基于 Wi-Fi 的無線放映系統設計

1 引言
在現實的課堂教學、公共演講、產品發
布、座談會中，講解人員主要通過固定的臺式
或筆記本電腦通過有線連接投影儀實現多媒體
放映，線纜多、連接繁瑣。講演中使用無線翻
頁筆進行輔助講解，只能上下翻動幻燈片而無
法直接打開超鏈接、繪制標記符號，控制功能
單一。小范圍配有多套設備時，還可能發生串
擾、串控現象，嚴重影響講演效果。
本文從實際問題出發，通過 Wi-Fi 無線
多媒體放映系統將手機、掌上電腦、平板電
腦等智能終端影像通過 Wi-Fi 技術無線連接至
HDMI 顯示設備或傳統 VGA 接口投影儀，省
去攜帶筆記本電腦及各種線纜等設備，減輕講
演者負擔，解決連接過程繁瑣、活動范圍受限、
控制功能單一等多種問題。
2 系統設計分析
基于 Wi-Fi 的無線放映系統，整體軟件分
為硬件和軟件兩部分。
軟件的功能為局域網內可以實現兩移動
終端屏幕信息共享的安卓應用（APP），分為
發送端和接收端；發送端直接安裝在用戶的移
動終端上，獲取屏幕信息，并通過局域網發送
至接收端。發送和接收的應用具體工作流程為：
（1）加入同一局域網，局域網無需接入外網。
（2）發送與接收設備互相認證連接。（3）發
送端獲取屏幕信息并轉發給接收端。（4）接
收端接收屏幕信息并通過放映裝置實現展示。
為了確保放映效果，發送并接收的整個周期小
于 1/25 秒。周期時間短，同時要求中間不能
有卡頓現象，則隱藏的要求就是傳輸速率必須
基于 Wi-Fi 的無線放映系統設計
文/劉曉民 惠國騰 馬文來
為解決目前多媒體教學、會
議講演等各種場所中存在的多媒
體連接過程繁瑣、活動范圍受限、
控制功能單一等問題，本文設計
了一種基于 Wi-Fi 技術的無線放
映系統，通過路由器組建無線局
域網、Wi-Fi 模塊連接技術以及為
收、發端設計無線投影 APP 的方
式實現了智能手機、平板電腦、
筆記本電腦等設備的無線投影功
能，為多媒體放映帶來極大方便。
摘
要
要高，這就得要求硬件方面的處理速度要匹配。
硬件分為兩個部分，一部分為 ARM9 的
單片機屬于不可移動裝置需要連接到投影儀或
者電視、顯示器等顯示裝置；另一部分為用戶
的移動終端，為搭載有安卓系統的手機或者平
板電腦。局域網建立有兩種方式：一種是開啟
開發板的內部熱點產生自身的局域網，但此種
方式會增加設備的內部載荷，容易引起設備故
障。另外一種是通過外部獨立路由器來創建熱
點使得接收器和發送端同時接入，實現單向連
通。
每個接收端均需有單獨的 ID 和 IP 地址，
用戶使用時只需按步驟進行連接即可實現放
映，大規模裝備該系統的時不存在信號紊亂串
擾等問題。
3 系統硬件設計
無線放映系統由兩個子系統組成分別是
多媒體輔助控制系統、無線多媒體放映系統。
3.1 媒體輔助控制系統
該子系統功能主要可以概括為控制整個
系統的開關，整體功能為多媒體控制、加密保
護。其中主要包括操作端、通信模塊、中心控
制模塊三部分；操作端和中心控制模塊是由通
信模塊連接起來的，工作流程如下：首先由操
作端發出請求命令，通信模塊接受命令并處理，
控制中心控制模塊做出響應。
3.1.1 操作端
由鍵盤、指紋識別器組成。作用是通過
鍵盤（指紋識別器）輸入密碼（指紋信息）采
集外部動作并轉化為電信號發送給通信模塊；
3.1.2 通信模塊
由 STC89C51 型單片機及底座構成的最
小系統組成。作用是接收操作端采集來的信息
并核對密碼（指紋）是否正確，如信息錯誤則
返回繼續讓操作端處于采集信息狀態，如信息
正確則向中心控制模塊發出命令；
3.1.3 中心控制模塊
繼電器和系統線路組成。接收通信模塊
的命令并作出回應，方式是控制繼電器的通斷
來控制整個系統的短路通斷。
3.2 無線多媒體放映系統
該子系統功能主要為無線放映和加密保
護。由無線終端、無線路由器、Tiny210V2底板、
Wi-Fi 模塊、三星 S5PV210 型處理器、放映設
備等部分組成。無線終端通過 Wi-Fi 連接到無
線路由產生的局域網然后 Tiny210V2 底板通
Wi-Fi 或者 LAN 接口連接起來，放映設備通
過 HDMI 高清視頻輸出接口連接到 Tiny210V2
底板上，實現放映。以下是各個模塊介紹：
3.2.1 無線終端
預裝無線投影 APP 的安卓系統或者 IOS
系統的智能終端。連接到無線路由器產生的局
域網，播放所需投影內容。
3.2.2 無線路由器
限定 IP 地址的無線路由器。通過限制 IP
地址的范圍實現點對點的連接，避免在放映時
其他無線終端的干擾，并增加連接密碼實現第
二重加密保護；通過 LAN 口連接 Tiny210V2
底板的 LAN 口實現通信連接，或者借用 Wi-Fi
模塊通過無線方式與 Tiny210V2 底板建立通信
連接；
3.2.3 Tiny210V2 底板
為三星 S5PV210 型處理器提供底座并利
用其 SDIO 接口、LAN 接口、HDMI 接口分
別連接無線路由器和放映設備。通過硬件連
接的方式將 Wi-Fi 模塊插入 SDIO 接口并由三
星 S5PV210 型處理器驅動使其正常工作，連
接到無線路由器，或通過網線將無線路由器
和 Tiny210V2 底板連接起來進行通信。通過
HDMI 接口與放映設備連接；
3.2.4 三星 S5PV210 型處理器
采用三星 S5PV210 作為主處理器，運
行主頻可高達 1GHz，S5PV210 內部集成了
PowerVR SGX540 高性能圖形引擎，支持 3D
圖形流暢運行，并可播放 1080P 大尺寸高清視
頻；主要作用是處理由無線終端通過無線路由
器發送過來的圖像信息并驅動 Tiny210V2 底板
使其各個端口正常工作，并輸出高清畫質。
3.2.5 Wi-Fi 模塊
通過硬件連接的方式直接與 Tiny210V2
底板連接并由三星 S5PV210 型處理器驅動發
送和接收無線信號進行通信。
3.2.6 放映設備
主要是指能夠處理 HDMI 視頻信號或
VGA 視頻信號的設備來實現放映功能，主要
形式有投影儀、顯示器、電視等設備。
4 軟件開發與調試
實現無線放映功能需要有軟件的驅動和
硬件的支持。在客戶端需要提前安裝指定的發
送端 APP 把屏幕的信息時時驅動出來，在通
過預安裝在開發板的接收端 APP 進行解碼放
映。