基于51單片機的音樂播放器的軟硬件設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 程圖主程序實現對單片機進行初始化后，進入歌曲識別子程序。確定歌曲曲目后，顯示屏進行顯示。然后子程序對音樂播放文件進行循環判斷，得到按鍵的命令后再進行按鍵播放。音樂播放的同時，顯示屏顯示歌曲名，單片機調用字節模式讀取U盤數據進行音樂播放。在播放音樂的過程中，子程序循環判斷音樂是否播放結束。當音樂文件播放結束時，判斷是否有按鍵按下,并執行相應的命令。系統流程圖如圖12所示。圖12 系統流程圖4 系統調試結果及分析（1）USB轉TTL出現的問題：1）驅動安裝調試因為Windows 7系統出現系統不兼容軟件，本設計調試的系統是64位，所以驅動很難找到，大部分驅動支持Windows XP系統，所以出現驅動安裝不成功或者安裝出現錯誤的提示或者在設備管理器出現黃色的嘆號，都表明驅動沒安裝成功。驅動安裝調試如圖13所示。解決方法是要考慮兼容性問題，下載的驅動應當手動安裝，使用系統自動配置會出現黃色嘆號。且安裝完畢，一定要重啟才能生效。 圖13 驅動安裝調試2）程序下載調試按照PL2303驅動手冊下載程序不能成功，認為是最小系統模塊燒了，進入串口數據測試沒有發現問題，重新連線搭建系統，將STCISP單片機下載編程燒錄軟件下載按鈕下面的兩個方框打上對號，終于把程序下載進了單片機。解釋一下打對號的作用。l 每次下載前重新調入已打開在緩沖區的文件，方便調試使用。就是在點擊下載時，程序自動把已打開在緩沖區的文件重新調入，這樣方便下載程序不用總要點打開文件來重新調入文件。 l 當目標代碼發生變化后自動調入文件，并立刻發送下載命令。跟每次下載前重新調入已打開在緩沖區的文件，方便調試使用性質一樣，但是不用點擊下載來調入文件，自動調入并下載。（2）屏幕顯示調試程序下載成功后根據顯示的內容來調試，在刪除漢字的時候按下刪除格一下，就變成亂碼，經過查找資料之后，才懂得每行可以寫8個漢字或16個字符，如果寫的字符少于16個，那么用空格把未寫的地方填充滿16個字符就不會出現亂碼了。屏幕顯示調試如圖14和圖15所示。圖14 屏幕顯示調試前圖15 屏幕顯示調試后（3）搭建資源I/O端口分配簡化最初LCD12864使用的是并行通信，線路復雜，占用I/O資源太多，I/O端口不夠使用，按鍵問題在并行通信時只剩下一個按鍵，只能實現下一曲功能，不能完成預定目標。經過分析將I/O資源分配簡化，把并行通信改為串行通信，簡化了線路，并且I/O端口分配也合理還留出了余量。結束語歷時十二周的畢業設計終于結束了，我收獲了很多在課堂上無法學到的知識，不僅培養了我親身實踐動手的能力，軟件的編程能力也得到了大幅度的提高，受益匪淺。同時檢驗了我的理論知識，也完善了我的知識體系。在Keil和Protel軟件的基礎上，完成了畢業設計的任務，實現了運用C語言進行編程，在LCD顯示屏上顯示播放歌曲的名字，并通過按鍵對歌曲的音量和切換進行控制的功能，這次畢業設計主要完成了以下幾個方面的內容：（1）熟悉了單片機STC12C5A60S解碼芯片VS100LCD128*64液晶顯示器的工作原理和使用方法。（2）U盤數據的讀取和MP3文件播放的設計做了分析，并根據設計功能的要求，確定了總體設計方案。（3）在總體設計方案的基礎上，完成了音樂播放器的整體設計。（4）在調試過程中發現設計的缺陷，逐步優化軟件設計，合理完成軟件的編寫。存在的問題：由于時間和自身知識掌握能力的關系，此次設計雖然達到了設計的基本要求，由于硬件條件和工具有限，本次設計在功能上還不是很齊全。但是設計過程中可能沒有完全考慮到整體的設計問題，如歌詞的顯示，在以后的設計過程中注意這些細節性的問題，在實際的應用中盡可能的避免。參考文獻[1] 范海紹，李方園. 零起點學Proteus單片機仿真技術[M]. 北京: 機械工業出版社，[2] 智兆華，張鵬. USB接口芯片CH375的原理及應用[J]. 今日電子，:7475[3] 董楊生. USB主機在嵌入式系統中的應用[J]. 嵌入式系統，:2225[4] 張華宇. AVR單片機開發入門與典型實例[M]. 北京市: 機械工業出版社， :151156[5] 袁衛，黨紀源. 基于單片機的MP3播放器設計[J]. 現代電子技術，2011, 34(4): 123125[6] 黃平平，吉榮廷，沈大鵬. 基于CH375實現單片機讀寫U盤[J]. 現代電子技術，2006，29(18)[7] 王瀾錦. 基于CH375U盤MP3播放器設計[J]. 嵌入式技術，: 5860[8] 江志紅. AVR單片機系統開發實用案例精選[M]. 北京市: 北京航空航天大學出版社，:342345[9] 趙建領. 51系列單片機開發寶典[M]. 北京: 電子工業出版社，[10]周國運. 單片機原理及應用（C語言版）[M]. 北京: 北京水利水電出版社，[11]姜雪蓮，司徒忠. 基于單片機的嵌入式U盤控制器的設計與實現[J]. 機電工程技術，2005 , 34(4):7981[12]李朝清. 單片機原理及接口技術[M]. 北京: 北京航空航天大學出版社，[13]宋紅星，郭興旺. 以優盤為存儲介質的MP3播放器設計[J]. 單片機與嵌入式系統應用，2006:5860[14] Xiao Technology and Application[M].Beijing:Tsinghua University Press,2003[15] Top sun. Drive Your MP3 VS1003[EB/OL]. 2006. 附錄（1）系統整體接線圖(2) 整體實物圖(3) 程序設計1）MP3解碼模塊：VS1003XDCS(13)P22 (數據片選端)XCS(23)P23 (片選輸入，低電平有效)XRESET(3) P24 (低電平有效，異步復位端)DREQ(8) P25 (數據請求，輸入總線)SCLK(28)P27 (串行總線的時鐘)SI(29)P26 (串行輸入) 2）USB讀寫模塊：CH375D0D7(1522)P00P07 (8 位雙向數據總線，內置弱上拉電阻)A0(8)P20 (地址線輸入，區分命令口與數據口，內置弱上拉電阻，當A0=1 時可以寫命令，當A0=0 時可以讀寫數據)CS(27)P21 (片選控制輸入，低電平有效，內置弱上拉電阻)INT(1)P32 (在復位完成后為中斷請求輸出，低電平有效)WR(3)P36 (寫選通輸入，低電平有效，內置弱上拉電阻)RD(4)P37 (讀選通輸入，低電平有效，內置弱上拉電阻)3）LCD顯示模塊：LCD12864LCD12864_RS(4)P35。 (并行的指令/數據選擇信號；串行的片選信號) LCD12864_RW(5)P34。 (并行的讀寫選擇信號；串行的數據口)LCD12864_EN(6)P33。 (并行的使能信號；串行的同步時鐘)LCD12864_PSB(15)P15。 (并/串行接口選擇：H并行；L串行)LCD12864_RST(17)P14。4）按鍵控制功能: Key1P10 (實現上一曲) Key2P11 (實現下一曲) Key3P12 (聲音放大) Key4P13 (聲音減小) 5）C語言程序如下： ：define CH375HF_NO_CODE 1include include include include 主函數：void main(void) { Uart_Init()。 //初始化串口 initinal()。 Display_Wele()。 //顯示液晶啟動字符 while(1) { Host_MP3Play()。 //播放MP3歌曲 }}include unsigned int VOL_VALUE=0x00。define VOL_VALUE 0x0000 //音量控制 0x1111// 音量控制示意： 0x D3 D2 D1 D0 一共32位，用四個八進制數表示// | | | |__// | | |_____右聲道 00xFE ，0為最大// | |________// |___________左聲道 00xFE ，0為最大定義端口：sbit SI =P2^6。 //數據口，對應MOSIsbit CLK =P2^7。 //時鐘sbit DREQ =P2^5 。 //數據請求，在VS100的FIFO在能夠接受數據的時候輸出高電平 sbit XRESET=P2^4 。 //復位sbit XCS =P2^3 。 //指令使能sbit XDCS =P2^2 。 //數據使能void delay(unsigned int time){ while(time)。}SPI寫入數據： void spi_write(unsigned char x){ unsigned char i=0。 for(i=0。i8。i++) { CLK=0。 DATA=(xi)amp。0x80。 //VS1003從高位開始寫入 CLK=1。 }}向VS1003寫入指令： wr_mad(unsigned char addr,unsigned char hdat,unsigned char ldat )// | | |// 地址 高八位數據 低八位數據{ DREQ=1。 while(!DREQ)。 XCS=0。 spi_write(0x02)。 spi_write(addr)。 spi_write(hdat)。 spi_write(ldat)。 XCS=1。}復位VS1003： void Mp3Reset(void){ XRESET=0。 //硬件復位 delay(100)。 XDCS=XCS=XRESET=1。 wr_mad(0x00,0x08,0x04)。 //模式控制 開啟軟件復位 VS1003自身SPI模式 delay(10)。 DREQ=1。 while(!DREQ)。 wr_mad(0x03,0xd0,0x00)。 //時鐘頻率控制 XTALI 增加倍頻數 delay(10)。 wr_mad(0x05,0xbb,0x81)。 //直接改變采樣率 delay(10)。 wr_mad(0x02,0x00,0x55)。 // 內置低音、高音增強 // 15：12 高音控制，（8…7 ,為 0 表示關閉） // 11：8 最低頻限 1000Hz 步進（0…15） // 7：4 低音加重，1dB步進（0…15 ,為0 表示關閉） // 3：0 最低頻限 10Hz步進（2…15） delay(10)。 wr_mad(0x0b,VOL_VALUE,VOL_VALUE)。 // 音量 delay(10)。 spi_write(0)。 //在每個文件播放完后至少寫入4個0 spi_write(0)。 spi_write(0)。 spi_write(0)。} ：include include include include void mDelaymS(UINT8 delay){ unsigned char i,j,c。 for(i=delay。i!=0。i ) { for(j=200。j!=0。j) c+=3。 for(j=200。j!=0。j) c+=3。 }}UINT8 mCopyCodeStringToIRAM(UINT8 idata *iDestination, UINT8 code *iSource