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1、多功能智能播放器交互设计学 院：专 业：姓 名：指导老师：工业自动化学院机械电子工程郑伟源学 号：职 称：160404102604莫伟强中国珠海二一九年五月北京理工大学珠海学院2019届本科生毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计多功能智能播放器交互设计是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名：日期：年月日多功能智能播放器交互设计摘 要本文主要从智能播放器的外观与交互设计的角度阐述此产品的工业设计，任务为（1）以顾客角度了解产品智能化的需求（2）对于产品外壳的进一步美观化。首先通过市场
2、调查初步了解当今智能播放器的状况，并根据客户意见进一步考虑如何将播放器改进更进一步的智能化。本次毕业设计的目标是做出一个基于Arduino平台的多功能智能播放器。考虑到是到需要满足实用、方便、美观、兼具智能以上这几个特性产品需要具备喇叭、耳机接口，配备手机App实现远程操控，拥有相对时尚的外观结构，最后则是语音控制系统，用户能够直接通过语言控制产品做出一系列的操作。关键词：智能播放器；工业设计；人机交互；结构设计；交互设计Multi-function smart player - interaction designAbstractWith the development of science
3、 and technology, the quality of peoples life is improving day by day.In particular, the spiritual life is particularly prominent, followed by the continuous improvement, upgrading, change of scientific and technological products, and then more high-end, intelligent, personalized, innovative.Playback
4、 devices can be seen everywhere in our daily life, and with the voice assistant Siri, xiaoai students and more and more developed.This led to the idea of making playback devices smarter.This paper mainly expounds the industrial design of the product from the perspective of the appearance and interac
5、tion design of the intelligent player. The design (1) understands the demand of the product intelligence from the customers perspective and (2) further beautifies the product shell.Firstly, through market research, we can preliminarily understand the current situation of smart player, and further co
6、nsider how to improve the player to be more intelligent according to the customers opinions.The goal of this graduation project is to make a multi-functional intelligent player based on Arduino platform.Is given to the need to meet the practical, convenient, beautiful, both smart above this several
7、features of product needs to have the speaker, headphone jack, with a mobile phone App to realize remote control, has the relative fashion the appearance of the structure, the last is the voice control system, the user can directly control products to make a series of operation through language.Keyw
8、ords:Smartplayer;Industrial design;Human-computer interaction;Structural design;Interaction design目 录1 前言11.1研究目的、意义及应达到的技术要求11.2播放器的历史进程21.3多功能智能播放器的交互设计问题42 总体方案设计介绍42.1产品理解42.2市场产品分析42.3如今与未来客户需求72.4产品总结93App设计113.1 App需求整理113.2原型设计153.3UI视觉设计173.4 App开发173.5项目测试183.6项目优化184 外观设计184.1 分析需求204.2设计
9、调研234.3草图手绘244.4初步建模274.5外观优化简化294.6最终设计渲染305结论35参考文献36附录371.设计程序372.外形效果图373.外文文献翻译371 前言时代在不断地发展，随着人们解决了温饱物质生活问题后开始将重心转移到精神生活上面。由此慢慢地影音等娱乐产物开始萌芽发展，随之而来的是一系列的软硬件的诞生。影音播放硬件便是其中一种，由开始的音响到MP3播放器以及到现在的智能手机，慢慢都随着科技发展以及人们的需求不断地进化。1.1研究目的、意义及应达到的技术要求当今很多物件的进化，可能不会是一个非常大的跨度的变化，更多地可以说是兼容，兼容其他的技术、功能，实现一个新的物件
10、，虽然这一新物件可能与之前的新物件相比功能并无相差多少，但新物件相对来说会更具便利性、更智能。最简单的例子，普通音箱与蓝牙音箱，两者同样都具备播放音频功能，前者是传统的有线连接，后者在传统的有线连接的基础上加入蓝牙无线连接，直接与使用者的移动设备连接进行音频播放，而且在这同时使用者在一定范围内不会被限制活动自由。相比有线连接使用者的活动自由会受制于连接线的长短。换句话来说未来的物件进化，在于人机交互。所以对于这一次设计的意义在于研究未来播放器的交互设计，结合近几年热门的技术与播放器相结合，给予用户更好的人机交互体验，契合消费者未来的产品需求。本智能播放器设计需达到的技术要求：(1)具备耳机以及
11、音响插口支持有线连接。(2)具备蓝牙以及Wifi连接功能，实现远程操控。(3)迎合市场，配备手机App拥有可操控界面。(4)具备语音识别功能，可通过语言控制播放器。(5)迎合消费者，具备相对时尚、个性、特色的外观设计。(6)播放器在硬件上能直接控制且按键分布需合理。1.2播放器的历史进程最开始的播放器应该由硬件音响说起。八音盒应该是很多人都熟知的一种玩具。除开玩具的身份，八音盒是人类历史中首次应用除了乐器以外表现音乐的形式，也是历史中最早的“音响”，于1796年瑞士钟表匠安托.法布尔发明了人类历史上第一台八音盒。图1.2 1八音盒关于八音盒的原理：发条提供动力，带动滚筒滚动。滚筒上存在提前排列
12、好的焊点，通过滚筒的滚动带动焊点旋转，拨动芯片细条边缘，进而细条震动发出声音。通过一周转的转动，所形成的乐章滚筒可以看作是乐谱，而焊点则是根据乐谱所进行排列。芯片可以看作是琴键，于同一材料上切割出长短不同的细条。芯片细条数量越多，音数越高，音色则越丰富，曲子则越动听。随后，德国发明家通过改进首创盘式八音盒，将滚筒改进成圆钢片，通过更变钢片进而播放不同的音乐，当时被称为“点唱机”，自那以后八音盒开始进入一个蓬勃发展的时期。图1.2 2盘式八音盒可是不管是滚筒八音盒或是盘式八音盒，两者均不能播放人声，满足不了当时人民的需求，新一轮的发明也因此开始。1877年8月15日爱迪生于美国发明了世界上第一台
13、手摇锡箔滚筒留声机。能够成功将声音进行存储以及再现。图1.2 3手摇锡箔滚筒留声机而手摇锡箔滚筒留声机的原理为：通过号角将声音集中转化，声波转化成为动能，进而金属针开始震动，将震动的波纹在圆筒形蜡管锡箔上进行刻录，当金属针再次随着刻录轨迹移动，通过震动发出之前所存储的声音。手摇锡箔滚筒留声机是由爱迪生受到电话传话器震动的启发，通过使用短针进行声波试验得出结论才得以研发。在后续发展的过程当中经过改良，第二代留声机将锡箔替换掉了，而代替而为之的则是蜡筒，在此同时为了扩大播放音量受话器上增添了一个喇叭，增添了发条改变了驱动方式。第二代留声机便具有自动录放的功能。于1887年艾米利伯林纳（德国）发明了
14、扁平圆盘式留声机，将大唱筒替换成圆盘型的片状物体。在此同时唱片可以制成母版进行复制，这一点大幅度的增加了唱片商业化量产的可能性，由此扁平圆盘成为了当今圆形唱片的始祖。图1.2 4扁平圆盘式留声机1877年Erenst Verner（德国）发明了动圈喇叭式喇叭并且获得了专利，这一发明是根据佛莱明左手定律研发而成。于1898年OliverLodge（英国）创造了锥盆喇叭，可惜锥盆喇叭在当时并无法使用。1906年三极真空管出现后，通过使用三极真空管制成可用的扩大机，到后来约1930年锥盆喇叭，才重新又回到人们的视线当中。图1.2 5锥盆喇叭以上的还是属于留声机范围的，于1921年新的录制唱片方式出现
15、了，主要通过电气方法录制的，相比于传统机械式刻制方式的老唱片，新刻录方式的唱片拥有更加优秀的动态范围（最大值可达到30dB），而当时的喇叭并不能跟上革新进度，使得人们需要想办法改良喇叭特性，进而于新唱片更好地配合。1923年通用电气公司（西方电子公司）研究实验室（贝尔实验室前身后，改名为贝尔实验室）决定研究新的音乐再生体系（内容包括新式唱机、喇叭、立体声录音、MC唱头、立体声刻片方法等）。其中CoWo Rice（C.W.赖斯）与EoWo Kellogg（E.W.凯洛格）两位工程师（两人于1924年获得专利，扬声器鼻祖）负责研发新式喇叭。1925年扬声器正式研发成功，当今的扬声器与1925年扬声
16、器外表极其相似，唯一的区别在于在不断改进升级的过程中现在的扬声器采用了永磁磁路。换句话而言1925年所研发的扬声器是当今扬声器的始祖。图1.2 6扬声器原理在扬声器出现以后，扬声器又应当在什么情况下运用。 1924年赖斯提出通过障板解决低频声短路，在此同时发出了这一疑问，而何为障板？在这里需要先说一下障板的相关知识。图1.27障板关于障板的概念于1978年声学家L.瑞利所发表的声学原理，提出关于无限大障板中刚性活塞的振动特性和声辐射特性的理论。关于无限大障板，从障板中心到障板边缘位置为1/4波长时（障板半径为1/4波长）这只障板的作用相当于无限大障板，这就是于1929年所提出的1/4波长原理。
17、在扬声器的使用过程当中，是需要对着观众的，而手持、支撑、悬挂这一系列方式通过试验并不能得到理想的效果，最后发现通过固定在障板上使用能达到一个最理想的效果。1925年赖斯-凯洛格所发明的扬声器同样是安装于障板上，基本通过上述例子可以说，扬声器和障板两者应相互需求是同步诞生的。图1.28障板扬声器再后期开始出现了音箱这一概念。而从障板到箱体的转变， 1923年出现了敞开式音箱（敞开箱），再到后来逐渐发展改良出闭式音箱（闭箱）。敞开箱这一概念的出现与实际应用有一定的关系。收音机应该是最早的敞开箱，同时扬声器最早也应用在这一块里。在敞开箱的工作过程中，扬声器后方所产生的辐射对工作声音存在一定的干扰，并
18、不能将声音很好地播放出来。而如何吸收这些辐射便成了当时需要解决的问题。开始人们在箱子后方放置一块纱布，通过纱布吸声减少一定的辐射进而优化声音的播放，闭箱最初的雏形便由此出现。随着人们的不断改良逐步将纱布数量增多进而变厚再到后续的变硬到最后的质变直接换为木板，闭箱就诞生了。闭箱是由敞开箱不断地演变、发展、改进最终进化而成。图1.29闭箱扬声器闭箱的出现，让人们清楚箱内的声能是需要吸收进而降低对扬声器工作的影响，就此开始采用各种吸声材料，将箱体内的声能尽可能地吸收。闭箱由于结构简单，一直受到人们欢迎。后来通过不断地改良优化，出现了新的优化方式气垫式扬声器系统。将高顺性折环（通常为橡胶折环）装于扬声
19、器上然后再将扬声器组装于闭箱当中，称为气垫式（空气悬置）扬声器系统。这是奧尔森(Harry Olson)和普里斯顿(J.Preston)两位所研发的，并于1949年获得专利。美国AR公司(Acoustic Research)的维尔丘(E.M.Villchur) 在美国Audio、J.A.E.S杂志上发表一系列文章。文章主要讲述了关于气塑式扬声器系统的工作原理以及设计方法。而在这一系列的文章当中，有讨论到填充材料的作用，给后续发展起到一定的推动作用。在这里现代的扬声器基本成熟，到如今也就逐步升级硬件以后后续的HiFi技术等这里就不做介绍了。图1.2 10AR-3扬声器1995年爱立信公司提出了蓝
20、牙概念，蓝牙技术主要采用微波频段工作，传输数率达到每秒1M字节，最大传输距离为10米，通过增加发射功率可达到100米。蓝牙技术的推出使许多移动设备实现无线连接。2012年随着蓝牙手机和平板电脑的迅猛发展，在视觉方面，人们得到了一定的满足。而听觉方面，受体积影响，唯独音箱没有什么进展。听觉是人类最重要的感观之一，人们对于这一方面的需求也越来越大。因此蓝牙音箱顺势而起，便携外带、无线连接、体积小巧。图1.2 11蓝牙音箱除此之外以下是蓝牙音箱独特的特点。应用广泛：蓝牙技术的规格是全世界一致的，拥有广泛的普及性以及兼容性好，通过蓝牙适配器，电子设备就可以实现进行连接、数据交换以及通话交流。操作简单：
21、蓝牙技术仅需要通过简易的安装设置并且配对成功就可以开始使用，并不需要辅助设备或是数据线连接。传输速度快：拥有较快的传输速度，现今蓝牙4.0最高速度为24Mbps。高速传输能够保证高品质的音质，并且能承载高码率的音乐。传输距离适宜：一般来说蓝牙的有效传输距离为十米以内，并且可以进行隔墙传输，比较适合居家环境。随后到了智能化的发展，2014年11月，亚马逊发布了第一台智能音箱Echo，人们可通过Echo语音控制进行一系列的操作，例如语音控制操作加点运行、购买商品、查询咨询等。2017年11月16日，百度旗下的产品渡鸦Raven H发布。2018年3月26日百度再次发布新的智能视频音箱小度在家。6月
22、11日百度再次发布新品小度智能音箱并于12日正式发售。2019年11月25日华为发布了旗下首款智能音箱华为Sound X。2020年3月24日百度再次推出新品。图1.2 12智能音箱由此可见目前来看智能音箱是播放器的主流，并且还有待继续探索发展。1.3多功能智能播放器的交互设计问题(1) App界面设计UI设计，需要具有一定的美观性以及功能规划(2) App前端设计，根据所需功能编写代码(3) 播放器的外观设计草图绘制、形体推敲等(4) 播放器的外观配色选择、效果渲染(5) 功能按键规划2总体方案设计介绍本次设计为一款新的智能化播放器，而本篇研究主要为智能化播放器的外观与交互设计。产品主要考虑
23、如何能够贴近现代生活使客户更加便利使用。并且在外观方面能迎合潮流且能够优化使用体验。2.1产品理解智能化播放器的重点在于如何脱胎于传统按钮式播放器做到追逐当今时代需求，达到更加方便、贴近生活，从直接控制到远程控制、从手动控制到解放双手使用更加简便的方式去控制。在一定程度上优化人机交互的体验或是开发一种新的人机交互方式。在外观方面需要一个拥有一定视觉冲击力的外形设计，到达吸引客户的效果。在美观的基础上考虑，按键的位置、产品摆放方式、信息提示等交互方式。如何设计按键的位置便利于消费者进行控制，使用哪一种按钮，物理按压或是触感。产品除了正常摆放于桌面是否可以另一种方式摆放。基本这两大方面是目前需要去
24、考虑，本次设计将在这两个方面尽可能的去提高人机交互体验。2.2市场产品分析现在的市场主流产品主要为阿里巴巴天猫精灵、HUAWEI Sound X、小度、Redmi 小爱音箱、Harman/Kardon ALLURE、Apple Home Pod、谷歌Home、亚马逊Echo等。本次主要以Apple Home pod、阿里巴巴天猫精灵CCL、HUAWEI Sound X以及小度在家X8为产品分析。图2.2 1智能音箱产品主要考虑到市面上主要为含显示屏幕的四方体型设计以及圆筒形无屏幕两种设计。而Apple公司旗下产品的工业设计方面一直都是业界领头有一定参考价值，另外三者则是热门智能音箱销量排行榜排
25、列前三的产品。（参考为ZOL排行因为本次设计仅仅考虑播放器部分，而市面产品所在的品牌旗下都拥有一系列的其他生活产品可达到相互控制效果，所以暂且不对播放器以外的硬件控制作出研究。硬件控制仅为市场调查对比。Apple Home pod：产品主要配合iOS系统人工智能Siri使用，连接方式主要为802.11ac无线网络（具备MIMO技术）以及蓝牙5.0。功能：蓝牙功能、云端存储4000万首音乐、支持Siri语音控制、控制室内的灯光效果以及室内温度设定。音频来源：Apple Music、iTunes资料库中的音乐、iCloud音乐资料库（需配合Apple Music订阅）、Apple 播客、可使用Ho
26、mePod隔空播放 iPhone、iPad、iPod touch 或 Mac上的其他内容控制方式：轻点或按住 + 或 可调大/调小音量，按住Home以启动 Siri，轻点Home以播放/暂停音乐或 Siri，轻点两下跳转下一曲目，轻点三下跳转上一曲目。外观设计：图2.2 2 Apple Home podHUAWEI Sound X：产品为华为和帝瓦雷联合打造的智能音箱产品，主要为一碰传音技术，即手机碰一碰音箱就能播放音乐。连接方式为WLAN 802.11 ac 2x2，2.4GHz和5GHz双频以及蓝牙5.0功能：蓝牙功能、华为音乐以及酷狗音乐两大平台千万级优质音乐播放、提供上亿级优质有声内容
27、、小艺人工智能语音控制、智能电话功能、智能家居功能（与多品牌实现云云互联）通过账号共享实现家电设备互相连接。音频来源：华为音乐、酷狗音乐控制方式：一碰传音、手势控制一盖静音靠近亮灯、包含播放暂停上下首功能按键外观设计：图2.2 3 HUAWEI Sound X阿里巴巴天猫精灵CCL：天猫精灵为基于AliGenie平台的智能音箱产品，CCL为AliGenie的第四个版本产品。连接方式为WLAN 802.11 ac 2x2，2.4GHz和5GHz双频以及蓝牙5.0。 功能：语音提示、视频显示、视频通话、音乐播放、远程监控 音频来源：各大App 控制方式：App控制、语音控制基本按键控制（音量增加减
28、按键、静音键以及电源按键）外观设计：图2.2 4阿里巴巴天猫精灵CCL小度在家X8：小度在家为百度公司旗下的产品主要实现了远程语音交互、人脸识别、手势控制、延伸唤醒等功能的智能音箱产品。连接方式为WLAN 802.11 ac 2x2，2.4GHz和5GHz双频以及蓝牙5.0。 功能：语音控制、人脸识别、视频播放、音频播放 音频来源：各大App 控制方式：语音控制、人脸识别、手势控制外观设计：图2.2 5小度在家X82.3如今与未来客户需求在现今的发展，其实可能已经不是在意智能音箱硬件本身的优化发展了，硬件的发展音质之余物理感官体验纵然是一环但目前来说已经是一个发展空间较少的部分，而近几年智能音
29、箱之所以如此火热是因为，从智能音箱中我们看到了一种新的交互方式，让我们的生活有了一定的改变。本设计主要是考虑音乐播放部分，所以在需求方面仅做音乐播放部分讨论。基于对市面上的产品分析与了解，目前还处于需要一定的手动调谐阶段，需要一定的操作开启语音控制。并未达到完全解放双手达到完全智能化的地步。现阶段的需求暂且还停留在基础的版智能化声控足矣。未来几年的趋势，基本会在完全智能化，不需要任何的人工调控辅助即可进行控制产品。例如语音唤醒，不需按键控制开启语音助手。让产品达到一个更加智能化、更具便利性的效果。在目前来说播放器并不具备直接点播这一功能还需通过人手调控或是根据文件列表顺序进行播放，那么通过直接
30、的语音控制能否达到特定歌曲的转化，这也是当下的其中一个点。在目前看来，智能音箱行业面临的最大难题是定制化、个性化要求方面出现供不应求的问题。在以往很多产品的设计生产当中，通过客户反馈的信息，进行解决方案修订、改良、Bug优化，然后客户进行版本更新。但一般这时候新的反馈信息会出现，由此成为一个死循环，技术定制服务商提供的速度并不能赶上客户定制需求。在未来而言，可能会更偏向于人工智能AI，进行不断地自我学习、更新达到客户所需。2.4产品总结本次设计主要考虑在智能化方面，在传统按键音箱的基础上考虑如何将产品做得符合现代人们的需求。而目前来说远程便携控制是其中的一个点，在这里我们会考虑到遥控器这一说。
31、而蓝牙技术的出现能将遥控器和手机两者很好的解决，并且能够将两者合二为一。制作一个App实现远程操作并且做到语音唤醒开启语音控制功能，将现有的功能实现完全语音控制解放双手。图2.4 1功能总结另外希望能够设计出语音点播功能，直接通过语音识别用户所需的音乐名，控制该首音乐播放，达到用户需求。在外形方面希望能够结合市面上一些产品的优点，设计出一个贴近家居环境，迎合时代走向的音箱外壳。基本综上所述本次设计需要完成一个，具有语音唤醒、语音控制、基本音乐播放功能的家居播放器设备。在一定程度上尽可能地贴近未来发展的趋势。在App方面，需要将基本的播放功能做好，并尽可能做到与产品硬件真正的连接，而非仅仅作为一
32、个载体扬声器播放。3 App设计App设计需要整理功能需求，做出一定规划，按照功能规划做出App的原型。原型设计做出后做出相应的UI设计进行美化，相对应的一个基本的空壳完成后则需进行的App开发。根据不同按键所需要的功能进行程序编写，达到功能所需，最后进行测试。3.1 App需求整理App需求整理是App开发流程中最重要的一环。这里的App需求根据产品的市场客户需求调查所衍生而来，App作为人机交互中的一个重要环节主要面对的就是客户本身，因此在整理App开发需求时，不仅要表达产品本身特点功能，也要考虑客户的需求。最后整理出App的功能框架。本文第二章节中已有一定的客户需求调查在此就不作重复。本
33、次设计中App部分可分为两个部分，基本功能部分和智能化部分。基本部分主要为基本播放器功能，需要包含简单的播放、暂停、上一首、下一首、循环播放、随机播放这六个功能。在完成控制功能的基础上需要一定的信息读取例如歌曲名。智能化部分最主要是语音控制功能，通过语音控制去实现整个App的控制。以消费者的语音指令控制App的六大基本功能。在此之上希望能做出一个进阶功能，能不需通过手部操作直接通过语音进行语音唤醒语音识别功能。图3.1App需求整理3.2原型设计完成了上一步的整理后，我们需要一个产品草图，这里也称为App原型，将需求以及产品特点整理成一个功能模块，再将模块搭建组装，形成一个App原型。图3.2
34、 1原型设计图13.3 UI视觉设计完成了App原型后，可以说仅仅是完成了骨架部分还需要增添皮肤，对此则是对界面进行美化，根据App的内容进行排版设计、配色以及功能图标等设计。最终完成App界面最终效果图。图3.3UI视觉设计图3.4 App开发完成UI视觉设计后，基本上一个App的外壳可以说基本上完成了，而缺少的则是程序内部部分，也就是到这一步需要开始对App进行一定的开发。因为目前主流的手机设备基本上为Android和iOS系统两种，Android系统相对于iOS系统来说更加开放，不需经过审核一类流程，在本次设计中考虑考虑到更加方便于测试研究所以选择了Android系统进行App客户端开发
35、。本次设计App开发环节主要使用App Inventor进行App的搭建。App Inventor原为Google Lab的一个子计划，是Android App的开发编程环境，相较于传统App开发，App Inventor将繁杂的程序代码放弃了，而代替的则是形式积木的堆叠程序块来完成Android程序。图3.4 1App Inventor思路：本次设计硬件存储为SD卡，在SD卡内建立一个文件名为music的文件夹，并将十首音乐放入其中。考虑到中文可能会存在出现乱码显示，我们将文件名全部改为拼音或者英文。这里music为我们的音乐播放器源文件夹，App以及硬件都调取源文件夹内的音乐作为播放源文件
36、。手机装上SD卡再使用 USB连接上电脑中，此时源文件夹的路径为G：/mnt/sdcard/music。在Windows命令型窗口中运行cmd，通过输入指令进入SD卡相应路径。我们需要将文件夹内的所有MP3文件信息转化为一个列表并制作成txt文件，所以此时我们需要在窗口输入指令“dir *.mp3 filelist.txt”。在music文件夹内会自动生成图3.4 2命令窗口流程1图3.4 3命令窗口流程2图3.4 4命令窗口流程3 图3.4 5命令窗口流程4 图3.4 6命令窗口流程5图3.4 7命令窗口流程6一个新的txt文件，文件名为filelist.txt。打开文档会发现除了歌曲名外还
37、出现了MP3文件的其余信息例如歌手名、专辑名、时间等，但这一些对于本次设计可以说是多余的。在这里我们需要将txt文件使用EXCEL去打开，并将多余的信息去掉仅仅保留歌曲名这一列信息制成表格。最后将文件格式改为CSV文件（逗号分隔的文本文件）。图3.4 8流程1图3.4 9流程2图3.4 10流程3图3.4 11流程4图3.4 12流程5完成源文件的处理工作后，我们转到App Inventor，先需要去完成初始界面Screen1与功能界面Screen2的跳转。程序为：当按钮2（Start）被点击时打开Screen2，当按钮1被点击时执行退出程序命令。图3.4 13 Screen1程序部分完成了初
38、始界面与功能界面的跳转我们需要一个读取文件的小模块。声明一个变量名为“文件列表”，并且定义为一个空列表。当App屏幕Screen2初始化时，使用文件管理器模块进行读取参数文件路径/mnt/sdcard/music/filelist.csv。当文件管理器接收到CSV文件后，将CSV文件转化为文本并设置全局变量“文件列表”，并在标签2中显示。图3.4 14 Screen2文件读取程序部分完成文件读取模块后需要去完成一系列的命令定义。先声明三个全局变量分别为“歌曲名字”定义为一个空列表、“文件路径”定义为路径file:/mnt/sdcard/music/、歌曲序号定义为1。定义一个新的函数命名为播放
39、，当函数开始执行时设置源文件，源文件为路径块，调取所有歌曲路径，调取“文件列表”变量，选择“文件列表”变量的“歌曲序号”变量的第一项。即调取之前我们将文件列表进行排序后的第一项路径并读取源文件。这一步便完成了播放器源文件的读取。然后需要进行信息读取。设置“歌曲名字”变量为“文件列表”变量中的第“歌曲序号”变量项，即设置为当前序号项，然后设置标签而为“歌曲名字”变量。最后调用音频播放器模块进行播放指令。图3.4 15 Screen2播放程序部分完成播放函数后我们需要去制作一个播放模式，否则播放函数完成后便无法跳转下一首歌曲。这里我们默认选择为循环模式，随机模式则需要去靠按键触发。当音频播放器模块
40、完成了播放后给出选择项，如果“歌曲序号”变量小于“文件列表”变量的长度，则设置“歌曲序号”变量加1，否则将“歌曲序号”定义为1.然后调用播放。这里主要是一个条件播放，如果当前歌曲序号是小于所有的文件数量则当前歌曲序号加，然后调用播放函数读取当前歌曲序号的源文件进行播放并显示相关信息。若当前歌曲序号等于文件数量则将歌曲序号改为1，即当前为最后一首跳转回第一首，然后调用播放函数进行播放。图3.4 16Screen2循环播放程序部分随机播放模式则是需要通过相应按键进行触发，定义新的函数为“随机”，设置音频播放器源文件为一个合并路径。调取所有歌曲路径，调取“文件列表”变量，选择“文件列表”变量中的随机
41、一项。然后调取相关信息赋予给“歌曲名字”变量并将标签2设置为“歌曲名字”变量，最后再调用音频播放器进行播放。图3.4 17 Screen2随机播放程序部分播放暂停键主要为控制音频播放模块的开始和暂停，因为没有什么复杂的过程主要是一个变换交互这里放到优化部分再讲解。上一首以及下一首我们都设置为函数命令，两个命令都基本相似主要为条件控制有点不同。两者若执行都先暂停当前音频播放模块的歌曲播放，然后进行判断。上一首为如果“歌曲序号”变量大于1则“歌曲序号”变量减1，否则设置为“文件列表”长度。这里主要判断当前歌曲序号是否为第一首若条件符合则将序号减一，若不符则设置为最后一首。而下一首函数的区别也是在这
42、里，如果“歌曲序号”变量小于“文件列表”长度，则设置“歌曲序号”变量加1，否则设置“歌曲序号”为1。主要判断当前歌曲序号是否为最后一首，符合则自动加一，若不符合则设置为第一首。两者修改完歌曲序号后便可以执行播放函数。图3.4 18 Screen2上一首切换程序部分图3.4 19 Screen2下一首切换程序部分语音控制我们需要完成基本测试后再做，详细我们放置项目优化讲解。3.5项目测试测试方式主要为两种，AI伴侣以及APK。在基础功能测试上我们可以直接使用AI伴侣实现实时调试，主要利用手机与电脑在同一WIFI内通过模拟便可以进行测试。图3.5 1 AI伴侣而因为语音功能不支持AI伴侣模拟，所以
43、我们仅能通过打包APK文件至手机下载App进行测试。图3.5 2 APK两种测试方法都可达到一样的效果，但相比较AI伴侣会更方便，能够直接修改程序模块手机能可以实现更新，而APK打包则需要重新打包传送至手机再进行下载，然后覆盖当前版本调试。然后在蓝牙方面则是需要硬件与手机进行字符编码等数据调节进行一系列的测试。3.6项目优化完成了基本功能的开发与测试后我们会发现，在按键交互这方面是有所欠缺的。在原型设计和UI视觉设计中一些按键有所冲突。在原型构建中把基本的按键都摆放至模型中，但在程序执行的过程中没有发生一些信息变化来显示当前的状态，这些是需要被优化的。然后就是语音控制方面，在语音控制的过程中我
44、们需要注意的一些信息的显示变化。一般来说，我们进入一个音乐播放界面，这时候是无音乐在播放的。这个时候界面的显示状态应为无歌曲播放暂停键应该为不显示状态，而播放键应当是显示然后为一个待开始播放状态。而在有歌曲播放的状态下播放键应为不显示状态，相反暂停键应为显示状态。在程序界面我们需要去进行一定的判断以及设定。当Screen2初始化时我们需要添加设置按钮2（播放键）是否显示为真，按钮3（暂停键）是否显示为假。而当按键2（播放键）被按下时，则需要去判断当前状况来执行命令。先判断按钮2（播放键）是否显示来断定当前播放器状态。如果按钮2（播放键）显示为真，代表当前是无歌曲播放状态，则需要执行一下命令设置
45、按钮2（播放键）是否显示为假按钮3（暂停键）是否显示为真，再调用播放函数。否则调用音频播放器模块开始播放。因为这里有无音乐播放的状态是不同的，若不分开判断，则都会重新播放当前歌曲，暂停功能便作废了而无法达到在当前点继续播放歌曲。图3.6 1 初始化优化程序图图3.6 2 播放程序图而配合的则是按钮3（暂停键），主要为当按钮3（暂停键）被按下时，播放键与暂停键的一个交互状态转换。将两者的显示真假参数变更，然后将音频播放器停止播放。图3.6 3 暂停程序图另外的按键5（随机播放键）与按键6（循环播放键），在按下后也需要一定的交互变换。两者当按键被按下后都会呈现一个播放的状态，所以当两者被按下后需要
46、将按键2（播放键）按键3（暂停键）的显示状态分别设置为假以及真。因为两种播放方式是不能同时存在的，那么当按键被按下后我们决定将按键的背景颜色改变，因为初始颜色为白色，那么需要做出一个对比才能显示状态的改变，那么被按下的按键背景颜色则会变为灰色。于量函数中设置若按键5（随机播放键）被按下设置其背景颜色改变为灰色，而按键6（循环播放键）背景颜色改变为白色。若按键6（循环播放键）被按下则反之。图3.6 4 随机播放优化程序图图3.6 5 循环播放优化程序图因为语音部分相对比较特别所以放置在优化这一块统一讲解。语音模块方面主要是调用了百度语音交互的三大组件的其中两项，分别是百度语音识别以及百度语音唤醒。这里需要用到百度智能云（图3.6 6百度智能云完成上述步骤后我们需要将AppId、AppKey、SecretKey以及应用包名称填写入App Inventor中。因为百度智能云的数据较为齐全这里我们可以选择的语