分：

音频输出层音响ZigBee协调器D/A转换模块无线收发器主控器ZigBee无线网络音频输入层主控器无线收发器音频输出设备主控器无线收发器音频输出设备A/D转换模块ZigBee终端节点A/D转换模块ZigBee终端节点

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nsmh.html