音乐播放器设计.doc

单片机技术课程设计说明书 音乐播放器 系 、 部： 电气与信息工程系 学生姓名： 指导教师： 王韧 职称 副教授 专 业： 自动化 班 级： 完成时间： 2010年1月 摘 要本音乐播放器采用ATMEL公司的AT89S52单片机为核心，使用12MHE晶振与单片机AT89S52相连接，通过软件编程的方法实现播放、暂停、选歌的功能。该音乐播放器设有三个键K0,K1,K2和K3键，进行相应的操作就可以实现复位、播放、选歌、暂停的功能。整个过程就是先设计和焊接好硬件电路，再通过汇编语言编写应用程序来实现我们需要的功能，这期间，进行程序设计和在板子上调试程序是本设计的重点和难点。关键词 音乐播放器；AT89S52；硬件电路；软件设计ABSTRACTThe music player uses ATMEL Corporation AT89S52 MCU core，Use 12MHE crystal is connected with the microcontroller AT89S52，By software programming method to achieve playback, pause, select songs function。The music player has three keys K0, K1, K2 and K3 key，Accordingly reset operation can be achieved, play, select songs, pause functions。The whole process is the first hardware circuit design and good welding，And through the assembly language to write applications to realize we need to functionality，During this period, for programming and debugging the board process is the focus of this design and difficulty。Key words Music player; AT89S52; Hardware circuit; Software design目 录1 设计任务要求及总体方案介绍11.1 设计课题任务11.2 功能要求说明11.3 总体方案介绍及工作原理说明12 硬件系统的设计22.1 硬件系统各模块功能简要介绍22.2 电路原理图，PCB图，元器件布局图22.3 元件清单33 软件系统的设计43.1 单片机使用资源介绍43.2 软件系统各模块功能简要介绍43.3 系统程序流程图54 设计总结94.1 设计结论及使用说明94.2 设计仿真结果94.3 设计误差分析94.4 设计体会94.5 教学建议9参考文献11致谢12附录13附录一 电路原理图13附录二 PCB图14附录三 元器件布局图15附录四 程序清单16161 设计任务要求及总体方案介绍1.1 设计课题任务设计一个具有特定功能的音乐播放器，具有播放，暂停，选歌等功能。1.2 功能要求说明设计一个具有特定功能的音乐播放器。该音乐播放器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。该音乐播放器可以播放多首音乐，曲目选择可以由键盘控制，曲目名称可以显示在显示器上。1.3 总体方案介绍及工作原理说明此音乐播放器由复位电路，时钟电路，3*1独立式键盘，单片机和12864液晶组成，设计课题的总方案如图1.1所示。图1.1 总体设计方案图要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期，然后将此周期除以2，即为半周期的时间。利用定时器计时这个半周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可以在I/O脚上得到此频率的脉冲。利用AT89S52的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。如频率为523HZ，其周期T=1/523=1912S,因此只要令计数器计时956S /1S=956，在每次计数956次时将I/O反相，就可以得到中音DO(523HZ)。2 硬件系统的设计2.1 硬件系统各模块功能简要介绍本设计的硬件系统主要采用以下基本模块来实现，单片机最小系统模块，入模块，输出模块，电源模块。1.单片机最小系统模块：包括低功耗、高耗能CMOS8位微控制器AT89S52；复位电路；晶振电路。本模块AT89S52系统控制核心，单片机系统复位由复位电路完成，单片机内部有一个高增益，反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端位引脚XTAL2。通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容，这样就构成了一个稳定的自激振荡器。2.输入模块：本模块共用到了 4个按键，一个复位键，单片机运行期间，利用按键完成复位操作。3个按键为独立式键盘，K1键控制音乐播放器的播放，K2按为选歌键，K3键为暂停键。且K1，K2，K3分别与P1.0，P1.1，P1.2各口线相连，说明这些按键可以独立实现相应的音乐播放器功能。3.输出模块：本次设计12864液晶为显示，可以显示共三首歌的歌名，以蜂鸣器为声音输出装置，当按下播放键时，可以听到不同频率音符组成的歌曲。4.电源模块：本次设计采用的是+5V的直流稳压电源。2.2 电路原理图，PCB图，元器件布局图设计课题电路原理图见附录一。设计课题电路的PCB图见附录二。设计课题电路的元器件布局图见附录三。2.3 元件清单设计课题元件清单如表2.1所示。表2.1 元器件清单名称数量参数电容2个30pF极性电容1个22F金振1个12MHZ四角开关4个电阻1个0.2K电阻1个2K电阻1个1K电阻4个4.7K插针1排20PIN芯片1块AT89S52芯片插座1个40PIN蜂鸣器1个三极管1个PNP排阻1个4.7K下载口插座1个10PIN电源插座1个2PIN双面板1块螺丝钉（带螺帽）4个3 软件系统的设计3.1 单片机使用资源介绍设计课题使用单片机资源的情况如下：单片机的P0口的7个口线接12864液晶的DB0至DB7;P2.0接12864的4口，P2.1接12864的5口，P2.2接12864的6口线，P2.3接12864的15口线，P2.4接12864的16口线，P2.5接12864的17口线；单片机的EA接高电平；P3.7接蜂鸣器；复位口线接了复位电路；P1.5、P1.6、P1.7接了下载电路；P1.0、P1.1、P1.2分别接了按键K1、K2、K3；外接晶体引线端XTAL1、XTAL2接了时钟电路；用户RAM区中的70H用来保存播放歌曲的序号；使用定时器0用来实现产生不同频率。3.2 软件系统各模块功能简要介绍1播放歌曲模块：本音乐播放器用按键K1来实现播放功能，采用K2键来实现选歌功能，采用K3来实现暂停功能，在程序一开始，设置键扫描指令，当查询到P1.0口为低电平，即K1按下时，转到播放歌曲模块，开始播放歌曲。在播放过程中，设置键扫描程序，当查询到有K2键按下时，转到选歌功能区，当查询到有K3键按下时，转到暂停功能区。2.键扫描模块：本模块用来指引程序的去向。K1键实现播放歌曲功能，K2键实现选歌功能，K3键实现暂停功能。一旦查询到有键按下，则转到相应的功能区去，实现相应的功能。3.定时器中断模块：本模块的功能是产生不同频率的脉冲，从而在蜂鸣器上产生不同频率不同幅度的电平信号，一系列的高低电平组成一首音乐。 3.3 系统程序流程图系统主程序流程图如图3.1所示。图3.1 主程序流程图K1键程序流程图如图3.2所示。图3.2 K1键程序流程图K2键功能程序流程图如图3.3所示。图3.3 K2键功能程序流程图K3键功能程序流程图如图3.4所示。图3.4 K2键功能程序流程图4 设计总结4.1 设计结论及使用说明当原理图画好之后，在Protues里进行仿真，我们可以听到蜂鸣器发出连续的不是很标准的音符，但基本上还是能有一些旋律。通过配合使用按键K1、K2、K3，我们可以实现播放，暂停，选歌的功能。此音乐播放器的电源为+5V的直流稳压电源，安全性较高。下载口是自己根据市面上出售的下载接口做的封装，然后做成了实物。在使用过程中，要特别小心不能用很大的力气去弄元器件，否则容易拔掉元器件，是此与音乐播放器缺少元件，例外，有些焊口可能是虚焊，在检查电路等时要注意电路是否虚焊了。4.2 设计仿真结果当把程序下进去之后，按下K1键，就可以听到不规则的发音，声音嘶哑，比较难听，歌曲从第一首播放直至最后一首，接着循环，说明板子没有问题。例外，但按下K2、K3键时，我们可以分别实现选歌和暂停的功能。4.3 设计误差分析由于此音乐播放器比较简单，只由单片机最小系统和蜂鸣器租成，不是很严谨，缺少科学的计算参数，没有精确的数字。输出电路只由蜂鸣器组成，声音嘶哑，比较难听，再加上我们焊接电路时出现的不规则的焊接，增加电阻也是有可能的。4.4 设计体会 此次课程设计，我们选择做了音乐播放器，做这个实物的组只有两组，所以资源也很少。再这个过程中，遇到了很多难题，可以说，超出我的能力范围之内，这个过程有喜有忧。自从老师布置下来后就一直在思索这个问题可是一直没有什么头绪。后来，上网，查找资料，和同学商量讨论，总算是有了一点眉目。从这次设计中，我明白了团队的强大，知道只有大家相互合助，才能使自己的力量发挥出来。最难的就是程序，我足足花了一周的时间去搞程序。看到了自己准备的不足，同时也看到了自己没有努力。革命尚未成功，同志还需努力，只有更好，没有最好！4.5 教学建议和王老师相处一个学期，其他好的方面不多讲，就针对您教学写点教学建议。首先，学生是怕老师或者同学讲她或是他很笨啊，没有能力等的，就向您说的，“学生的潜力是要老师去发掘的”，我觉得讲的很正确。在学这个单片机过程中，王老师不断的引导我们去学，即使我们在最难过最绝望的时候，也不会失去信心，我想，这是作为老师的财富，因为学生不会惧怕去学，还会很努力的去学，就像我们一样，所以，这方面要请王老师继续发扬这种精神。帮助学生克服怕出错、怕麻烦等思想障碍，同时在比较困难的地方给予具体的指导，使学生能够比较顺利地完成，这样会增加学生的兴趣，而不会因为那学挫折而放弃学习。其次，就是，人人平等，要对每个同学都一样的好，而不是偏爱。每个学生都是您的学生，要是有同学觉得您偏爱谁了，那样就会影响您在同学们心目中的形象，从而给影响师生互动，这样，对双方的不好。所以，让您对同学的喜欢，使每一个人都能感受到吧，我想，一个让尊敬的老师，是应该具有这样的胸怀的。不喜欢王老师老是嚼槟榔，尤其是做实验的时候。虽然您会不在乎别人的感受，但是，有些同学不喜欢那气味，而且，作为一个老师，老是嚼槟榔，感觉不是那么一回事。我建议您嚼口香糖，这样，即对您的身体好，也让同学觉得您是有修养的。我觉得王老师应该多去运动，你身材太臃肿了，虽然心态很年轻，但是，您给人的感觉是可以当爷爷了，这样不好。人在奋斗了很久之后是会觉得厌倦，会变懒的，我不否认，但是我觉得王老师还可以有更高的成就，而经常去运动就能找回那样的心态。也会使您更好的和学生相处吧。每次去办公室找王老师，就发现王老师老是在打牌。俗话说，上梁不正下梁歪，您这样会带坏学生的。一个老师，应该是我们的榜样，所以，王老师，以后就不要老是打牌了，打牌对您的眼睛也不好，辐射很大。最后，就是，保持和学生适当的距离，距离产生美，学生和老师各都保持自己的距离，适当的矜持，不要太接近了，这样，两者感觉都很好。参考文献1 代启化.基于Proteus的电路设计与仿真J.现代电子技术.2006,第19期.Dai QiHua.Protues-based circuit design and simulationJ.Modern electronic technology.2006,No.192 刘文秀.单片机应用系统仿真的研究J.现代电子技术.2005,第286期.Liu WenXiu.Microcontroller Application System SimulationJ.Modern electronic technology.2005,No.28致 谢通过不断的努力，我终于完成了我的课程设计，在这个过程中，遇到了无数的难题。一开始是我的原理图老是出错，封装不对，在王老师和同学的帮助下，封装搞好了，PCB图接着也顺利的出来了，这要