基于單片機(jī)控制音樂(lè)播放

1、硅湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目 基于單片機(jī)控制的音樂(lè)播放器 年 級(jí) 08級(jí) 專 業(yè) 機(jī)電一體化 姓 名 李耘 學(xué) 號(hào) 080202128 指導(dǎo)老師 李巧紅 2011 年 5 月 1 日基于單片機(jī)控制的音樂(lè)播放李耘【摘要】在電子技術(shù)日月更新、不斷換代，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言應(yīng)用廣泛，特別是單片機(jī)技術(shù)日趨發(fā)達(dá)的情況下，為了培養(yǎng)并增強(qiáng)設(shè)計(jì)自主性和動(dòng)手能力強(qiáng)的人才，了解單片機(jī)強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能。在此次設(shè)計(jì)中主要采用單片機(jī)AT89C52和一個(gè)SOUNDER（喇叭）來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的播放。【關(guān)鍵詞】單片機(jī) 音樂(lè)播放器 控制一、 緒論現(xiàn)在各種各樣的音樂(lè)播放器呈現(xiàn)在我們面前，外觀越來(lái)越精美，功能越來(lái)越多，體積越來(lái)越

2、小，重量也越來(lái)越小、價(jià)格越來(lái)越便宜。同時(shí)，隨著當(dāng)代手機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展，許多手機(jī)廠商為了能夠吸引廣大的客戶受到消費(fèi)者的青睞，致此他們開(kāi)始研究在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)音樂(lè)和視頻的播放，因此現(xiàn)在的手機(jī)都能夠輕松的播放音樂(lè)了。這樣人們就更很容易攜帶，隨時(shí)隨地都可以聽(tīng)，以便來(lái)緩解人們的疲勞、壓抑、愉快人們的心情等，甚至有時(shí)還可以借著音樂(lè)來(lái)抒發(fā)自己的感情，傳達(dá)我們對(duì)朋友的祝福。因此，在不知不覺(jué)中它成為了人們生活的一樣必需品，無(wú)論到哪里、無(wú)論什么時(shí)候都可以聽(tīng)到我們想聽(tīng)的音樂(lè)。在實(shí)際中參照單片機(jī)相關(guān)資料，就可容易的利用單片機(jī)設(shè)計(jì)出一個(gè)音樂(lè)發(fā)生器。在設(shè)計(jì)過(guò)程中人們還可考慮用多種方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，這樣不但很好的發(fā)揮了人們的創(chuàng)新精

3、神，還提高了動(dòng)手能力、綜合分析能力及專業(yè)知識(shí)運(yùn)用能力。二、 音樂(lè)基礎(chǔ)知識(shí)音作為一種物理現(xiàn)象，是由于物體振動(dòng)而產(chǎn)生的，振動(dòng)產(chǎn)生的聲波作用于人耳，聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)將神經(jīng)沖動(dòng)傳達(dá)給大腦，進(jìn)而產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)。人耳能聽(tīng)到的聲音頻率大約在1120000Hz，而音樂(lè)使用的音一般在274100Hz。一首音樂(lè)就是由許多不同的音符組成的，而每一個(gè)音符對(duì)應(yīng)著不同的頻率，這樣就可以利用不同的頻率的組合，加以拍數(shù)對(duì)應(yīng)的延時(shí)來(lái)構(gòu)成不同的音樂(lè)。音樂(lè)的產(chǎn)生需要不同頻率的音頻脈沖，對(duì)于單片機(jī)而言，可以利用它的定時(shí)/計(jì)數(shù)器產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào)。在本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)工作在12MHz時(shí)鐘頻率下，其時(shí)鐘周期為1us，因此可以利用AT89C52的內(nèi)部

4、定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0，使其工作模式為1，根據(jù)對(duì)應(yīng)音符的不同頻率求出計(jì)數(shù)器的初值T（即是TH0和TL0的值），則TH0=T/256，TL0=T%256。三、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一音樂(lè)發(fā)生器：（1）用單片機(jī)作為開(kāi)發(fā)工具，至少能儲(chǔ)存3首樂(lè)曲；（2）能按鍵選擇樂(lè)曲序號(hào)，每按一次加1鍵樂(lè)曲序號(hào)加1，每按一次減1鍵樂(lè)曲序號(hào)減1；（3）能進(jìn)行仿真音樂(lè)發(fā)生器。3.2設(shè)計(jì)過(guò)程在畢業(yè)設(shè)計(jì)題目選擇后，我積極的查閱相關(guān)資料。經(jīng)過(guò)分析、思考及其指導(dǎo)老師的悉心的指導(dǎo)，我最終設(shè)計(jì)出了二種方案，并對(duì)每一種方案進(jìn)行分析與考慮及各個(gè)方案的比較，選擇了第一種方案用AT89C52單片機(jī)和蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的播放。確定好設(shè)計(jì)方案后

5、，將整個(gè)設(shè)計(jì)分成了三個(gè)步驟：一是設(shè)計(jì)的硬件電路圖的繪制；二是程序的設(shè)計(jì)；三是硬件電路仿真與程序的編譯、連接及運(yùn)行。3.3方案設(shè)計(jì)與選擇方案一用AT89C52單片機(jī)、八段數(shù)碼管及蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)發(fā)生器。主要運(yùn)用單片機(jī)AT89C52、一個(gè)共陰極的八段數(shù)管及蜂鳴器三部分組成。它的主要思想就是將定時(shí)器0用于定時(shí)，作音符發(fā)生器用；定時(shí)器1用計(jì)數(shù)，這里用作中斷；同時(shí)將所要播放的歌曲存放在指定的地址單元中，單片機(jī)來(lái)直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的播放。還實(shí)現(xiàn)上一曲、下一曲，就能夠選擇所要的樂(lè)曲了。該設(shè)計(jì)方案的硬件電路圖的設(shè)計(jì)如下所示。方案二用單片機(jī)AT89C51、LM386(音頻功放) 和揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)音樂(lè)發(fā)生器。主

6、要運(yùn)用AT89C51單片機(jī)、音頻功放芯片（LM386）和揚(yáng)聲器三部分組成。此方案中電路原理圖也是由兩部分組成：一是ATMEL公司的AT89C51單片機(jī)外接晶振電路（單片機(jī)的工作時(shí)鐘12MHz）及復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的；二是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的音頻功率放大器（LM386）電路。將單片機(jī)AT89C51的P0.0作為音頻脈沖輸出腳，輸入到由LM386組成的音頻功放電路中，經(jīng)過(guò)處LM386處理后，從LM386的輸出引腳,經(jīng)過(guò)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)（與蜂鳴器相并）主要是為了防止高頻自激和過(guò)壓現(xiàn)象，再輸入到揚(yáng)聲器中，這樣單片機(jī)發(fā)出的不同頻率的音頻信號(hào)就可以通過(guò)蜂鳴器發(fā)出我們所想要的樂(lè)曲。該設(shè)計(jì)方案的硬件電路圖的設(shè)計(jì)如下所示。

7、綜合以上二種方案都可以實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的播放，比較二種設(shè)計(jì)方案來(lái)說(shuō)：從電路原理圖實(shí)現(xiàn)相對(duì)來(lái)說(shuō)二種方案之中的第二方案比較簡(jiǎn)單，但是它沒(méi)有實(shí)現(xiàn)音樂(lè)播放的其他功能，只能夠循環(huán)的播放你所存儲(chǔ)的音樂(lè)。而第一方案與第二方案大同小異，用的單片機(jī)不同一個(gè)是AT89C52、另一個(gè)是AT89C51，并同時(shí)方案利用了一個(gè)音頻功放電路來(lái)放大輸入的脈沖信號(hào)，這樣就比第二方案中產(chǎn)生的音樂(lè)好聽(tīng)些，再利用開(kāi)關(guān)按鈕來(lái)控制音樂(lè)播放上一曲及下一曲和對(duì)待機(jī)時(shí)背景音樂(lè)的加速和減速。因此，在此次設(shè)計(jì)中我選擇了第一種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)發(fā)生器。四、硬件電路設(shè)計(jì)4.1電路組成及工作原理電路組成對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)的電路由單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)發(fā)聲電路及歌曲播放控制電路等部

8、分組成，其中單片機(jī)AT89C52主要是將各個(gè)模塊連接起來(lái)并控制各個(gè)模塊；時(shí)鐘電路則是用來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘頻率，一般是12MHz；驅(qū)動(dòng)發(fā)聲電路則是來(lái)播放音樂(lè)的；歌曲播放控制電路則是來(lái)控制歌曲的上一曲、下一曲以及待機(jī)時(shí)背景音樂(lè)的加速和減速；而整個(gè)電路組成框圖則是用來(lái)控制歌曲的選擇及音樂(lè)的播放。工作原理利用單片機(jī)AT89C52直接來(lái)產(chǎn)生音頻脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)喇叭來(lái)完成音樂(lè)的播放 。利用了該單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0來(lái)定進(jìn)行定時(shí)，同時(shí)利用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1用業(yè)計(jì)數(shù)，并同時(shí)利用了該單片機(jī)的P2口的P2.0來(lái)作為音頻脈沖的輸出端。4.2發(fā)聲驅(qū)動(dòng)電路主要是采用一個(gè)三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器來(lái)產(chǎn)生音樂(lè)。在單片機(jī)的P2口上的P2.

9、0的端子上連接發(fā)聲驅(qū)動(dòng)電路，其中要先連接一個(gè)10k的電阻主要是用業(yè)限制電流過(guò)大，然后連接一個(gè)三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器以致放出的音質(zhì)較好，再連接蜂鳴器，因?yàn)橛玫揭粋€(gè)蜂鳴器所以就可以不能區(qū)分它的正負(fù)極性了。4.3控制電路這部分電路主要是用來(lái)控制歌曲的上一曲、下一曲以及待機(jī)時(shí)背景音樂(lè)的加速和減速。采用了三個(gè)按鈕來(lái)共同實(shí)現(xiàn)了音樂(lè)播放歌曲的控制。五、軟件設(shè)計(jì)5.1部分源程序設(shè)計(jì)unsigned char * SelectMusic(unsigned char SoundIndex)unsigned char *MusicAddress = 0;switch (SoundIndex)case 0x00:Musi

10、cAddress = &Music_Girl0;/揮著翅膀的女孩break;case 0x01:MusicAddress = &Music_Same0;/同一首歌break;case 0x02:MusicAddress = &Music_Two0;/兩只蝴蝶 break;case 0x03:break;case 0x04:break;case 0x05:break;case 0x06:break;case 0x07:break;case 0x08:break;case 0x09:break;default:break;return MusicAddress;void P

11、layMusic(void)Delay1ms(200);Play(SelectMusic(MusicIndex),0,3,360);/*main()unsigned char Key;InitialCPU();InitialSound();InitialTimer2();while(1)Key = GetKey();if(RunMode=0x09)PlayMusic(); BeepIO = 1; if(Key!=0x00)KeyDispose(Key);5.2程序流程圖開(kāi) 始設(shè)置歌曲的入口地址及對(duì)變最初始化判斷按鍵的值及歌曲是否播放？結(jié)束六、系統(tǒng)調(diào)試打開(kāi)電路仿真的應(yīng)用程序ISIS Profes

12、sional,在其中選擇該設(shè)計(jì)所需的的單片機(jī)或是元件，然后將其放置到要畫圖的區(qū)域中，可以雙擊該元件改變它相應(yīng)的屬性及參數(shù)。用帶電氣性的連接線來(lái)連接各個(gè)元件，從而構(gòu)成了完整的電路圖并保存在為.DSN為后綴名的文件，放在你所需的地方。打開(kāi)程序仿真或調(diào)試應(yīng)用程序Keil uVision2, 首先要建一個(gè)工程，再將程序添加到該工程中，再保存。再進(jìn)行程序的編譯與連接，檢查程序是否正確，如果不正確，則進(jìn)行分析直到正確為止；如果正確，則可以生成.hex文件。點(diǎn)擊project菜單，選擇options for target項(xiàng)或是直接點(diǎn)擊常用工具欄中的圖標(biāo)打開(kāi)對(duì)話框進(jìn)行設(shè)置， 則就可以生成.hex文件了。再打開(kāi)

13、電路仿真的應(yīng)用程序ISIS Professional，然后雙擊該電路圖中的主的單片機(jī)，同時(shí)彈出一個(gè)對(duì)話框，在對(duì)話框中進(jìn)行選擇所生成的.hex文件，并還可以進(jìn)行單片機(jī)的頻率設(shè)置，再單擊確定。點(diǎn)擊運(yùn)行檢查是否可以運(yùn)行正確。七、總結(jié)通過(guò)這次比較完整的單片機(jī)音樂(lè)發(fā)生器的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦畫圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過(guò)對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。致謝經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成了。在這里，我向所有指導(dǎo)過(guò)我的老師、幫助過(guò)我的同學(xué)和一直關(guān)心支持著我的家人，對(duì)他們表示深深的謝意。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，李老師不斷對(duì)我得到的結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，并提出新的問(wèn)題，使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題能夠深入地進(jìn)行下去，也使我接觸到了許多理論和實(shí)際上的新問(wèn)題，使我做了許多有益的思考。正如古人云：“師者傳道授業(yè)解惑者也”，這正是李老師的寫照，對(duì)于