基于單片機控制音樂播放

1、硅湖職業(yè)技術學院畢業(yè)論文（設計）題 目 基于單片機控制的音樂播放器 年 級 08級 專 業(yè) 機電一體化 姓 名 李耘 學 號 080202128 指導老師 李巧紅 2011 年 5 月 1 日基于單片機控制的音樂播放李耘【摘要】在電子技術日月更新、不斷換代，計算機程序設計語言應用廣泛，特別是單片機技術日趨發(fā)達的情況下，為了培養(yǎng)并增強設計自主性和動手能力強的人才，了解單片機強大的設計功能。在此次設計中主要采用單片機AT89C52和一個SOUNDER（喇叭）來實現(xiàn)音樂的播放?！娟P鍵詞】單片機 音樂播放器 控制一、 緒論現(xiàn)在各種各樣的音樂播放器呈現(xiàn)在我們面前，外觀越來越精美，功能越來越多，體積越來越

2、小，重量也越來越小、價格越來越便宜。同時，隨著當代手機行業(yè)的快速發(fā)展，許多手機廠商為了能夠吸引廣大的客戶受到消費者的青睞，致此他們開始研究在手機上實現(xiàn)音樂和視頻的播放，因此現(xiàn)在的手機都能夠輕松的播放音樂了。這樣人們就更很容易攜帶，隨時隨地都可以聽，以便來緩解人們的疲勞、壓抑、愉快人們的心情等，甚至有時還可以借著音樂來抒發(fā)自己的感情，傳達我們對朋友的祝福。因此，在不知不覺中它成為了人們生活的一樣必需品，無論到哪里、無論什么時候都可以聽到我們想聽的音樂。在實際中參照單片機相關資料，就可容易的利用單片機設計出一個音樂發(fā)生器。在設計過程中人們還可考慮用多種方法進行實現(xiàn)，這樣不但很好的發(fā)揮了人們的創(chuàng)新精

3、神，還提高了動手能力、綜合分析能力及專業(yè)知識運用能力。二、 音樂基礎知識音作為一種物理現(xiàn)象，是由于物體振動而產生的，振動產生的聲波作用于人耳，聽覺系統(tǒng)將神經沖動傳達給大腦，進而產生聽覺。人耳能聽到的聲音頻率大約在1120000Hz，而音樂使用的音一般在274100Hz。一首音樂就是由許多不同的音符組成的，而每一個音符對應著不同的頻率，這樣就可以利用不同的頻率的組合，加以拍數對應的延時來構成不同的音樂。音樂的產生需要不同頻率的音頻脈沖，對于單片機而言，可以利用它的定時/計數器產生這樣的方波頻率信號。在本設計中，單片機工作在12MHz時鐘頻率下，其時鐘周期為1us，因此可以利用AT89C52的內部

4、定時/計數器T0，使其工作模式為1，根據對應音符的不同頻率求出計數器的初值T（即是TH0和TL0的值），則TH0=T/256，TL0=T%256。三、系統(tǒng)方案設計3.1設計任務設計一音樂發(fā)生器：（1）用單片機作為開發(fā)工具，至少能儲存3首樂曲；（2）能按鍵選擇樂曲序號，每按一次加1鍵樂曲序號加1，每按一次減1鍵樂曲序號減1；（3）能進行仿真音樂發(fā)生器。3.2設計過程在畢業(yè)設計題目選擇后，我積極的查閱相關資料。經過分析、思考及其指導老師的悉心的指導，我最終設計出了二種方案，并對每一種方案進行分析與考慮及各個方案的比較，選擇了第一種方案用AT89C52單片機和蜂鳴器來實現(xiàn)音樂的播放。確定好設計方案后

5、，將整個設計分成了三個步驟：一是設計的硬件電路圖的繪制；二是程序的設計；三是硬件電路仿真與程序的編譯、連接及運行。3.3方案設計與選擇方案一用AT89C52單片機、八段數碼管及蜂鳴器來實現(xiàn)音樂發(fā)生器。主要運用單片機AT89C52、一個共陰極的八段數管及蜂鳴器三部分組成。它的主要思想就是將定時器0用于定時，作音符發(fā)生器用；定時器1用計數，這里用作中斷；同時將所要播放的歌曲存放在指定的地址單元中，單片機來直接驅動蜂鳴器來實現(xiàn)音樂的播放。還實現(xiàn)上一曲、下一曲，就能夠選擇所要的樂曲了。該設計方案的硬件電路圖的設計如下所示。方案二用單片機AT89C51、LM386(音頻功放) 和揚聲器實現(xiàn)音樂發(fā)生器。主

6、要運用AT89C51單片機、音頻功放芯片（LM386）和揚聲器三部分組成。此方案中電路原理圖也是由兩部分組成：一是ATMEL公司的AT89C51單片機外接晶振電路（單片機的工作時鐘12MHz）及復位電路來實現(xiàn)的；二是美國國家半導體公司的音頻功率放大器（LM386）電路。將單片機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，經過處LM386處理后，從LM386的輸出引腳,經過補償網絡（與蜂鳴器相并）主要是為了防止高頻自激和過壓現(xiàn)象，再輸入到揚聲器中，這樣單片機發(fā)出的不同頻率的音頻信號就可以通過蜂鳴器發(fā)出我們所想要的樂曲。該設計方案的硬件電路圖的設計如下所示。

7、綜合以上二種方案都可以實現(xiàn)音樂的播放，比較二種設計方案來說：從電路原理圖實現(xiàn)相對來說二種方案之中的第二方案比較簡單，但是它沒有實現(xiàn)音樂播放的其他功能，只能夠循環(huán)的播放你所存儲的音樂。而第一方案與第二方案大同小異，用的單片機不同一個是AT89C52、另一個是AT89C51，并同時方案利用了一個音頻功放電路來放大輸入的脈沖信號，這樣就比第二方案中產生的音樂好聽些，再利用開關按鈕來控制音樂播放上一曲及下一曲和對待機時背景音樂的加速和減速。因此，在此次設計中我選擇了第一種方案來實現(xiàn)音樂發(fā)生器。四、硬件電路設計4.1電路組成及工作原理電路組成對于整個設計的電路由單片機、驅動發(fā)聲電路及歌曲播放控制電路等部

8、分組成，其中單片機AT89C52主要是將各個模塊連接起來并控制各個模塊；時鐘電路則是用來產生時鐘頻率，一般是12MHz；驅動發(fā)聲電路則是來播放音樂的；歌曲播放控制電路則是來控制歌曲的上一曲、下一曲以及待機時背景音樂的加速和減速；而整個電路組成框圖則是用來控制歌曲的選擇及音樂的播放。工作原理利用單片機AT89C52直接來產生音頻脈沖來驅動喇叭來完成音樂的播放 。利用了該單片機的內部定時器/計數器T0來定進行定時，同時利用定時器/計數器T1用業(yè)計數，并同時利用了該單片機的P2口的P2.0來作為音頻脈沖的輸出端。4.2發(fā)聲驅動電路主要是采用一個三極管來驅動蜂鳴器來產生音樂。在單片機的P2口上的P2.

9、0的端子上連接發(fā)聲驅動電路，其中要先連接一個10k的電阻主要是用業(yè)限制電流過大，然后連接一個三極管來驅動蜂鳴器以致放出的音質較好，再連接蜂鳴器，因為用到一個蜂鳴器所以就可以不能區(qū)分它的正負極性了。4.3控制電路這部分電路主要是用來控制歌曲的上一曲、下一曲以及待機時背景音樂的加速和減速。采用了三個按鈕來共同實現(xiàn)了音樂播放歌曲的控制。五、軟件設計5.1部分源程序設計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 始設置歌曲的入口地址及對變最初始化判斷按鍵的值及歌曲是否播放？結束六、系統(tǒng)調試打開電路仿真的應用程序ISIS Profes

12、sional,在其中選擇該設計所需的的單片機或是元件，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的屬性及參數。用帶電氣性的連接線來連接各個元件，從而構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。打開程序仿真或調試應用程序Keil uVision2, 首先要建一個工程，再將程序添加到該工程中，再保存。再進行程序的編譯與連接，檢查程序是否正確，如果不正確，則進行分析直到正確為止；如果正確，則可以生成.hex文件。點擊project菜單，選擇options for target項或是直接點擊常用工具欄中的圖標打開對話框進行設置， 則就可以生成.hex文件了。再打開

13、電路仿真的應用程序ISIS Professional，然后雙擊該電路圖中的主的單片機，同時彈出一個對話框，在對話框中進行選擇所生成的.hex文件，并還可以進行單片機的頻率設置，再單擊確定。點擊運行檢查是否可以運行正確。七、總結通過這次比較完整的單片機音樂發(fā)生器的設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，同時也提高我查閱文獻資料、設計規(guī)范以及電腦畫圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。致謝經過兩個多月的努力，我的畢業(yè)設計順利完成了。在這里，我向所有指導過我的老師、幫助過我的同學和一直關心支持著我的家人，對他們表示深深的謝意。在整個畢業(yè)設計過程中，李老師不斷對我得到的結論進行總結，并提出新的問題，使得我的畢業(yè)設計課題能夠深入地進行下去，也使我接觸到了許多理論和實際上的新問題，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，對于