单片机基于单片机的音乐播放器

郑州交通职业学院课程设计报告

课程设计项目音乐播放器的设计

所属系别信息工程系

专业班级电子信息工程技术 1 班

姓 名李 陆 洋

学 号01 17

指导教师 姜 海

撰写日期201 1年12 月

目录

1.设计目的和要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1.1设计目的. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1.2设计要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

2.硬件电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

2.1总体设计方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

2.2单元电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

2.2.1单片机简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

2.2.2显示电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

2.2.3晶振电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

2.2.4复位电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

2.2.5发声电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

2.3总体电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

3.系统软件设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

3.1数码音乐产生原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

3.2总体流程图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

3.3键控子程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

3.3.1播放/暂停子程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

3.3.2曲目选择子程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

4.电路仿真调试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

4.1仿真平台. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

4.2仿真测试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

4.3测试总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

附录. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

1 .设计目的和要求

1 .1设计目的

目前单片机渗透到我们生活的各个领域几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置飞机上各种仪表的控制计算机的网络通讯与数据传输工业自动化过程的实时控制和数据处理全自动洗衣机的控制以及程控玩具、电子宠物等等这些都离不开单片机。在音乐播放方面利用单片机储存音乐控制播放也越来越广泛。为了更好的掌握单片机的应用用单片机设计一个音乐播放器。这样可以有效的将理论知识与实践相结合。

1 .2设计要求

设计一个音乐播放器有三个按键播放/暂停、下一曲、上一曲4位LED灯显示器用来显示所选曲目 该显示器在音乐播放中关闭一曲演奏结束时或选曲时才显示曲目信息。

2.硬件电路设计

2.1总体设计方案

本系统以89C51单片机为控制核心以按键开关作为控制元件以扬声器作为执行器件再结合6MHZ的晶振电路共同构成音乐播放器系统。

图1 系统硬件组成

2.2单元电路设计

2.2.1单片机简介

89C51单片机拥有4KB的片内ROM和128B的片内RAM。 ROM和RAM的片外寻址范围都为64KB。单片机拥有32个并行口和1个串行口。在89C51单片机中存在5个中断源其中有两个外部中断源、两个内部中断源和一个串行中断源。

图2 89C51单片机

2.2.2显示电路

显示电路是一个4位共阴极LED数码管。 单片机的P0.0-P0.7分别与数码管的A、B、C、D、E、F、G、DP相连接。单片机的P2.0与数码管片选段4相连接。

图3 4位共阴极LED灯

2.2.3晶振电路

晶振电路由两个30pF的电容和一个6Mhz的晶体振荡器组成。节点1与单片机的XTAL2相连接。节点2与单片机的XTAL 1相连接。

图4晶振电路

2.2.4复位电路

复位电路由复位键、22uF的电容C3、200Ω的电阻R3、 1000Ω的电阻R4组成。节点1与单片机的RST相连接。

图5复位电路

2.2.5发声电路

发声电路由数字扬声器、5V的电源和一个200Ω电阻组成。电阻R1一端接扬声器另一端接单片机的P1 .7。

图6发声电路

2.3总体电路图

图7总体电路图

3.系统软件设计

3.1数码音乐产生原理

音调的高低用音阶表示不同的音阶对应不同的频率。因此不同频率的方波就可以产生音阶音阶与频率的关系见表1。由于频率的倒数是周期因此可由单片机中的定时控制方波周期当定时器计数溢出时产生中断。将与扬声器连接的P1 .7取反后就可得到方波的周期从而达到了控制频率即音阶的目的。

表1音阶与频率的关系及方式1下定时器的初值

注 0表示简谱中的空拍

当晶体振荡频率为6.144MHz,定时器工作在方式1下时若各音阶相对应的定时器计数初值为X则可根据下式计算X

音调的长短用节拍数表示例如1/4拍、2/4拍、…… 不同节拍数的不同