2.3　功能及總體設計

本作品主要分為兩個模塊進行設計：音樂模塊和聯網模塊。音樂模塊的主要功能是實現音樂播放器的相關功能，讀取SD卡中的音樂文件（MP3、WAV音樂文件）的解碼、譯碼以及播放、暫停等功能；聯網模塊的主要功能是將控制端從計算機解放出來，實現本項目中“Free”的含義，用手機遠程操縱時，能接收到命令，并返回相應的結果語句給客戶端，達到方便快捷的目的。

2.3.1　功能介紹

用戶只需將MP3或WAV文件存于SD卡中，便可通過手機APP以遙控或對話的形式對作品進行遠程控制，實現播放、暫停、上／下一曲、停止、隨機、音量+/-，以及播放生日歌、鬧鈴、火情通知、校園廣播等特色功能。SD卡中的音樂文件格式較常規，從網上下載的歌曲無須轉換格式就可以直接存入卡中等待播放。不同于其他音響，本音響可實現遠程控制，還可以通過選定音樂編號來直接播放喜歡的音樂。

2.3.2　總體設計

要實現上述功能需要將作品分成兩個模塊進行設計：音樂模塊和聯網模塊。音樂模塊選用功能較全的DFPlayer Mini MP3播放器模塊和兼容性較好的8GB SD卡；聯網模塊由ESP8266-01S和貝殼物聯平臺構成，實現命令的無線傳輸。Arduino UNO R3開發板將兩個模塊連接起來，是項目的核心控制器。

1．整體框架圖

項目的整體框架如圖2-1所示。

2．系統流程圖

系統的流程如圖2-2所示。

接通電源后，客戶端檢查設備是否在線，若在線，則檢查是否為有效命令輸入，若是，則執行，否則保持上一狀態，當上一命令執行完畢后，設備將進入等待狀態。當有效命令是休眠狀態時，設備進入低功耗狀態，不再工作。

3．總電路圖

系統總電路及Arduino UNO開發板、DFPlayer Mini MP3播放器、ESP8266-01S的引腳連線如圖2-3所示。

元件引腳連線如下：

1）DFPlayer Mini MP3播放器與Arduino、小揚聲器連線的模塊如圖2-4所示，引腳連線如表2-1所示。

2）ESP8266-01S與Arduino的連線模塊如圖2-5所示，引腳連線如表2-2所示。

2.3.3　模塊介紹

本項目主要包括音樂模塊和聯網模塊，下面分別給出各部分的功能、元件、電路圖和相關代碼。

1．音樂模塊

1）功能介紹

實現播放、暫停等音樂播放器的基本功能。元器件包括DFPlayer Mini模塊、SD卡、Arduino UNO R3開發板、小揚聲器。電路如圖2-6所示，模塊引腳功能如表2-3所示，串口指令格式如表2-4所示，串口控制指令如表2-5所示。

2）庫函數

頭文件：

cpp文件：

3）相關代碼

2．聯網模塊

1）功能介紹

與貝殼物聯的服務器相連，實現命令的遠程傳輸，并將音響、計算機網頁端、手機應用端連接在一起，元器件包括ESP8266-01S、Arduino開發板及手機客戶端。元器件的模塊電路和控制端通信如圖2-7和圖2-8所示。手機控制端與設備的通信，在相關代碼中已做說明，詳見代碼解析。

2）相關代碼

代碼1：對ESP8266進行透傳設置，并自動連接貝殼物聯的服務器。

     AT
     ATE0
     AT + RESTORE
     AT + CWMODE = 1
     AT + CWJAP = ＂Jasmine＂，＂wrj04300＂
     AT + CIPMODE = 1
     AT + SAVETRANSLINK = 1，＂121.42.180.30＂，8181，＂TCP＂

注意：每個命令輸入后均需手動換行。

代碼2：