单片机课程设计正文

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1、第偉概述1.1单片机概述单片机乂称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS-48单片机和比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令,指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。单片机现在可以说是百花齐放，白家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推岀了自

2、己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。1.2课题概述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，并可作为很多系统的辅助功能，作为单片机的重耍硬件资源Z-,利用定时器可以产生各种固定频率的方波信号，也可以产生包括”Do”、nRe"Men-等咅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是演奏一段旋律。基于这个思想，我设计了一款特殊的”音乐播放器”，本播放器可实现播放、切换、复位等功能。由于时间及条件限制，本设计实现了一•种简单的

3、音乐播放器，其核心器件采用STC89C52单片札本播放器具有电路简单，功能强大，易于拓展等特点。在此基础上，可以添加按键，LED显示屏等模块，实现切换歌曲，歌名显示，动感咅乐屏等功能。第2章音乐播放器基本组成及工作原理2.1音乐播放器的组成根据系统音乐播放器的功能要求，一个完整的音乐播放器电路相当于一个简单的单片机系统，该系统曲按键开关、单片机、LED显示电路、扬声器控制电路4个方面构成。（1）51单片机。51单片机为整个系统的核心部分，是带动整个系统工作的重要部件。（2）键盘输入。键盘输入用来控制输入指令，发岀指令至单片机，使单片机按照指令T作。（3）扬声器。扬声器作为输出部

4、分按照键盘给单片机的指令发出乐曲。（4）LED显示电路oLED显示器也作为输出部分，按照键盘给单片机的指令,显示正在演奏的乐曲。音乐播放器的系统组成框图如图2.1所示：图2.1音乐播放器的系统组成框图2.2音乐播放器的工作原理2.2.1音乐播放器工作原理咅乐播放器可利用单片机的定时器构成电子振荡器来发声。振荡器是电子乐曲播放器的声源，专门用来制造音响，也称信号发生器，其作用相当于常规乐器的琴弦、簧片、哨片。振荡器在音乐播放器的应用屮有两个特点，可产生声音的频率与不同波形的振荡。通过对单片机的定时器设置不同的定时初值，可发出音乐的不同音阶，通过调整振荡波形与泛音的分布，可产生和变

5、换各种音色。在我们所设计的音乐播放器中，是通过单片机的定时器，产生不同频率的方波信号，而没有调整振荡波形，因此音乐播放器发出的声音，是矩形波产生的音响，纯粹的炬形波声咅类似于单簧管的咅色。一首乐曲演奏的原理是：一首乐曲是由音阶和节拍两大要素构成，不同音阶分别对应不同的频率，发出不同的音调，而节拍则控制发出音调时间的长短；若将乐曲的音调连续发出，并使其按相应的节拍变化，即可演奏一首乐曲。根据这一特点，我们采用单片机辅以相应的接口来设计音乐播放器。2.2.2音乐播放器的功能基于单片机的定时和控制装置在许多行业小有着广泛的应用，而音乐播放器是其应用之一。在基于单片机的咅乐播放器电路中

6、，除了基木的单片机系统和外围电路外，述需耍外部的控制和显示装置。在本设计中，输入装置是按键开关，由于控制音乐播放器的运行模式，显示装置是LED七段数码管。此次设计的音乐播放器要求具有以卜•功能：•音乐播放器按照从头到尾的顺序自动播放预先设定的1〜3共3首乐曲，全部乐曲播放完毕则停止。•音乐播放器按照从头到尾的顺序自动循环播放预先设定的全部乐曲。•选定某一乐川1,随即输入选定乐Illi的序列号（1〜3）,即按下1〜3数字键之一，音乐播放器对选定的某一乐曲开始循环播放。•选定某一乐曲，随即输入选定乐曲的序列号（1〜3）,即按下1〜3数字键Z一，音乐播放器就从选定的某一乐曲开始播放，

7、按照顺序口动播放到最斤一首乐曲，乐曲播放完毕则停止。•当用户按下暂停键时，音乐播放器打断正在播放的某一乐曲，用户再次按下暂停键时，该乐曲继续播放。•当用户按下复位键时，音乐播放器终止正在播放的某一乐曲。第3章硬件电路设计3.1硬件系统各模块功能简要介绍3.1.1单片机最小系统(1)时钟源电路单片机内部具有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。通常在引脚XTAL1和XTAL2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，可以根据情况选择6MHz、12MIIz或24MIb等频率的石英晶体，补偿电容通