2.3　功能及总体设计

本作品主要分为两个模块进行设计：音乐模块和联网模块。音乐模块的主要功能是实现音乐播放器的相关功能，读取SD卡中的音乐文件（MP3、WAV音乐文件）的解码、译码以及播放、暂停等功能；联网模块的主要功能是将控制端从计算机解放出来，实现本项目中“Free”的含义，用手机远程操纵时，能接收到命令，并返回相应的结果语句给客户端，达到方便快捷的目的。

2.3.1　功能介绍

用户只需将MP3或WAV文件存于SD卡中，便可通过手机APP以遥控或对话的形式对作品进行远程控制，实现播放、暂停、上／下一曲、停止、随机、音量+/-，以及播放生日歌、闹铃、火情通知、校园广播等特色功能。SD卡中的音乐文件格式较常规，从网上下载的歌曲无须转换格式就可以直接存入卡中等待播放。不同于其他音响，本音响可实现远程控制，还可以通过选定音乐编号来直接播放喜欢的音乐。

2.3.2　总体设计

要实现上述功能需要将作品分成两个模块进行设计：音乐模块和联网模块。音乐模块选用功能较全的DFPlayer Mini MP3播放器模块和兼容性较好的8GB SD卡；联网模块由ESP8266-01S和贝壳物联平台构成，实现命令的无线传输。Arduino UNO R3开发板将两个模块连接起来，是项目的核心控制器。

1．整体框架图

项目的整体框架如图2-1所示。

2．系统流程图

系统的流程如图2-2所示。

接通电源后，客户端检查设备是否在线，若在线，则检查是否为有效命令输入，若是，则执行，否则保持上一状态，当上一命令执行完毕后，设备将进入等待状态。当有效命令是休眠状态时，设备进入低功耗状态，不再工作。

3．总电路图

系统总电路及Arduino UNO开发板、DFPlayer Mini MP3播放器、ESP8266-01S的引脚连线如图2-3所示。

元件引脚连线如下：

1）DFPlayer Mini MP3播放器与Arduino、小扬声器连线的模块如图2-4所示，引脚连线如表2-1所示。

2）ESP8266-01S与Arduino的连线模块如图2-5所示，引脚连线如表2-2所示。

2.3.3　模块介绍

本项目主要包括音乐模块和联网模块，下面分别给出各部分的功能、元件、电路图和相关代码。

1．音乐模块

1）功能介绍

实现播放、暂停等音乐播放器的基本功能。元器件包括DFPlayer Mini模块、SD卡、Arduino UNO R3开发板、小扬声器。电路如图2-6所示，模块引脚功能如表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）库函数

头文件：

cpp文件：

3）相关代码

2．联网模块

1）功能介绍

与贝壳物联的服务器相连，实现命令的远程传输，并将音响、计算机网页端、手机应用端连接在一起，元器件包括ESP8266-01S、Arduino开发板及手机客户端。元器件的模块电路和控制端通信如图2-7和图2-8所示。手机控制端与设备的通信，在相关代码中已做说明，详见代码解析。

2）相关代码

代码1：对ESP8266进行透传设置，并自动连接贝壳物联的服务器。

     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：每个命令输入后均需手动换行。

代码2：