【導讀】無線解說器通常用于工廠、博物館等室外空曠的場所。安放好無線發射模塊后控制發射范圍，聽眾到達地點后將自動幾首各個地點發送的無線編碼信號，經解碼后將語音播放出來。下面請看小編為大家詳解技術原理及具體實例。
本實例是以STM32F103系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。系統采用大容量的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，為后續的擴展留下了很大空間。
1 系統總體構成
系統主要器件包括TFT觸摸屏、STM32F103RCT6微控制器、SD卡、語音解碼芯片VS1003、揚聲器。STM32F103RCT6微控制器為系統終端的控制核心，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，控制VS1003解碼讀取的數據，實現聲音的播放與控制，該系統主體結構如圖1所示。
圖1 系統設計框圖
2 硬件電路控制2.1 TFT觸摸屏控制電路
單片機芯片STM32F103RCT6工作在8MHz時鐘下，RTC工作在32.768kHz時鐘下。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。顯示屏接口采用并行總線方式(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。
圖2 TFT觸摸屏與單片機連接控制原理圖
[page] 2.2 VS1003音頻解碼控制電路
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。
圖3 音頻解碼電路原理圖
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，首先應復位VS1003(包括硬復位和軟復位)，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)、時鐘寄存器(CLOCKF)等。最后向VS1003里寫入數據。VS1003會自動識別它所支持的音頻格式并進行播放。[page]
3 軟件控制設計
3.1 手持設備控制流程
對手持式設備進行軟件控制編程時，第一步使用需要對系統時鐘進行初始化，需要對外部高速時鐘使能，中斷向量表配置，鎖相環配置等過程。這樣系統才能正確執行相關程序。接下來對串口進行初始化，本設計使用的串口一，需要對GPIOA進行初始化，并配置其復用功能，將TXD引腳設置成復用延遲輸出，RXD配置成浮空輸入。下面設置USAT的波特率、傳輸字長、有無奇偶校驗、數據流控制、收發模式、中斷優先級、中斷服務函數等。
圖4 手持設備控制程序流程圖
手持設備上的TFT初始化以后，就可顯示初始化界面，接著等待終端設備發送數據顯示，手持設備在完成各種初始化工作后與終端設備進行握手連接，握手成功之后便能顯示終端設備上發送過來的信息，握手失敗后就不停嘗試著與終端設備進行握手，直到握手成功。觸摸屏點擊后進行軟件判斷得到點擊的坐標值，并將坐標值傳送至終端設備。3.2 終端設備程序流程圖
終端設備開機后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，因此在游覽干道旁需每隔約25m設置一個終端，當游人在游覽干道上行進，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。
因此終端流程最開始對所需要的外設進行初始化，確認初始化無誤以后進入正弦波測試，如有初始化不成功的程序將不能進入下一個流程。在正弦波測試完之后確定終端設備上的外設運行良好，將SD卡中的音頻文件信息解碼出來，并發送出去，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，并從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，然后執行相應的命令。
圖5 終端設備程序流程圖
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