基于stm32f103rbt6的智能mp3播放器

基于STM32F103RBT6的智能MP3播放器摘要当代社会的发展，人们生活物质水平的提高。对于现代消费类电子的需求也愈来愈高。多功能MP3也越来越受欢迎。本设计以STM32F103RBT61为设计核心，利用VS1053音频解码芯片为主要元件设计了MP3播放器。并且，能实现高品质音乐播放功能。电路在硬件方面有主要涉及了VS1053硬件音频解码驱动器和320240分辨率的TFTLCD彩屏液晶模块，同时应用了DHT11温度湿度传感器模块。软件方面主要设计了有VS1053B模块的驱动程序，SD卡的操作，和FATS文件的操作程序等。所有系统并且基于RBT6微控制器的设计进行的编程设计。本文设计的介绍了基于RBT6的MP3播放器的设计方法。该系统主要将SD卡的歌曲文件硬件解码。，同时在TFTLCD彩屏液晶上显示歌曲信息，播放中可以通过开关按键可以实现对歌曲的控制。同时DHT11对环境温度进行检测。同时在彩屏上显示相应的信息。关键词STM32F103RBT6VS1053TFTLCDDHT11MP3播放器1STM32F103RBT6全文简写为RBT6ABSTRACTNOWADAYS,WITHTHEDEVELOPMENTINECONOMY,PEOPLEBEGINTOSEEKTOENJOYARATHERHIGHQUALITYOFLIFEITSEVIDENTLYSEENINTHERISINGDEMANDFORUPGRADINGELECTRONICPRODUCTS,AMONGWHICH,MULTIFUNCTIONALMP3PLAYERBEGINTOBEWIDESPREADTHISDESIGNISBASEDONRBT6ANDAUTODECODINGCHIPVS1053TOREALIZETHEFUNCTIONOFDISPLAYINGHIGHQUALITYMUSICFORHARDWAREPART,VS1053AUTODECODINGCHIP,TFTLCDMODULEWITHTHERESOLUTIONOF320240ANDDHT11TEMPERATURELCD_CS对应PC11LCD_RS对应PC12LCD_WR对应PC13LCD_RD对应PC14LCD_BD171对应管脚B150实物连接图如下图247液晶实物连接图25、VS1053音频解码模块音频解码模块所使用的VS1053B主控芯片是VLSI公司出品的。VS1053B支持EARSPEAKER空间效果，同时能解决AAC/WMA/OGG/MP3/WAV/FLAC/MIDI等格式的解码，并且支持WAV/OGG格式的音频录音。以及高低音调节，功能强大。本系统购买的是战舰的VS1053MP3模块图251音频模块实物图该模块的资源如下高性能编解码芯片VS1053B1个LINEIN/MIC选择接口1咪头1电源指示灯（蓝色）1个18V稳压芯片1个33V稳压芯片1路IIS输出接口1路电源及SPI控制接口1路35MMLINEIN接口，支持双声道输入录音1路35MM音频输出接口，可直接插耳机模块通过SPI接口与RBT6主控芯片连接，模块的控制以及音频数据，都通过SPI接口，通过7根信号线与单片机相连。是XDCS、RST、XSC、SO、SI、DREQ、SCK。其中RST是复位控制线。DREQ数据请求线，通知VS1053是否可接收数据。SO、SI、SKC是SPI通信接口，在XDSC、XSC控制下执行不同的数据通信。VS1053有两种形式的SPI1，VS1001兼容模式。2，VS1002有效模式我使用的是VS1053的默认模式也就是VS1002有效模式。该模式下SPI信号线功能描述图252VS1053SPI功能描述VS1053B有2种SPI他们SCI、SDI。其中SDI来传输数据，SCI用于传输命令。SDI数据传输就是标准的SPI通信。播放音频文件的步骤1、复位VS1053（软件复位和硬件复位）2、配置VS1053寄存器（MODE、CLOCLF、BASS、VOL）3、发送音频数据VS1053相关寄存器有1、音量寄存器（VOL）2、模式寄存器（MODE）3、音调寄存器（BASS）4、时钟寄存器（CLOCKF）MP3模块的连接图如下图253MP3模块单片机连接图单片机的模块的原理图如下图254VS1053B原理图26、外部FLASHW25X16是华邦公司的推出的一款容量更大的FLASH。容量16MB，也就是2M。2M空间分为32块，每一块大小64K。每个64K又被划分为16个扇区，每个扇区占4K。对W25X16操作时每次最少擦除一个扇区。所以每次要擦除4K字节。因此缓存区至少开辟4K给W25X16。该FLASH可以保存数据20年的稳定性，同时可以反复擦除10000次。在本系统中，W25X16与单片机的连接图。图261W25X16与单片机连接图本系统中，WX25X16的实物图图262W25X16实物图27、串行外围设备接口SERIALPERIPHERALINTERFACE。EEPROM、AD/DA、片载FLASH是SPI的主要应用地方。DSP、CODEC也会使用到SPI。SPI是一种通信总线具有全双工、高速同步的特点。只有四线占芯片的引脚，节约引脚资源，为系统开发，提供方便。为PCB布局相样的节省空间、时间，这种简单和易于使用的特点，在越来越多的芯片的通信协议使用，同时STM32也有SPI接口。SPI使用4条线作为接口MISO从设备DATA输出、主设备DATA输入。MOSI从设备DATA输入、主设备DATA输出。CS主设备控制，从设备的芯片选择信号。SPI特点1可以同时发出和接收串行数据；2可以当作主机或从机工作；3提供频率可编程时钟；4发送结束中断标志；5写冲突保护；6总线竞争保护等。本系统写入FLASH字库的时候。相关配置如下1、配置相关引脚的复用功能，使能SPI1时钟2、设置SPI1工作模式3、使能SPI1COMMENTLU3这一章内容有些少，可以加些内容，不要什么都没有的时候，就出现一个流程图，要一些语言过度3、软件设计开始各模块是否齐全VS1053音频解码模块顺序播放音乐Y显示错误的信息检测是否按键按下N执行键值，对音频解码模块实行操作执行DHT11温度检测程序YN图31软件流程图软件采用C语言编程，使用MDK开发环境。首先开机自检，检测SD卡，DHT11、等硬件信息。硬件自检完毕后，开始检测存放在外部FLASH的字库文件，如果字库没有，则在SD卡根目录下下面更新字库文件。字库检测完毕后，开始在SD卡的根目录下面寻找音频文件，然后顺序播放。在读取SD卡中的音频文件同时。对按键进行检测，每当发完512个字节的时候检测按键一次。同时检测环境的温湿度。如果有按键按下，则对系统进行相应的操作。按键主要是对播放进行控制，有播放暂停按键、上一曲、下一曲、音量、音量来实现对整个播放系统的实时控制。在控制系统播放的同时不间断的检测周围的环境温度。设置的湿度舒适值是3055温度舒适值是2028，在这个之间会显示“今天天气好好呀，陪你真好，来首MUSIC，么么哒。”当温湿度有一项不能满足这个，会显示出不同的结果，具体结果请大家参照附录代码查看。COMMENTLU4写完整，什么514、实验调试本次设计是本人的初步尝试使用STM32来开发系统，以前都是使用51来作为主控核心。但是由于51已经是很老的设备，同时STM32有是CORTEXM3的内核比相应的ARM7架构更加先进。出于对未知的好奇。所以本系统使用STM32作为开发的主控核心。但是问题也是相应而来，由于上手时间不是太长，而且由8位的51直接过度到32位的STM32跨度还是相当大的。但是幸好有我们学校的魏老师，给予我很大的帮助。在软件的开发过程中，由于系统对外设的要求很高。导致时常出现外设跟不上软件的速度。从而大大的降低了整个系统的开发。一开始使用的是战舰的开发板来调试整个系统，系统非常良好，但是由于想自己搭建外围，所以放弃了战舰开发板上调好的整个系统。改用战舰MINI开发板。虽说是开发板，但是其实和最小系统没有太大区别。只是多了一个片载FLASH和一个SD卡模块。免除自己的焊接问题，但是这样也帮助我很大的忙，应为这两个东西，是自己很难焊接出来，如果直接去画PCB时间又不是太来的急。所以最后选择战舰MINI开发板。在战舰MINI开发板上进行软件调试的过程中，也遇到了很多困难，首先是资源的问题，本来的主控系统是STM32F103ZET6而MINI的板子是STM32F103RBT6板子的资源区别很大很大，最终导致战舰的整个调好的系统无法移植。一个无线遥控的控制模块没有办法移植过来，同时还有开机画面也由于片载FLASH的大小问题，无法显示。虽然是美中不足，但是也算是出色的完成了任务。毕竟我们做的是实验室产品和商品级的产品还有一定的差距。比如由于外部电流的干扰会导致整个程序跑偏。但是这只是由于外接供放的问题。不能属于系统问题。但是这也反应整个系统驱动能力还是有限。还需要改进。同时整个系统还是通过USB供电，这是这个系统的很大的缺陷。不能实现真正意义上的便携式MP3播放器。在以后的实践中还将改进。5、致谢这次毕业设计的制作，使我更加了解了关于电子设计的知识。但是我也更加体会到老师对我的关爱首先，我要特别感谢我的指导老师魏明生老师，感谢他给予我的大力支持和帮助。这次的毕业设计其实对于一个本科生还是有相当大的难度的，但是有了老师的指导，确实为我铺平了不少道路，尤其是魏老师建议的STM32不完全开发手册使我受益匪浅。整个毕业设计甚至是大学期间，魏老师为我的学术和动手能力上的提升以及生活上提供了无数无私的帮助，他四年来对我孜孜不倦的教诲和悉心指点，是毕业设计得以完成，大学生活丰富充实的重要因素之一，在此，谨向魏老师致以我深深的敬意其次，我要感谢在设计当中给予我帮助的许多同学、朋友，特别是无线电小组的各位组员朋友，他们也倾注了很多的精力给予我真诚的帮助，我在这次设计中也遇到了很多的困难喝挫折，但是有了老师的帮助，让我知道其实一切都是可以解决的。只是耐心和知识的全面性问题。在此，我要对他们表示最诚挚的谢意最后，我要感谢大学四年来教育我培养我关心我的老师们。正是有你们的教导才让我有了今天的知识，有了今天的能力。这在我将来的人生路上将是一个不可多得的东西。最后要离开学校了，希望各位老师能身体健康，万事如意，桃李满天下。6、参考文献1李光飞单片机设计实列第二版北京航空航天大学出版社2008年2月2王守中CORTEX系列单片机应用开发速查手册