论文总字数：19642字

摘 要

随着智能手机的大范围普及，其配件设计也愈发受到关注，无线音箱便是其中比较成熟、使用广泛的产品之一。本设计是一款以蓝牙通信模块为核心的无线音箱，主要功能有：通过蓝牙播放来自手机本地的音乐，播放独立SD卡中的音乐，以及通过音频线播放来自电脑等外部设备的音乐，在本系统的触摸屏上实现音乐频谱的显示和接电话、调节音量和歌曲切换等功能。

本系统的工作原理是通过蓝牙将手机中的音乐信号传送到音箱，经过音频功放电路放大后采用扬声器进行播放，并将音乐信号传递给STM32开发平台通过音频程序中的FFT变换部分对信号进行频谱分析并将结果传递给触摸屏，以彩色光柱效果进行频谱显示，同时通过触摸屏和蓝牙模块的通信完成接电话和歌曲切换等操作。

关键词：蓝牙 STM32 频谱 音乐播放 触摸屏

Design of the wireless sound box based on Bluetooth communication module

Abstract

With the popularity of smart phones, the fittings of the smart phones are also increasingly subject to attention and wireless sound box is the one of the more mature, widely used products. This design is a wireless sound box with the Bluetooth communication module as the core, and its main functions include: playing the music from the mobile phone and the SD card by Bluetooth, and play music from the computer and other external devices through the audio line,achieving music spectrum display on the touch screen and answering the phone, adjusting volume and switch songs etc.

The operational principle of the system is transmitting music signal of phone to the speaker by Bluetooth, and plays the music signal by the speaker after audio power amplifier circuit amplifies it; then the music signal is transferred to the STM32 development platform and analyzed by the FFT program,and afterwards the result is passed to the touch screen, showed by the colorful light beam; at the same time, the system finishes the function of answering the phone, switching songs and other operations.

Keyword：Bluetooth; STM32; Frequency spectrum; Music playing; Touch screen

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 本文内容与结构 2

第二章 系统总体方案设计 4

2.1 总体方案 4

2.2 单片机模块选择 4

2.3 无线传输模块选择 5

2.4 触摸屏模块选择 5

2.5 MP3芯片选择 6

2.6 电源模块选择 6

2.7 小结 7

第三章 系统硬件电路设计 8

3.1 单片机最小系统 8

3.1.1 单片机时钟电路 8

3.1.2 复位电路 9

3.2 蓝牙通信电路 9

3.3 音频功放电路 10

3.4 AUX连接电路 11

3.5 MIC输入电路 11

3.6 触摸屏电路 11

3.7 音频播放单元 12

3.8 SD卡播放电路 13

3.9 小结 13

第四章 系统软件部分设计 14

4.1 系统总程序 14

4.2 显示部分 15

4.2.1 频谱原理 15

4.2.2 频谱显示主程序设计 15

4.2.3 显示子程序设计 16

4.3 触摸屏部分 17

4.3.1 触摸屏主程序设计 17

4.3.2触摸屏子程序设计 18

第五章 系统调试与总结 20

5.1 硬件调试 20

5.2 软件调试 20

5.3 系统运行结果 21

5.4 总结 22

参考文献 23

附录 25

致谢 26

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

伴随着智能手机的兴起，其配件市场的前景也变得越来越明朗，便携音箱便是潜在应用人群广阔，设计较为成熟，使用场景多样化的配件之一。而无线聆听正是当今便携音箱市场上比较火热的一大概念。如今大众比较熟悉的无线聆听手段是智能手机和笔记本电脑中都有的蓝牙功能主导的解决方案；而处在发展阶段尚未成熟的解决方案是WiFi聆听方式。其衍生出来的代表产品就是无线音箱，可以说无线音箱是一个方兴未艾的朝阳产业。

移动互联网时代，人们的生活脱离不了一台智能手机，所有的创新都围绕一台智能手机展开，而基于蓝牙的无线音箱因其便携性受到大众的喜爱和推崇，在人们的户外活动或者驾车出行中都将占有一席之地，同时可以带给大众自由且舒适的聆听方式，因此对它的研究与设计具有重要的意义。

1.2 国内外研究现状

在经历二十多年的快速发展以后，蓝牙技术已被市场普遍接受；手机操作系统普遍支持蓝牙，蓝牙已是便携设备的标准配置；相关应用和配件的开发也已经取得成功，其中蓝牙耳机、蓝牙车载和蓝牙MP3深受用户喜爱。蓝牙技术将锁定需要低功耗低速率的所有场景，蓝牙将与WiFi形成良好的互补。

蓝牙芯片和传感器的深度融合将是未来的一大倾向，极具实现基础的是制造厂商将会提供系统级封装的蓝牙芯片组。在未来这两者的结合可以实现将数据通过网络送到各种云端进行处理分析，如此生活中每个自带蓝牙模块的外设都将变为智能设备，这样的应用在家居和办公场景中都将拥有很大的应用潜力与市场。

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