Дипломная работа: Комбинированное звуковое USB-устройство с функциями автономного MP3-плеера и поддержкой Bluetooth

Сейчас многие портативные устройства поддерживают интерфейс USB, особенно те устройства, которые построены на микропроцессорах.

Интерфейс USB помимо всего прочего дал возможность питания устройства прямо от шины, чем не преминули воспользоваться разработчики. На данный момент рынок USB-устройств очень разнообразен и включает в себя такие экзотические устройства, как USB-тапочки с подогревом, подогреватель для чашки, вентилятор, фонарик, грелку и даже зубную щетку. Существует даже швейцарский армейский нож, снабженный запоминающим устройством с портом USB.

Одна из новинок, появившаяся в 2006 году и не обделенная вниманием, – это звуковые USB-колонки, представляющие собой звуковую карту, подключаемую к USB-порту, и несколько динамиков.

Другим более привычным USB-мультимедиа устройством является MP3-плеер. Современные MP3-плееры отличаются от своих предшественников поддержкой Bluetooth. Причем это выражается не только в передаче звука на беспроводные наушники, но и в возможности обмена файлами с другими Bluetooth-устройствами. С развитием портативных плееров увеличивается и объем встроенной памяти. На данный момент стандартом является 1 Гбайт.

Целью данного дипломного проекта является разработка устройства, которое будет совмещать в себе возможности современного MP3-плеера с поддержкой Bluetooth и звуковой USB-карты. Устройство должно иметь широкие аппаратные возможности, которые впоследствии при модификации программной части, должны дать потребителю новые возможности.

При подключении к компьютеру устройство в зависимости от установок, хранящихся в энергонезависимой памяти, должно определяться как звуковая карта или флеш-диск и выполнять соответствующие функции.

В автономном режиме устройство должно работать как MP3-плеер с поддержкой Bluetooth. Поддержка Bluetooth должна выражаться как минимум в передаче звука на беспроводные наушники, а также иметь возможность расширения Bluetooth-функций устройства.

Наличие дисплея, стерео аудио выхода и встроенной памяти объемом 1Гбайт вместе с поддержкой USB и Bluetooth и возможностью перепрограммирования обуславливают широкие возможности использования устройства и делают его привлекательным потребителю.

1. Анализ области применения устройства

Основная сфера применения устройства – это рынок потребительской мультимедиа электроники, в частности рынок портативных MP3-плееров и диктофонов.

Рынок потребительской электроники постоянно растет и развивается по мере появления и развития новых технологий, интерфейсов и стандартов. Сейчас практически все портативные устройства с возможностью сопряжения с персональным компьютером поддерживают интерфейс USB.

Выбор шины USB в качестве средства сопряжения с персональным компьютером неслучаен, так как эта шина изначально задумывалась как единый универсальный интерфейс со следующими свойствами:

легко реализуемое расширение периферии;

дешевое решение позволяющее передавать данные с приемлемой скоростью;

полная поддержка в реальном времени голосовых, аудио- и видеопотоков;

интеграция с выпускаемыми устройствами;

охват всевозможных конфигураций и конструкций персонального компьютера;

обеспечение стандартного интерфейса, способного быстро завоевать рынок;

создание новых классов устройств, расширяющих персональный компьютер.

Практически все требования были учтены и потребители получили действительно удобный и функциональный интерфейс.

На сегодняшний день основная тенденция развития рынка потребительской электроники – стремление сделать устройство мобильным. Примером этого служит появление мобильных телефонов, компьютеров и принтеров. Производители мобильной техники постоянно выпускают новые устройства, разрабатывают новые технологии или улучшают существующие. Мобильность подразумевает маленькие размеры и вес, и возможность работы в автономном режиме.

Беспроводной интерфейс Bluetooth позволяет различным устройства, которые поддерживают данный интерфейс, – ноутбукам, PDA, сотовым телефонам, принтерам и беспроводным гарнитурам – автоматически связываться с достаточно близко расположенными, себе подобными устройствами для обмена информацией. Одно Bluetooth-устройство способно вести «разговор» с 7 «друзьями». Для связи используется нелицензируемый в большинстве стран мира диапазон радиочастот 2,4 ГГц. Скорость передачи данных может составлять от 721 Кбит/с до 3 Мбит/сек в зависимости от используемой спецификации устройства, а расстояние – от 10 до 30 метров.

Одной из новых тенденций развития рынка портативных плееров является поддержка беспроводного интерфейса Bluetooth.

Таким образом, поддержка популярного и широко использующегося проводного интерфейса USB наряду с набирающим популярность беспроводным интерфейсом Bluetooth, делают устройство современным и конкурентоспособным на этом рынке.

Благодаря возможности использования в качестве портативной малогабаритной звуковой USB-карты устройство также должно пользоваться популярностью у владельцев ноутбуков и персональных компьютеров, не оснащенных звуковой картой.

Помимо вышеуказанных сфер применения устройство в силу своей специфики также может быть ориентировано и на рынок экзотичных USB-устройств, о которых упоминалось выше. Этот рынок многим может показаться бесперспективным, однако он пользуется большой популярностью среди программистов и людей, проводящих много времени за компьютером.

К тому же для потребителя покупка одного данного устройства с успехом заменит покупку нескольких устройств, обеспечивающих вместе такую же функциональность. Этот обстоятельство также может привлечь внимание потребителей, обожающих товары два в одном.

1.1 Обзор мультимедиа-устройств с поддержкой USB и/или Bluetooth

Рынок USB-устройств очень быстро развивается. Интерфейс USB не только приходит на смену устаревшим RS-485, RS-232 и LPT, но и конкурирует с уже привычными интерфейсами, такими как Ethernet и WireFire.

Интерфейс USB можно использовать для передачи данных, для передачи данных и питания устройства или просто для питания/подзарядки устройства. Столь широкие возможности объясняются тем, что устройство может получать питание напрямую от шины.

Среди мультимедиа устройств, поддерживающих USB, можно выделить звуковые колонки, колонки с питанием от USB, различные плееры и диктофоны, FM- и TV-тюнеры. Наиболее популярным, конечно, является MP3-плеер.