Комбинированное звуковое USB-устройство с функциями автономного MP3-плеера и поддержкой Bluetooth

Наиболее удобным из указанных дисплеев в силу своих размеров и наличия встроенного контроллера является модель SG12864H.

Так как модуль F2M03MLA способен обеспечить выход звука на миниатюрные динамики и имеет усилитель для микрофона, в разрабатываемое устройство целесообразно добавить возможность воспроизведения звука и наушниками, и динамиками и возможность записи звука и через микрофон,

и через аудио вход.

Для устройства подойдет любой микрофон с питанием не более 3.6 В и компактными размерами. Параметры конденсаторных и электретных микрофонов, которые можно без проблем приобрести, приведены в табл. 3.

Таблица 3. Конденсаторные и электретные микрофоны

Из перечисленных микрофонов для разрабатываемого устройства подходят две модели – HMO0603A и HMO0603B.

2. Разработка структурной схемы устройства

В соответствии с техническим заданием и возможностями выбранных процессора и базовых компонентов устройство должно иметь:

USB-вход;

LCD-дисплей;

1 Гбайт встроенной памяти;

аудио выход и 2 миниатюрных динамика;

микросхему для зарядки аккумулятора и сам аккумулятор;

управляющие клавиши.

Характеристики базовых компонентов устройства позволяют также реализовать микрофон и аудио вход.

Управляющий микроконтроллер (процессор) должен обеспечивать взаимодействие всех компонентов устройства. Во-первых, он обеспечивает соединение с USB-портом. Во-вторых, управляет работой модуля F2M03MLA, отвечающего за мультимедийные и Bluetooth возможности устройства. В-третьих, обеспечивает работу с памятью устройства и выдает данные для отображения на LCD-дисплей. Для управления работой устройства в автономном режиме предназначены управляющие клавиши, сигналы которых должны поступать процессору устройства.

Модуль F2M03MLA выводит звук либо на проводные наушники или на миниатюрные динамики, либо на беспроводные наушники. Также он обеспечивает запись звука через аудио вход или микрофон. Модуль представляет собой полностью законченное схемотехническое изделие, и его программируемые линии ввода/вывода уже сконфигурированы для приема некоторых управляющих сигналов, таких как повышение, понижение уровня звука, стоп и воспроизведение. Следовательно, клавиши управления уровнем звука можно подключить не к управляющему микроконтроллеру устройства, а к модулю F2M03MLA. Это позволит наиболее полно использовать возможности модуля и даст некоторое преимущество в скорости выполнения функций управления уровнем звука.

Питание всех перечисленных компонентов обеспечивается через USB-вход. Если же устройство используется в автономном режиме, то питание осуществляется аккумулятором. Зарядка аккумулятора осуществляется через USB-порт посредством специальной микросхемы.

Таким образом, данные от USB-порта (компьютера) будут поступать через USB-вход устройства управляющему микроконтроллеру, и далее через него будут подаваться на входы Bluetooth аудио модуля либо встроенной памяти. Аналогично, данные будут поступать USB-порту в обратном направлении через процессор устройства.

Итак, получили следующую структурную схему устройства (рис. 1):

Рис. 1. Структурная схема устройства

3. Разработка функциональной схемы устройства

Судя по структурной схеме устройства необходимо проработать функциональные возможности соединения:

процессора устройства и памяти;

процессора устройства и LCD-дисплея;

процессора устройства и USB входа;

процессора устройства и управляющих клавиш;

модуля F2M03MLA и клавиш управления уровнем звука;

модуля F2M03MLA и комбинированных аудио входа и выхода, совмещающих в себе микрофон и динамики.

Также необходимо определить количество необходимых управляющих клавиш.

Рассмотрим функциональные схемы компонентов устройства и варианты их соединения между собой.

3.1 Обзор функциональных возможностей процессора устройства

Функциональная схема микроконтроллера AT91SAM7SE состоит из следующих частей:

JTAG-порт – для программирования микроконтроллера;

упреждающий диспетчер прерываний – для работы с 2 аппаратными прерываниями и 1 быстрым прерыванием;

DBGU-порт (фактически это двухпроводной UART-порт) – для тестирования и отладки прошивки микроконтроллера;

диспетчер управления питанием;

диспетчер сброса/восстановления;

таймер;

сторожевой таймер;

таймер реального времени;

3 диспетчера линий ввода/вывода;

2 USART-порта;

SPI-порт;

таймер/счетчик;

аналого-цифровой преобразователь;

регулятор напряжения питания;

SRAM-память;

Flash-память;

интерфейс быстрого программирования;

 Скачать реферат