CN107393580A

CN107393580A - 一种可播放多格式音源的便携式音频播放器

Info

Publication number: CN107393580A
Application number: CN201710692207.3A
Authority: CN
Inventors: 行鸿彦; 李顺
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2017-08-14
Filing date: 2017-08-14
Publication date: 2017-11-24

Abstract

本发明所涉及的一种可播放多格式音源的便携式音频播放器，包括SD卡模块、系统存储模块、录音模块、触摸模块、音频解码模块、液晶显示模块、主控模块、以及电源模块。SD卡模块通过SPI总线与主控模块相连，音频解码模块通过类SPI总线与主控模块连接，液晶屏模块通过并行接口与主控模块连接，其他功能模块皆通过相应的接口挂载在主控模块上，主控通过开放各个接口与各模块连接，协调各模块之间工作，电源模块通过稳压芯片将5V转换为3.3V和1.8V给相应模块提供电压。与现有音频播放器相比，本发明具有可播放多格式音源功能，高音质输出，低交越失真、操作方便等优点，且具有歌词显示、录音、文件浏览等功能。

Description

一种可播放多格式音源的便携式音频播放器

技术领域

本发明属于数码产品技术领域,具体涉及一种可播放多格式音源的便携式音频播放器。

技术背景

随着人们生活水平的提高，人们对于便携式音频播放器输出的音乐品质有着更高的追求，同时对音频播放器使用的简洁性提出了更高的要求。尤其是对于不同格式的音源无法在同一播放器上播放的问题。

对高品质音乐的追求，使得无损压缩技术更受人们青睐，因而采用无损压缩的音源也更受人们欢迎。而现有的音频播放器，多是专门的MP3播放器，只能播放MP3和WAV格式的音频文件，对其他格式的音频文件则不支持，对于一些无损压缩的音频文件也不支持，这给众多MP3播放器的使用者带来很多不便。

本设计在力求输出高品质音乐的前提下，增加对多种音频格式的支持，并且增加了录音功能。

发明内容

为了克服普通MP3播放器对音源格式的支持较单一的问题，本发明设计了一种可以支持多种音源格式的音频播放器，并且具备录音功能。

技术方案如下：

可播放多格式音源的便携式音频播放器的系统框图如图1所示：以STM32F103RCT6为核心构成主控模块，SD卡模块通过SPI总线与主控模块相连；音频解码模块以VS1053B芯片为核心，通过类SPI总线与主控模块连接；四线电阻式触摸屏与液晶屏集成在一起，通过并行接口与主控模块连接；其他功能模块皆通过相应的接口挂载在主控模块上。主控通过开放各个接口与各模块连接，协调各模块之间工作，电源模块通过稳压芯片将5V转换为3.3V和1.8V给相应模块提供电压。SD卡模块用于提供SD卡插入的接口，用户将音频文件存放在SD卡中；主控模块根据用户的操作，将SD卡的数据读取出来，再发送到音频解码模块；音频解码模块得到数据后，对数据解码，再经过内部的DAC和放大电路，放大后从耳机输出。当使用录音功能时，声音通过录音模块上的MIC头，采集到声音信号，经内部的ADC转为数字信号，存储到SD卡中，以便用户可以随时播放所录制的音频文件。系统存储模块用于存储汉字字库和用户的使用参数，触摸模块用于人机交互，液晶显示模块用于文件列表、播放进度、歌词等信息显示。

有益效果

本发明具有以下有益效果：使用者可以播放不同格式的音频文件，包括*.mp3,*.ogg,*.flac,*.wav,*.wma,*.midi,*.acc等格式的音频文件，使得用户不必再花费时间去转换音频文件的格式，也不必为了播放某一格式的音频文件而花费金钱另外购买其他音频播放器。此外，本发明还具有录音功能，方便用户的使用。

附图说明

图1系统框图；

图2音频解码模块的内部电路图；

图3主控模块及其外围电路图；

图4液晶模块及其外围电路图；

图5电源模块的内部电路图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体技术方案做进一步的阐述。

应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。本发明的具体实施方式的系统框图，如图1所示，包括用于存储音频文件的SD卡模块1、用于存储用户和系统参数的系统存储模块2、用于录音的录音模块3、用于人机交互的触摸模块4、用于对音频文件解码的音频解码模块5、用于显示的液晶显示模块6、用于协调和控制各个模块工作的主控模块7、用于给各个模块供电的电源模块8。其中，电源模块8与各个模块相连，用于给各个模块提供适宜的电压电流，其他各个模块都挂载在主控模块7上，由主控模块7协调各个模块之间的工作。

图2为音频解码器模块的内部电路图。本发明采用VS1053B为音频解码芯片，VS1053B内部带有DAC和ADC，内部的DAC使得本发明不必加入额外的数模转换器，内部的ADC为使用该芯片设计出录音功能提供了方便。VS1053B采用SPI总线与主控相连，具体来讲，与主控模块相连的SPI总线包括VS MISO、VS MOSI、VS SCK，另外控制线包块VS XCS、VS XDCS、VS DREQ、VS RST。VS1053B采用主频为12.288MHz的标准晶振，该频率经VS1053B分频后，便于播放以48KHz采样的音频文件。该芯片直接从主控模块中获取数据流，在内部解码，经过内部的D/A转换器后，再经过内部放大电路放大后，由LEFT、RIGHT、GBUF三线输出到耳机中。本发明附带的录音功能，也是通过VS1053B内部的ADC和编码器来实现的，录音模块3实际上是音频解码模块5附带的一个模块，具体主要由驻极体拾音器和相关电路构成，与VS1053B的MICP、MICN两个引脚相连。当使用录音功能时，由驻极体拾音器拾取声音后，经VS1053B内部的ADC转为数字信号，再经过VS1053B内部的编码器编码后，由主控芯片转存到SD卡中。

图3是主控模块及其外围电路图。主控模块的主控芯片采用STM32F103RCT6，该芯片最高主频达到72MHz，满足系统对速度的要求。STM32F103RCT6主要负责协调各个模块间的工作，以及数据的存取。该系统主控模块的外围电路，除了组成最小系统所必备的晶振电路、复位电路、电源电路外，还包括用于SD卡插入的SD卡接口和用于存储系统参数的系统存储模块。本发明的系统存储模块采用W25Q64存储芯片，该芯片具有8M字节的存储容量，主要用来存储汉字字库、触摸屏校准参数和其他一些系统参数。

图4为液晶模块及其外围电路图。本发明的的液晶模块采用240*320像素的TFT液晶，用于显示播放进度、文件列表、音量信息、播放模式、歌词、频率等信息。触摸模块4与液晶显示模块5集成在一块电路板上，方便连接。触摸模块4采用芯片XPT2046，XPT2046采用SPI总线与STM32F103RCT6相连，将电阻膜上的触点信息转换为电压信息，传到STM32F103RCT6中，进行数字滤波后，判断出触点的位置，进行相应操作。触摸模块的使用使得人机交互更加方便快捷。

图5为电源模块的内部电路图。本发明涉及到两种电压，一种是3.3V的电压，另一种是1.8V的电压。系统默认外部供电5V，所以采用AMS1117-3.3为系统提供3.3V电压，采用AMS1117-1.8为系统提供1.8V电压。在设计电源时，在电压的输入和输出端，都进行了滤波处理，去除电源中的噪声，获得较为优质的直流电源。

Claims

1.一种可播放多格式音源的便携式音频播放器，其特征在于，SD卡模块通过SPI总线与主控模块相连；音频解码模块通过类SPI总线与主控模块连接；四线电阻式触摸屏与液晶屏集成在一起，通过并行接口与主控模块连接；其他功能模块皆通过相应的接口挂载在主控模块上；主控通过开放各个接口与各模块连接，协调各模块之间工作，电源模块给相应模块提供电压；

SD卡模块用于提供SD卡插入的接口，用户将音频文件存放在SD卡中；主控模块根据用户的操作，将SD卡的数据读取出来，再发送到音频解码模块；音频解码模块得到数据后，对数据解码，再经过内部的DAC和放大电路，放大后从耳机输出。当使用录音功能时，声音通过录音模块上的MIC头，采集到声音信号，经内部的ADC转为数字信号，存储到SD卡中，以便用户可以随时播放所录制的音频文件。系统存储模块用于存储汉字字库和用户的使用参数，触摸模块用于人机交互，液晶显示模块用于文件列表、播放进度、歌词信息显示。

2.如权利要求1所述的音频播放器，其特征在于，所述SD卡模块为STM32F103RCT6。

3.如权利要求1所述的音频播放器，其特征在于，所述音频解码模块为VS1053B芯片。

4.如权利要求1所述的音频播放器，其特征在于，所述电源模块通过稳压芯片将5V转换为3.3V和1.8V。