基于OpenWrt的智能音箱路由器的设计与实现

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随着智能家居概念不断深入人心,智能音箱和路由器作为家居设备在人们日常家居生活场景中扮演着至关重要的角色,但是在日常使用中音箱仅作为家庭影音的娱乐服务型终端存在,路由器作为服务终端用户也大多数是仅使用其发射出的无线信号进行上网,对其剩余资源是一种浪费,并且两者在家居场景是相互独立的个体。在本文中结合校企合作项目《新一代智能无线音箱系统的研发》,将家居场景中的音箱和路由器这两个相互独立的个体整合设计成一个统一的系统,不仅可以降低用户在智能家居中花费的成本,还能让用户有更好的使用体验。本文中以SOC芯片MT7688和Open Wrt系统为基础,设计并实现了一套智能音箱路由器系统,该系统除了拥有音箱功能,可以支持U盘播放、电台播放、DLNA播放三种播放模式之外,还拥有路由器的功能,用户可以通过有线和无线两种方式实现日常上网功能,同时还具有移动控制端APP,可以实现系统的一键配网以及播放状态控制等功能。本文主要研究内容包括以下方面:首先,根据系统的设计规则和功能需求分析进行了系统总体框架的设计,并对系统总体的工作流程进行了说明,然后对系统设计中所涉及到的相关理论技术进行了研究,主要包括Open Wrt系统、Uboot、Android系统架构等。其次,对系统软硬件平台的总体框架进行了设计,并对软硬件平台的设计与实现过程进行了详细叙述。硬件平台以MT7688为核心,对其各个外围电路模块,主要包含DDR2、SPI Flash、电源、射频、以太网口等硬件模块的电路原理图设计过程进行了详细说明,并对硬件电路PCB Layout设计过程中需要遵守的相关规则和注意事项进行了阐述。软件平台的实现主要包括:系统硬件引导加载程序Uboot的设计与移植;Open Wrt系统的裁剪编译及其固件烧录;系统Wi Fi驱动、音频驱动等相关驱动程序的开发移植;系统通讯和控制程序的设计开发,系统需要实现的功能都在这里通过相关代码实现;最后是移动控制端Android APP的设计开发,主要包括各个功能页面的布局设计以及相关控制功能的实现。最后,通过搭建相应的测试环境对所设计与实现的系统进行了功能性和准确性的测试,测试结果表明本文所设计的智能音箱路由器系统均符合设计要求。
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