多功能音乐播放器

07级毕业设计（论文）报告专业名称:应用电子技术设计课题:多功能音乐播放器导师姓名:王日霞学生姓名:梁强班级:07高职应用电子学号:20072050159毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：多功能音乐播放器专业：应用电子技术姓名：梁强毕业设计（论文）工作起止时间：2009.10—2010.05毕业设计（论文）的内容要求：以AT89S52单片机为核心，并辅有一些外围器件，采用汇编语言编写程序，制作多功能音乐播放，实现歌曲自动循环播放和使用琴键自编曲目功能。指导教师（签名）：系主任：年月日1毕业设计开题报告一、课题设计（论文）目的及意义目前流行的MP3,MP4播放器的音质相当好。但略感遗憾的是除了选择歌曲和显示歌名外，绝大部分播放器没有诸如随意弹奏乐曲显示等功能。正是基于音乐播放器的多功能出发，提出一种多功能音乐播放器的设计方案。这种多功能音乐播放器.它是以AT89S52单片机为核心,并辅有一些外围器件,采用汇编语言编写程序,实现多功能音乐播放.歌曲自动循环播放和使用琴键自编曲目功能.液晶显示当前播放曲目二、课题设计（论文）提纲整体设计：整个硬件电路是由中心控制、播放、选曲、显示、电子琴等模块组成。电路设计：软件设计：软件设计主要可分为播放曲目程序、电子琴程序、显示子程序服务程序三大模块。三、课题设计（论文）思路、方法及进度安排十月份确定设计题目后，明确思路，制定以下安排1．第一周上网查询音频概念，便于理解单片机发声原理；2．第二周至第四周上图书馆查阅单片机相关资料，掌握基本理论知识；3.第五周咨询老师比较选择合理的发声器、单片机，确定整体设计方案；4．第六周至第八周考设计AT89S52单片机为核心,并辅有发声器、按键器件的电路系统；25．第九周至第十一周结合收集的资料，先编写各部分程序，再逐步系统整合，最后修改完善；6.第十二周整体修改后，传送给老师指导性修改；7.按格式要求撰写设计报告；四、课题设计（论文）参考文献1.李群芳.肖看.《单片机原理及应用基础》2.长德.李华.李东.《MCS51/98系列单片机原理与应用》3.潭浩强.《单片机原理与接口技术》4.康年光.《电子技术基础（数字部分）》5.谢嘉奎.《电子线路（线性部分）》毕业设计（论文）指导教师意见书系别：电气系填表日期：年月日学生姓名梁强学号20072050159班级高职应用电子1班设计（论文）题目多功能音乐播放器意见：指导教师职称工作单位目录摘要................................................................................................................1第一章硬件设计............................................................................................21.1整体设计.............................................................................................21.2中心控制模块.....................................................................................21.3播放模块.............................................................................................21.4显示模块.............................................................................................31.5电子琴模块.........................................................................................31.6电路设计.............................................................................................4第二章8051单片机硬件介绍.......................................................................52.1单片机的总体结构.............................................................................52.28051单片机引脚介绍........................................................................62.3单片机的时钟电路.............................................................................82.48051的CPU时序................................................................................92.58051系统复位及存贮器..................................................................102.68051单片机的中断系统..................................................................12第三章系统的软件设计流程......................................................................17结束语............................................................................................................38致谢..............................................................................................................39参考文献........................................................................................................40山东华宇职业技术学院1多功能音乐播放器摘要目前流行的MP3，MP4播放器的音质相当好。但略感遗憾的是除了选择歌曲和显示歌名外，绝大部分播放器没有诸如随意弹奏乐曲显示等功能。正是基于音乐播放器的多功能出发，提出一种多功能音乐播放器的设计方案。这种多功能音乐播放器.它是以AT89S51单片机为核心，并辅有一些外围器件，采用汇编语言编写程序，实现多功能音乐播放、歌曲自动循环播放和使用琴键自编曲目功能，液晶显示当前播放曲目。用单片机产生乐曲的基本原理：声音是由物体振动产生的振动频率不同，发生的音调就不同频率越高，音调越尖。有规律的振动发生的声音叫乐音，乐谱中每个音符都与一个特定频率相对应。乐谱中的节拍则表示某一个音符持续时间的长短。用单片机产生乐曲的基本方法：通过控制单片机内部的定时器来产生不同频率的方波，并用该方波经驱动电路，即可驱动扬声器发生不同音符的音调。与此同时，再利用延时来控制发音时间的长短，即可控制各音符的节拍，从而形成乐曲。关键词：定时器中断音符节拍频率液晶山东华宇职业技术学院2第一章硬件设计1.1整体设计整个硬件电路是由中心控制、播放、选曲、显示、电子琴等模块组成。该硬件系统框图如图1-1所示。图1-1硬件系统框图1.2中心控制模块目前应用较为流行的单片机有AVR和51单片机。从系统设计的功能需求及成本考虑，51单片机性价比更高，AT89S51是拥有2个外部中断，2个16位定时器，2个可编程串行UART的单片机。中心控制模块采用AT89S51单片机已完全满足设计需要，实现整个系统控制。1.3播放模块播放模块是由8550NPN三极管和电磁蜂鸣器组成。AT89S51输出高山东华宇职业技术学院3电平控制信号，启动8550NPN三极管使信号放大，从而启动电磁蜂鸣器。与LM386和喇叭的组合相比较，该播放模块存在一定噪声．音响效果较差。但由于所需驱动功率较小，驱动器件要求不高，并能降低设计成本。因此，必须选用8550NPN三极管和电磁蜂鸣器则能满足系统要求。1.4显示模块常见的基于单片机设计的音乐播放器基本不能显示歌曲。该音乐播放系统设计上增加液晶显示器，可为使用者提供曲目信息。由于LED数码管只能显示数字而无法显示其他中英文字符，并对成本及功能考虑，因此从设计的成本及功能的角度考虑，采用LCD一1602显示模块，它可以显示每首曲目的英文名字。LCD一1602驱动电路简单，可以由单片机直接输出命令驱动，其电路图如图1-2所示。图1-2显示模块的电路图1.5电子琴模块电子琴设有8个按键，其中7个作为音符输入，另外1个作为模式转山东华宇职业技术学院4换按键，实现用户自弹作曲。7个按键分别代表7个音符，包括中音段的全部音符。通过软硬件设计，模式转换按键触发外部中断，中断使程序跳转，实现模式转换，启动电子琴。然后通过查询电子琴所按下的按键，读取电子琴输入状态，跳转到对应的程序人口，实现自编歌曲。当需要取消电子琴编曲功能时，再次按下模式转换按键引起外部中断，即可退出电子琴功能而返回到原来音乐播放处。1.6电路设计图1-3硬件电路山东华宇职业技术学院5第二章8051单片机硬件介绍2.1单片机的总体结构单片机的基本系统也称为最小系统，这种系统所选的单片机内部资源已能满足系统的硬件要求，不需要外接存贮器或I/O接口。这种单片机内含有用户的程序存储器。8051的内部资源为：(1）8位CPU；(2)4kb字节的掩膜ROM程序存贮器；(3)128字节内部RAM数据存贮器；(4)2个16位的定时器/记数器；(5)1个全双工的异步串行口；(6)5个中断源、两级中断优先级的中断控制器；(7)时钟电路。图2-18051的结构框图山东华宇职业技术学院68051单片机的内部总体结构按功能分为8个部分，分别是：微处理器、数据存贮器、程序存贮器、特殊功能寄存器、I/O口、串行口、定时器/记数器及中断系统，它们是通过片内单一总线连接起来的。8051的结构框图如图2-1所示：2.28051单片机引脚介绍在本设计中使用了8051单片机作为控制器，所以需要了解芯片的引脚结构和功能，因此我画出该单片机的引脚图如图2-2所示：图2-28051引脚图8051单片机采用40条引脚的双列直插式封装，引脚功能可分为三部份：（1）电源及时钟引脚，此部分引脚Vcc(40脚)、Vss（20脚）及时钟引脚XTAL1（19脚）、XTAL2（18脚），电源引脚接入单片机的工作电源，山东华宇职业技术学院7Vcc引脚接+5V的电源，Vss引脚接地，时钟引脚外接晶体时与片内的反相放大器构成一个振荡器，它提供单片机的时钟控制信号。时钟引脚也可以外接晶体振荡器。19脚接外部晶体的一个引脚，在单片机的内部，它是一个反相放大器的输入端，当采用外接晶体振荡器时，此引脚应接地。18脚接外部晶体的另一端，在单片机内部接至反相放大器的输出端，若采用外部振荡时，该引脚接收振荡器的信号，即把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端；（2）控制引脚，它包括RST、ALE、PSEN、EA等。此类引脚提供控制信号，有些引脚具有复用功能。RST(9脚)，当振荡器运行时，在此引脚加上两个机器周期的高