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时间:2018-12-14
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1、本科生毕业设计(论文)学院:电子与电气工程学院专业:自动化**理工学院本科生毕业设计(论文)基于51单片机的音乐播放器的软件设计SoftwareDesignofMusicPlayerBasedon51MCU总计:33页表格:3个插图:15幅**理工学院本科毕业设计(论文)基于51单片机的音乐播放器的软件设计SoftwareDesignofMusicPlayerBasedon51MCU学院:电子与电气工程学院专业:自动化学生姓名:***学号:***指导教师(职称):***评阅教师:完成日期:**理工学院NanyangInstituteofTechnology基于51单片机的音
2、乐播放器的软件设计目录1引言11.1设计背景11.2设计意义11.3理论分析与方案论证11.3.1理论分析11.3.2设计方案论证22系统硬件原理及概述32.1STC12C5A60S2处理器介绍32.2系统硬件电路综述32.2.1硬件系统总体设计方案32.2.2USB总线的通用接口芯片CH375电路42.2.3LCD12864显示电路52.2.4按键控制电路52.2.5音频解码芯片VS1003电路53系统软件设计63.1软件开发平台63.2系统的软件设计73.2.1软件总体分析73.2.2CH375软件系统设计103.2.3CH375模块的U盘数据读取程序设计113.2.4
3、VS1003模块的MP3文件播放程序设计133.3系统流程图144系统调试结果及分析15结束语18参考文献19附录20致谢33I基于51单片机的音乐播放器的软件设计1引言1.1设计背景随着电子技术的发展,MP3播放器向大容量、高音质、小巧便携不断发展。虽然播放器与存储器的一体化设计,使MP3播放器便于携带,但与此同时他也带来了很多新的问题,比如存储容量固定。如果想装下更多的歌曲只能去购买新的产品,造成了巨大的浪费;另一方面,一体化又限制了MP3播放器在其他领域的应用,比如车载MP3等不方便移动的播放器。于是将存储器与播放器分离成为MP3的另一发展方向。本设计以单片机为核心控
4、制器,设计一个音乐播放器,主要完成U盘存储的音频文件数据提取及播放任务。该播放器类似于个人计算机的音乐播放软件,可识别、提取U盘所存储的MP3、WMA或MIDI格式的文件并可自行完成音频解码数据处理,最后送扬声器或耳机进行播放。通过自定义键盘设定,当有键按下时,能控制歌曲的播放或音量,并通过LCD来显示播放音乐的歌曲名,同时USB-HOST的开发也为实时数据采集的移动存储提供了价格低廉的解决方案。本文将从软硬件方面介绍如何用单片机控制USB-HOST读取U盘中的文件并将其解码播放。1.2设计意义基于单片机的音乐播放器可应用于MP3,MP4,扩音器等很多方面,并可作为很多系统
5、的辅助功能,传统的音乐播放器是利用定时器可以产生各种固定频率的方波信号,可以产生包括“Do”、“Re”、“Me”等音阶在内的各种频率声音。将各个音阶连接在一起,便可组成一支曲子或者是演奏一段旋律,不能播放真正的MP3文件。基于这个思想本文设计了一款特殊的“音乐播放器”,该播放器可实现MP3文件的完整播放,可以选择音量调节,曲目的切换等功能。为了体现音乐播放过程中的效果,增加了LCD屏,可以实现歌曲名的显示。本设计以STC12C5A60S2芯片作为主控制器,芬兰VLSI公司的VS1003作为音频解码芯片,南京沁恒公司的CH375作为USB设备接口芯片,以U盘作为媒体存储介质,
6、LCD12864液晶屏作为显示屏,来完成音乐播放器的功能。该设计具有四按键操作界面,界面显示友好,支持MP3、WMA和MID音乐格式,该系统支持FAT32文件系统,支持大容量U盘。1.3理论分析与方案论证1.3.1理论分析针对本MP3音乐播放系统,要选择合适的控制芯片及外部芯片来实现,下面介绍一下芯片的选用。20基于51单片机的音乐播放器的软件设计(1)MP3解码本设计是利用STC12C5A60S2单片机控制来实现歌曲播放功能的,但对单片机本身来说不能进行音频解码(速度与资源都不符合要求),所以只能利用外部解码芯片来实现歌曲播放功能。MP3解码芯片常见的有VS100X系列和
7、STA01X系列,VS系列自带DAC输出功能,而且能解码的音频格式也比较多;而STA系列需要外加DAC,使用起来多有不便,而且只能解码MP3一种格式的音乐文件。经过比较,选用VS1003作为解码芯片,该芯片支持MP3、WMA、WAV、MIDI、等格式的解码,自带DAC输出;同时,还可以调节音量、高低音等,更重要的是它还具有MIC功能,如需要,还可以实现录音功能。因此,选用此芯片作为解码芯片。(2)USB设备接口芯片选用南京沁恒公司的CH375,CH375是一个USB总线的通用接口芯片,支持HOST主机方式和SLAV
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