低成本无线WiFi音乐播放系统电路设计

　　采用STM32F103作为微控制器有很多优势，STM32F系列属于中等容量增强型，是32位基于ARM核心的带64或者128KB闪存的微控制器，在市场上是性价比很高的产品。本设计主要有控制模块、WiFi无线模块、音频解码模块 VS1003B、SD卡，其系统结构框图如图1所示。

　　图1 系统结构框图

　　工作流程：点击智能手机客户端软件上的播放按钮，通过WiFi模块接收到命令后，STM32F103读取SD卡中的MP3音乐文件，然后将读取的数据通过 SPI传输到音频解码芯VS1003B，经过解码转换后发送到耳机听筒，实现播放音乐功能；点击暂停按钮，STM32F103停止读取SD卡里的MP3 音乐文件数据，这样就能实现停止播放音乐功能；点击其他按钮，也能实现相应的功能。

　　本设计主要特点如下：

　　① 在开放的Android系统控制终端设计的基础上，使用支持组件的重用和替换应用程序框架。使用交互式图形界面清晰美观，操作控制简单，设计出来的产品经过用户体验反映非常好。

　　② 本设计摒除了传统音乐播放系统对专用控制按键的依赖，通过用户的手机就能实现对音乐播放器播放、暂停等的控制，大大方便了用户的操作。这样设计出来的音乐播放系统不仅具有一般音乐播放器的功能，而且具有将控制端和硬件部分分离的优势，实现了对音乐播放系统的远距离控制。

　　音频解码模块：VS1003B是一个单片MP3/WMA/MIDI 音频解码器和ADPCM 解码器。它包含一个高性能、自主产权的低功耗的DSP处理器核VS_DSP4，工作数据存储器为用户应用提供5KB的指令ROM 和0.5KB的数据RAM。其还具有串行的控制和数据接口、1个高品质可变采样率的ADC和立体声DAC、4 个常规用途的I/O 口、1 个UART，以及1个地线缓冲器和耳机放大器。

　　STM32F103将从SD卡里读取的MP3音频数据流传给音频解码模块，音频解码模块将该数据流解析并转换成模拟信号后再进行输出。VS1003B与STM32F103的数据通信是通过J2排针上的SPI总线方式进行的。音频解码模块电路的原理图如图2所示。

　　图2 音频模块解码电路图

　　脉搏是常见的生理现象，是心脏和血管状态等重要的生理信息的外在反映；因此，脉搏测量不仅为血压测量、血流测量及其他生理检测提供了生理参考信息，而且脉搏波本身也能给出许多有诊断价值的信息。
      有源滤波电路： 由于放大后的脉搏信号同时还含有杂波，须进行滤波。由于脉搏信号频率约在1Hz左右，而干扰最大的信号为50Hz。可采用二阶压控有源低通滤波电路，其上限频率设成为20Hz，电路如图所示，其中R值均为24k，电容值为330pf。

　　整形电路： 利用555触发器连接成整形电路，电路的上限频率为8v，小限频率为4v，电路如图所示。

　　计数、译码、显示电路： 本电路的作用是将整形电路得到的脉冲信号进行计数，以十进制的形式通过数码管显示出来，计数器用74ls160，锁存器用74hc373，数码管用7SEG—BCD，电路如图所示。

　　定时器电路： 电路采用555定时器构成单稳态触发器，产生1min基准时间。电路如图5 所示，其中R1=3M，R31=10k，C2=0.01uF，C1=17.7uF。

　　电路运行正常，能测试出一分钟的脉搏数。由于此电路的基准时间是1min，测试时间较长，可以在电路中加入倍频器，在较短的时间内完成测试，但是这样测量误差较大。脉搏测试仪主要是由两个大的部分组成，模拟的信号放大滤波整形部分和数字的计数译码显示部分，数字部分需要对每个集成块的功能要有明确的认识，这样才不会把电路连错同时也会为电路的简化和设计有很大的帮助。相比之下模拟部分除了要对电路的功能熟悉和理解以为还需要结合实际的情况来确定各个元器件的参数，同时要避免失真。 在做运放的时候，若开始选的是AD620这个运放器很难实现运放，用LM324构成了方向比例放大电路，才比较好。