基于單片機(jī)的音頻播放器

PAGEIV-哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I-摘要現(xiàn)在世面上流行的MP3播放器的品質(zhì)已經(jīng)達(dá)到了較高的水準(zhǔn)，但是絕大部分播放器控制音樂播放旋律的功能，只有選擇播放音頻和顯示音頻文件的信息。但是基于現(xiàn)在人們生活水平的不斷提高，現(xiàn)在人們追求更搞得品質(zhì)的控制單片機(jī)使單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更多的服務(wù)功能等。要為現(xiàn)代人工作、生活提供更方便更快捷更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)就要從單片機(jī)基礎(chǔ)的技術(shù)著手，使單片機(jī)朝著智能化控制、數(shù)字化控制方向發(fā)展?；趩纹瑱C(jī)的音頻播放器可應(yīng)用于MP3、MP4、車載音樂、排隊(duì)音樂箱等很多與現(xiàn)在人民生活息息相關(guān)等方面，而且它為很多系統(tǒng)的工作提供輔助功能，是單片機(jī)的硬件主要生產(chǎn)資源之一，在現(xiàn)在便攜式的MPS很受年輕人和老年人的喜歡，所以基于單片機(jī)的音頻播放器就很有必要好好的進(jìn)行一番改進(jìn)，基于以上思想，本文采用STC89C52單片機(jī)設(shè)計(jì)了一款特殊的"音頻播放器"，本播放器可實(shí)現(xiàn)播放、暫停、復(fù)位、歌曲切換以及音量調(diào)整等功能。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；數(shù)字信號(hào)處理；音頻文件；音頻播放器

AbstractNowthequalityofthepopularMP3playerintheworldhasreachedahighlevel,butmostplayersdonothavethefunctionofplayingmusicatwillorcontrollingmusicplayingmelody,onlychoosetoplayaudioanddisplaytheinformationofaudiofile.However,basedonthecontinuousimprovementofpeople'slivingstandards,itisnodoubtthatpeoplearepursuingtocontrolthesinglechipmicrocomputersothatitcanachievemoreservicefunctions.Inordertoprovidemoreconvenient,fastandhigh-qualityservicesformodernpeople'sworkandlife,weshouldstartwiththetechnologyofsingle-chipmicrocomputer,andmakethesingle-chipmicrocomputerdeveloptowardsintelligentcontrolanddigitalcontrol.TheaudioplayerbasedonMCUcanbeappliedtoMP3,MP4,carmusic,queuingmusicboxandmanyotheraspectscloselyrelatedtopeople'slife,anditprovidesauxiliaryfunctionsformanysystems.ItisoneofthemainhardwareproductionresourcesofMCU.Byusingtimerdelay,itcangeneratevarioussquarewavesignalswithfixedfrequency,including"do"and"re""And"me"-andotherscales.Connectthescalestogethertoformapieceofmusicorplayamelody.Basedontheaboveideas,thispaperusesSTC89C52MCUtodesignaspecial"audioplayer",whichcanplay,pause,reset,switchsongsandadjustthevolume.Keywords:MCU;digitalsignalprocessing;audiofile;audioplayer

目錄TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract 錯(cuò)誤!未定義書簽。第1章緒論 11.1課題研究背景與意義 11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11.3課題研究?jī)?nèi)容 2第2章方案選擇 32.1系統(tǒng)分析 32.2主控制器的選擇 32.3顯示模塊的選擇 52.4音頻解碼器的選擇 82.5讀卡模塊的選擇 82.6輸入單元的選擇 92.7系統(tǒng)的可行性分析 102.7.1經(jīng)濟(jì)可行性 102.7.2技術(shù)可行性 102.7.3操作可行性 10第3章硬件設(shè)計(jì) 113.1系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì) 113.2主控制器設(shè)計(jì) 123.2.1時(shí)鐘電路 123.2.2復(fù)位電路 133.3輸入單元電路設(shè)計(jì) 133.4顯示模塊設(shè)計(jì) 153.5音頻解碼模塊設(shè)計(jì) 16第4章軟件設(shè)計(jì) 194.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 194.2主程序流程設(shè)計(jì) 204.3音頻輸出程序設(shè)計(jì) 224.3.1音調(diào) 224.3.2節(jié)拍 234.4顯示模塊程序設(shè)計(jì) 24本章小結(jié) 25第5章系統(tǒng)測(cè)試 265.1按鍵處理程序設(shè)計(jì) 265.2硬件調(diào)試 265.3軟件調(diào)試 275.4系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 27結(jié)論 28致謝 29參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄1譯文 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄2英文參考資料 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄3硬件原理圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄4程序代碼 錯(cuò)誤!未定義書簽。哈爾濱華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章緒論1.1課題研究背景與意義21世紀(jì)，電子技術(shù)已經(jīng)在其推廣的快速發(fā)展，現(xiàn)代電子到社會(huì)的幾乎所有領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化提高的程度，也是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的性能進(jìn)一步提高的節(jié)奏產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度越來(lái)越快。目前,高性能單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)的方向,許多品種將進(jìn)一步向CMOS,低功耗,體積小,容量大,開發(fā)高性能、低價(jià)格和外圍電路。供應(yīng)鏈管理應(yīng)用程序的重要性是,它改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法,從根本上控制系統(tǒng)。供應(yīng)鏈管理應(yīng)用程序的重要性在于它是傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和方法,已經(jīng)從根本上得到改變。很多在過去進(jìn)行需要的功能或數(shù)字電路的實(shí)現(xiàn)，而近幾年可以通過軟件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)微控制器的開發(fā)。這種硬件來(lái)代替軟件的控制技術(shù)被現(xiàn)在的人們稱之為微控制技術(shù)，是微控制器技術(shù)的一次創(chuàng)新與進(jìn)化。單片機(jī)與我們生活息息相關(guān)幾乎滲透到了各個(gè)領(lǐng)域。導(dǎo)航裝置配備與導(dǎo)彈上的專用組件，各種儀器儀表的觀察與控制在飛機(jī)或者火車等領(lǐng)域，應(yīng)用于計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)傳輸和人們?nèi)粘５木W(wǎng)絡(luò)通訊，工廠自動(dòng)化應(yīng)用的控制性和實(shí)時(shí)性和處理，各種智能IC卡的應(yīng)用，安全保障系統(tǒng)，各種數(shù)碼設(shè)備如手機(jī)，MPS，攝像機(jī)等等，這些都與單片機(jī)技術(shù)息息相關(guān)。?隨著科技和社會(huì)的發(fā)展,人際交往也不斷增加和日益復(fù)雜的信息。面對(duì)現(xiàn)在如同星辰大海一般的信息，人們已經(jīng)能夠利用計(jì)算機(jī)處理工具，如有效和準(zhǔn)確的方法，但是如果你想要將及時(shí)處理信息，清楚地尋求更出色的顯示技術(shù)給他人，還必須通過。單片機(jī)技術(shù)結(jié)合液晶顯示技術(shù),這樣的信息交換對(duì)智能視覺的方向迅速傳播。?在這個(gè)科技高速發(fā)展的社會(huì)，聽覺和視覺方面的享受成為了人們的現(xiàn)在更要體驗(yàn)的事情。小小的MPS帶來(lái)的體驗(yàn)是非常享受的，提高了我們精神文化享受與需求。傳統(tǒng)的音頻播放器是一個(gè)笨重的單調(diào)的重機(jī)械化的，大規(guī)模生產(chǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。本文音頻播放器的設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的電子音頻播放器，體積小，重量輕，核心部件可以播放和音樂，音頻文件，外觀色彩鮮艷，易于使用，并切具有一定的商業(yè)水平與商業(yè)價(jià)值。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國(guó)內(nèi)外，基于單片機(jī)的音頻播放器都是非常流行的popular.According到網(wǎng)絡(luò)研究公司朱庇特MediaMetrix的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，使用基于單片機(jī)的音頻播放器，家庭用戶的飛躍（包括離線播放器和網(wǎng)絡(luò)播放器）從2016年3.32億一月在2017年4.17億。在工作的過程中使用這個(gè)音頻播放器專業(yè)用戶也較同期的時(shí)候上漲了44.9%,從1.16億的2014年1月,上升到2015年的1.57億人?；趩纹瑱C(jī)的音頻播放器成本低,音質(zhì)好,值得推廣。,如汽車車載音樂播放器是玩家深入的領(lǐng)域。?強(qiáng)大的音樂播放器的擴(kuò)展是音樂播放器，體積小，攜帶方便的未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，但功能強(qiáng)大，這是現(xiàn)在所有的產(chǎn)品在future.In的擴(kuò)展功能，設(shè)計(jì)是要添加的功能無(wú)線電的，能讓人可以接受的實(shí)時(shí)信息，但由于技術(shù)有限公司不能完成，但更多的在后面很快就會(huì)有功能更強(qiáng)大的音頻播放器制成。在1992年MPEG-1月底分為三個(gè)不同的方式，被世人稱為L(zhǎng)ayer的，二層，三層。復(fù)雜性越大就證明序號(hào)越高。在壓縮方面目前CD音質(zhì)，它是一種常見的方式。使用編碼或者更大的音頻數(shù)據(jù)的壓縮比數(shù)據(jù)的MP3音頻標(biāo)準(zhǔn)，并能獲得更高質(zhì)量的音樂播放。音頻播放器譯碼器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,涉及很多數(shù)學(xué),非常高的處理器和內(nèi)存的要求。目前STC89C52處理器因其具有成本效益的、豐富的外部需要的硬件資源,越來(lái)越受到各種在嵌入式行業(yè)工作的開發(fā)人員的喜歡與應(yīng)用。1.3課題研究?jī)?nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是“基于單片機(jī)的音頻播放器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”，它是以最近比較流行的單片機(jī)STC89C52作為核心部件，通過音頻解碼器解析TF存儲(chǔ)卡和USB中的音頻文件，將音頻文件解析成單片機(jī)可以理解的數(shù)據(jù)流控制單片機(jī)延時(shí)發(fā)聲，在通過功率放大器和揚(yáng)聲器播放音頻。根據(jù)播放音樂控制器實(shí)現(xiàn)顯示和選擇的功能和音樂理論,系統(tǒng)包括議長(zhǎng)選擇,播放和顯示幾部分。其中可以通過按鈕用來(lái)選曲，并且可以通過顯示器顯示當(dāng)前播放狀態(tài)（播放或暫停），控制上一曲下一曲，而且還可以通過按鈕控制聲音大小并且反饋給顯示屏，通過顯示屏顯示當(dāng)前播放音量。通過本文設(shè)計(jì)音樂播放控制器是通過單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器的控制，以產(chǎn)生不同的頻率的方波，驅(qū)動(dòng)喇叭的聲音不同音節(jié)，循環(huán)延遲來(lái)控制發(fā)音的長(zhǎng)度。

第2章方案選擇在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，軟件和硬件的設(shè)計(jì)是不可分開的。合適的選擇方案可充分發(fā)揮主控制器的性能，有效的提高工作速率。高利用率的軟件可以降低成本,但增加軟件人員的工作量。為應(yīng)用程序系統(tǒng),部分必須由硬件完成,必須由部分軟件,對(duì)軟件和硬件的交集可以做應(yīng)該根據(jù)具體情況選擇最好的。2.1系統(tǒng)分析本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)與電子設(shè)備的音頻播放功能。音頻播放部分,能夠發(fā)揮播放常見音頻文件格式,如mp3、mp4、wmv等格式,并切要求一個(gè)音頻文件存儲(chǔ)在TF存儲(chǔ)卡或者USB上,可以實(shí)現(xiàn)大量的功能發(fā)揮播放任何音頻文件。本章主要是基于系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)需求和設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)方案本著能夠簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)、能夠穩(wěn)定運(yùn)行、價(jià)格便宜、品質(zhì)優(yōu)異的原則，提出設(shè)計(jì)方案。由單片機(jī)STC89C52主模塊、音頻解碼模塊、液晶顯示模塊和SD存儲(chǔ)模塊等四大部分組成的硬件部分。其中，單片機(jī)以控制為主，特定的控制是：音頻文件的讀取和寫入操作;對(duì)音頻解碼器的操控;所述的液晶顯示模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)文本，圖片等的內(nèi)容;和按鈕輸入實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互等。2.2主控制器的選擇STC89C52是基本的芯片，它是因特爾公司MCS-51單片機(jī)一系列的產(chǎn)品，STC89C52是一種利用了COMS的先進(jìn)技術(shù)來(lái)進(jìn)行制造與設(shè)計(jì)的擁有高性能的八位單片機(jī)，同時(shí)它兼顧了CMOS的高速、高精密度的技術(shù)，使單片機(jī)在時(shí)鐘輸入輸出和計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器擁有了更強(qiáng)大的功能。它的中央處理單元有8個(gè)，RAM字節(jié)有512字節(jié),ROM為4K和I/O端口數(shù)量為32個(gè),16位定時(shí)計(jì)數(shù)器有3個(gè)。并且更強(qiáng)大的是89C52單片機(jī)在工作的時(shí)候可以做到低功耗。停止中央處理器RAM，但在他的業(yè)余時(shí)間和中斷定時(shí)器和串行接口以保持其功用。掉電模式中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RAM，時(shí)鐘振蕩停止，而在停止其它芯片功能。89C52單片機(jī)由PDIP（40腳）和PLCC（44腳）封裝。STC89C52的實(shí)物圖如2-1所示。圖2-1STC89C52實(shí)物圖通過使用超低功率電壓調(diào)整器和振蕩器,單片機(jī)可以顯著減少在低頻運(yùn)行功率。STM32還提供動(dòng)態(tài)電壓波動(dòng)函數(shù),它是一種節(jié)能技術(shù)的成功應(yīng)用多年,可以進(jìn)一步減少低頻下的芯片的工作電壓運(yùn)行時(shí)。在正常的運(yùn)行時(shí)，電流的消耗230μA/MHz為最低值，功耗/性能比在單片機(jī)中為185μA/DMIPS是最低效率。8位單片機(jī)因?yàn)槠鋬?nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)易，小體積，小成本，應(yīng)用與很多簡(jiǎn)單的控制器中。8位單片機(jī)常見主要有：因特爾的51單片機(jī)系列，AVR系統(tǒng)，隸屬于Microchip公司的PIC系列，MSP430系列Time公司的等。因?yàn)镾TM32是一中32位的單片機(jī)，而且功能實(shí)用廣泛。它和8位單片機(jī)的最大的區(qū)別就是，它可以進(jìn)行編程的時(shí)候可以實(shí)用寄存器，而且在進(jìn)行編程還可以使用庫(kù)文件由文件庫(kù)提供，不僅方便編程，而且在移植到單片機(jī)的時(shí)候非常方便。主要分為DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，微控制器，微處理器，SOC四種。一個(gè)嵌入式單片機(jī)最小系統(tǒng)完整的構(gòu)成，從開發(fā)過程分為4層：硬件層、驅(qū)動(dòng)層、操作系統(tǒng)層和應(yīng)用層。而STM32是MCU的一種，故也屬于嵌入式技術(shù)。STM32單片機(jī)如圖2-2所示。圖2-2STM32單片機(jī)綜合以上兩種方案，本系統(tǒng)選擇了價(jià)格稍低的，而且可以完美實(shí)現(xiàn)任務(wù)的STC89C52作為該音頻播放器的主控芯片。2.3顯示模塊的選擇方案一字符型1602液晶屏LCD字符型顯示屏顯示有很多種，常用的有1602和12864兩種，由于本設(shè)計(jì)中顯示的可以考慮使用1602，LCD1602具有顯示內(nèi)容豐富，接口電路簡(jiǎn)單，人機(jī)交流性強(qiáng)等特點(diǎn)。其具體工作參數(shù)如表2-1所示。表2-11602LCD技術(shù)參數(shù)表顯示容量：16×2字符LCD芯片工作量：4~5V最佳工作電流：2Ma模塊工作電壓：5V信號(hào)接口參數(shù)如表2-2所示。表2-21602LCD接口信號(hào)表格編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2DataI/O2VSS電源正極10D3DataI/O3VL液晶顯示偏壓信號(hào)11D4DataI/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端12D5DataI/O5R/W讀/寫選擇端13D6DataI/O6E使能信號(hào)14D7DataI/O7D0DataI/O15BLA背光源正極LCD1602液晶顯示屏，它也被稱為1602字符型液晶先視頻，它是一種特殊的用于顯示阿拉伯?dāng)?shù)字，英文大小寫字母，特殊符號(hào)，例如形成液晶顯示模塊，1602中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口16腳。點(diǎn)字符位置編號(hào)5×7或5×11等，比特每點(diǎn)陣的字符的字符可以與每個(gè)節(jié)距的之間的間隔被顯示，也可與各線之間的間距，字符播放和線間距的效果，因此它不能很好地顯示的圖形。1602特點(diǎn)包括：體積微小、質(zhì)地輕巧、在顯示方面顯示內(nèi)容并不是十分豐富、功率消耗小，經(jīng)常被用在功率消耗低的應(yīng)用或者顯示儀表系統(tǒng)中。LCD1602實(shí)物圖如圖2-3所示。 圖2-3LCD1602實(shí)物圖方案2數(shù)碼管LED數(shù)字顯示。led數(shù)碼管(led段顯示)多元化的發(fā)光二極管組成的包“8”形裝置,使連接在內(nèi)部完成各自的行程只是吸引,常見的電極。LED燈發(fā)射實(shí)際上是由七個(gè)8-shaped配置管,加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)總計(jì)8個(gè)。這些段用字母A，B，C，d，E，F(xiàn)，G，DP表示。LED數(shù)碼管具有硬件電路簡(jiǎn)單，成本低，易于調(diào)試，軟件是比較容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，但需要更多的IO端口。用LED數(shù)碼管顯示，具有以下的優(yōu)點(diǎn):價(jià)格低,適用于數(shù)字顯示,顯示動(dòng)態(tài)掃描方法,當(dāng)連接單片機(jī),單片機(jī)接口線路占用更少。缺點(diǎn)是:使用74ls164移位寄存器移位數(shù)字動(dòng)態(tài)掃描時(shí),將帶來(lái)很多障礙的使用移位寄存器電路調(diào)試。LED數(shù)碼管實(shí)物圖如圖2-4所示。圖2-4LED數(shù)碼管實(shí)物圖方案三諾基亞5110LCD液晶顯示屏諾基亞（Nokia）5110LCD集體資料參數(shù)如下：LPH7366諾基亞公司是一家生產(chǎn)可用于它的5110系列，手機(jī)液晶屏等系列，在我國(guó)國(guó)內(nèi)廠商也有類似的兼容產(chǎn)品。該液晶顯示模塊除了應(yīng)用于手機(jī)外，還可以應(yīng)用于各中便攜式設(shè)備的顯示模塊。該液晶顯示模塊具有以下特點(diǎn)：點(diǎn)陣液晶84×48,漢字可以顯示四行,使用一個(gè)串行接口與主機(jī)進(jìn)行通信處理器,大大減少接口信號(hào)線路的數(shù)量,并包括一個(gè)電源只有9的地方,包括一個(gè)信號(hào)。用于多個(gè)串行端口的通信協(xié)議的支持（例如，AVRMCUSPI，MCS51模式等）和串行端口，傳輸速率最高達(dá)4Mbps，可以全速運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有等待時(shí)間寫入的顯示數(shù)據(jù)。低電壓電源的設(shè)計(jì)，200μA的正常工作電流，以及獨(dú)特的斷電模式。LPH7366這些特征非常適用于電池或者數(shù)據(jù)線供電的便攜式通信設(shè)備和測(cè)試設(shè)備。諾基亞5110液晶屏實(shí)物圖如圖2-5所示。圖2-5諾基亞5110液晶屏實(shí)物圖綜合以上三種方案，本次設(shè)計(jì)采用的液晶是Nokia5110顯示屏，對(duì)我們接觸到的常用的液晶屏有三個(gè)，LCD12864/LCD1602以及Nokia5110，之所以不使用LCD1602，是因?yàn)樗亲址?，一般情況下不能顯示漢字，而12864屏幕太大，顯示時(shí)顆粒感太重，所以采用了顯示效果更好的Nokia5110,不僅可以顯示漢字，而且顯示時(shí)顆粒感很小。2.4音頻解碼器的選擇音頻解碼器采用VS1003B芯片，它是芬蘭VLSI公司出品的功能強(qiáng)大切價(jià)格低廉的芯片，在其內(nèi)部安置了一個(gè)DSP數(shù)字信號(hào)音頻處理器，DSP芯片性能高功耗低，可以對(duì)MP3/WMA/MIDI格式的音頻文件進(jìn)行音頻解碼編碼功能，RAM指令字節(jié)大小為5KBytes，RAM數(shù)據(jù)字節(jié)大小為0.5KBytes，可兼容SPI串行控制接口、串行接口UART，擁有數(shù)據(jù)輸出/輸入接口和通用I/O口總計(jì)4個(gè)。該芯片內(nèi)有一個(gè)用于實(shí)時(shí)頻譜分析的ADC可變采樣率，一個(gè)DAC立體聲以及耳放音頻電路用來(lái)還原音頻信號(hào)。芯片外形如圖2-6所示。圖2-6VS1003B音頻解碼器2.5SD讀卡模塊都選擇本系統(tǒng)讀卡模塊選用LC_STUDIO模塊，本模塊采用彈出式SD卡接口，設(shè)計(jì)雙排插針接口，方便用戶設(shè)計(jì)針孔連接，且內(nèi)置LM1117系列5V-3.3V穩(wěn)壓芯片，可同時(shí)兼容5V、3.3V供電的單片機(jī)，LC_STUDIO模塊實(shí)物圖如圖2-7所示。圖2-7LC_STUDIO模塊實(shí)物圖2.6輸入單元的選擇輸入單元是整個(gè)系統(tǒng)的人機(jī)交互主要輸入接口，目前流行的輸入接口有采用觸摸按鍵、矩陣按鍵、觸摸屏等硬件接口，本系統(tǒng)對(duì)主流的輸入接口做如下分析：方案一：觸摸按鍵。觸摸按鍵目前主流的芯片功耗比較高，并且穩(wěn)定性和一致性稍微要比機(jī)械按鍵略差，所以在該系統(tǒng)中我們不采用此類方案。方案二：觸摸屏。觸摸屏在顯示效果、處理方式上有一定的優(yōu)勢(shì)，但是其功耗高，不穩(wěn)定性是一大弊端，所以在該系統(tǒng)中也不采用此類方案。方案三：機(jī)械按鍵。機(jī)械按鍵在傳統(tǒng)工業(yè)、汽車等領(lǐng)域機(jī)械按鍵目前還是不可撼動(dòng)的地位，其工作穩(wěn)定、一致性好、功耗低等特點(diǎn)在該系統(tǒng)中要求極高的穩(wěn)定性上非常適用。機(jī)械按鍵實(shí)物圖如圖2-8所示。圖2-8按鍵實(shí)物圖綜上所述，最終選用機(jī)械按鍵來(lái)作為整個(gè)系統(tǒng)的輸入單元。2.7系統(tǒng)的可行性分析2.7.1經(jīng)濟(jì)可行性本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)元器件的選型需盡量選用高性價(jià)比的元器件，在元件的選擇過程中需充分考慮到元器件的價(jià)格，在元器件的選型章節(jié)中可以看出，本文選用STC89C82作為系統(tǒng)的主控制芯片，選用諾基亞的5110作為系統(tǒng)的顯示元件，音頻解碼器選擇VS1003B作為系統(tǒng)的音頻解碼模塊，選用較為普通的機(jī)械按鍵作為系統(tǒng)的輸入部分，從以上幾種方案選擇可以看出，該系統(tǒng)在資金上完全可行，整體硬件成本在100元左右。2.7.2技術(shù)可行性本系統(tǒng)采用單片機(jī)技術(shù)，音頻解碼技術(shù)作為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)應(yīng)用，在程序編碼方面，本設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言作為系統(tǒng)的編程語(yǔ)言，選用單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控芯片，均為在校期間所學(xué)課程，本系統(tǒng)選用的元器件也均為直插件，沒有貼片元件所需的高焊接要求，所以在技術(shù)層面，完全具備實(shí)現(xiàn)的水平。2.7.3操作可行性大多數(shù)人都熟悉嵌入式設(shè)備的操作。在本次設(shè)計(jì)中,由于考慮到用戶的習(xí)慣,必須使得操作簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)輸入一定要標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定,統(tǒng)計(jì)精度高,適應(yīng)性好,容易補(bǔ)充。盡量減少使用者操作,使其使用該系統(tǒng)的環(huán)境友好的界面。本章小結(jié)本章根據(jù)實(shí)際要求做出了具體的控制方案，按照具體的方案實(shí)施，才能保證系統(tǒng)的正常設(shè)計(jì)，大大提高了設(shè)計(jì)的效率。本章也對(duì)本系統(tǒng)所選用的傳感器的方案做了一個(gè)大體的介紹，由于市場(chǎng)上關(guān)于本系統(tǒng)的傳感器及其他硬件有很多種，也有很多比本系統(tǒng)選擇的更好一些，但是綜合實(shí)際情況，再加上本系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合，本系統(tǒng)選擇的以上方案更加適合，即節(jié)省成本，又使用方便。

第3章硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)模塊、液晶顯示模塊、音頻解碼器和SD卡模塊等四大部分組成，整個(gè)系統(tǒng)控制器使用STC89C52單片機(jī)，通過在軟件上編程，從而控制外部功能模塊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)的功能。本設(shè)計(jì)的主要構(gòu)成如下所示：?單片機(jī)控制功能：以單片機(jī)控制為主，特定的控制是：SD卡USB中音頻文件的讀取和寫入操作；音頻解碼器控制；所述的液晶顯示模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)文本的內(nèi)容，圖片，等等；而且鍵盤解碼實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互等。(2)?音頻解碼功能：音頻使用專用的音頻編解碼器進(jìn)行解碼,音頻解碼器在單片機(jī)的控制下,解碼音頻文件然后向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù),單片機(jī)將其轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號(hào)輸出,音頻解碼功能完成。?(3)?顯示模塊功能：液晶顯示器采用Nokia5110顯示屏，單片機(jī)送顯文本文件到液晶，實(shí)現(xiàn)播放狀態(tài)的顯示。?(4)?TF模塊功能：主要用于存儲(chǔ)和錄入音頻文件，作為存儲(chǔ)裝置，它的大容量可存儲(chǔ)大量的音頻文件和文本時(shí)，SD卡模塊SCM的控制將通過音頻音頻文件存儲(chǔ)用于播放下解碼器和由LCD模塊顯示。系統(tǒng)硬件實(shí)物圖如圖3-1所示。STC89C52STC89C52顯示模塊TF存儲(chǔ)設(shè)備按鍵電路電源電路音頻解碼揚(yáng)聲器圖3-1系統(tǒng)硬件框圖3.2主控制器的設(shè)計(jì)石英晶體震蕩器作為單片機(jī)電路中使用的晶振。石英晶體振蕩器由以下幾種構(gòu)成：可以進(jìn)行溫度測(cè)試的晶體振蕩器（TCXO）、由電壓控制的晶體振蕩器（VCXO）、控制恒溫式晶體振蕩器（OCXO）、數(shù)字化補(bǔ)償式晶體振蕩器（DCXO/MCXO）。TCXO是相比較來(lái)說簡(jiǎn)單的，在嵌入式行業(yè)中，它被稱為標(biāo)準(zhǔn)式封裝晶體振蕩器。因?yàn)榭梢院芎玫姆€(wěn)定頻率而且可以很好的抵抗外界的干擾，這就使得產(chǎn)石英晶體震蕩器被廣泛的生產(chǎn)。它可以很好的調(diào)節(jié)并控制頻率穩(wěn)定性和頻率的準(zhǔn)確性在電路中。石英晶體振蕩器的主要材料原理，它可以通過壓電效應(yīng)二氧化硅晶體，做一個(gè)共振，它的組合物可能是這樣，在一塊切一塊石英晶片切割的需要是在一定的位置，它可以是任何形狀，在同時(shí)在銀層作為電極，對(duì)連接到該管腳的導(dǎo)線的每個(gè)電極的焊接，加封裝外殼將構(gòu)成石英振子的兩端的芯片，也可以被稱為一個(gè)石英晶體或晶體，晶體振。它通常使用由金屬殼，玻璃殼，陶瓷外殼或塑料外殼來(lái)進(jìn)行封裝。特定于應(yīng)用程序的角色晶體、微控制器的時(shí)鐘源可以分為兩類:基于機(jī)械共振的時(shí)鐘脈沖源設(shè)備,如水晶、陶瓷諧振器儲(chǔ)能電路;RC振蕩器(電阻,電容)。適用于皮爾斯晶體振蕩器和陶瓷諧振器的使用。它還可以使用離散振蕩器是相對(duì)簡(jiǎn)單的。3.2.1時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)使用內(nèi)部時(shí)鐘電路提供從系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)鐘信號(hào)。STC89C52內(nèi)部振蕩器放大器必須配置中，放大器的輸入和輸出引腳XTAL1XTAL2，用于微調(diào)晶體振蕩器和電容是足以引起自激振蕩器。單片機(jī)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)如圖3-2所示。圖3-2時(shí)鐘電路圖3.2.2復(fù)位電路的設(shè)計(jì)該系統(tǒng)中復(fù)位電路的設(shè)計(jì)相當(dāng)于我們手機(jī)復(fù)位部分，當(dāng)手機(jī)在正常的工作過程中出現(xiàn)死機(jī)、卡機(jī)等現(xiàn)象時(shí)，按復(fù)位按鈕，內(nèi)部的程序位于手機(jī)中將會(huì)從程序最開始的狀態(tài)開始執(zhí)行。原理在單片機(jī)中也是一樣的，單片機(jī)在運(yùn)行程序、用戶使用的時(shí)候，如果有類似的干擾會(huì)導(dǎo)致程序開始崩潰，這個(gè)時(shí)候復(fù)位按鈕就發(fā)揮它的作用，內(nèi)部的程序位于單片機(jī)就會(huì)從程序的初始狀態(tài)開始執(zhí)行。本設(shè)計(jì)中復(fù)位電路的電路圖如圖3-3所示。圖3-3復(fù)位電路圖3.3輸入單元電路設(shè)計(jì)為了控制單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中工作時(shí)的狀態(tài)，輸入數(shù)據(jù)給單片機(jī)系統(tǒng)，所以系統(tǒng)中應(yīng)該存在按鍵或者鍵盤等輸入設(shè)備，從而達(dá)到人機(jī)交互的目的。通常選用彈性機(jī)械開關(guān)作為單片機(jī)系統(tǒng)中的按鍵，機(jī)械接觸的彈性作用,和沒有穩(wěn)定一旦閉合,閉合的開關(guān)斷開時(shí)不能立即關(guān)閉,從而關(guān)閉機(jī)械開關(guān)時(shí)刻伴隨著一系列的抖動(dòng)。時(shí)間長(zhǎng)短在抖動(dòng)中由按鍵的人為因素決定，通常5ms～20ms時(shí)間維持正常時(shí)間，抖動(dòng)在按鍵中的變化如圖3-4所示。一旦按鈕使用不當(dāng)多次，以確保CPU的時(shí)間，一旦處理的唯一鑰匙關(guān)閉，鑰匙必須消除抖動(dòng)抖動(dòng)的關(guān)鍵，如果處理不當(dāng)。當(dāng)穩(wěn)定狀態(tài)的按鍵，被確定為在關(guān)鍵總體平穩(wěn)關(guān)閉時(shí)釋放處理。硬件和軟件方法都可以用來(lái)消除異常。消除鍵抖動(dòng)通常用硬件方法的術(shù)后通常都是當(dāng)按鍵數(shù)較小的時(shí)候，用軟件方法的時(shí)候通常都是按鍵較多的時(shí)候。本文經(jīng)過考慮最后決定采用軟件方法。軟件方法來(lái)消除按鍵抖動(dòng)通常當(dāng)檢測(cè)到的關(guān)鍵執(zhí)行延遲程序關(guān)閉后,生成一個(gè)大概5~20毫秒的延遲,直到前沿抖動(dòng)檢測(cè)到國(guó)家重點(diǎn)的消失,如果關(guān)鍵仍在關(guān)閉狀態(tài)可以按鈕被確認(rèn)用戶按下。當(dāng)檢測(cè)到快門釋放按鈕和鍵的消失，直到進(jìn)入后沿的抖動(dòng)處理程序的程序執(zhí)行延遲。按鍵通常使用按鍵開關(guān)（常開式），兩個(gè)觸點(diǎn)位于按鍵中經(jīng)常處于斷開狀態(tài)和接觸狀態(tài)，當(dāng)有按鍵按下的時(shí)候閉合或短路就會(huì)出現(xiàn)。而一組按鍵的集合起來(lái)就是一個(gè)小型的鍵盤，結(jié)構(gòu)位于鍵盤來(lái)看，每個(gè)鍵獨(dú)立鍵盤占據(jù)單個(gè)I/O端口終端操作每個(gè)I/O端口的狀態(tài)是彼此獨(dú)立的,使用這種鍵盤端口直接掃描模式。直接掃描方式。缺點(diǎn)為按鍵多時(shí)將占用的較多的I/O口數(shù)目，電路的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單也是他的優(yōu)點(diǎn)，有利于編寫程序。本設(shè)計(jì)中電路需要的鍵盤不多，所以最終決定獨(dú)立式鍵盤來(lái)作為本設(shè)計(jì)的輸入單元。圖3-4按鍵抖動(dòng)示意圖本次設(shè)計(jì)考慮到音樂的控制部分，應(yīng)該有上一首、下一首、音量加減以及播放暫停，最終采用了五個(gè)按鍵，電路圖如下：輸入單元電路圖如圖3-5所示。圖3-5輸入單元電路圖3.4顯示模塊的設(shè)計(jì)諾基亞/諾基亞5110的液晶顯示屏的應(yīng)用：LPH7366LCD該模塊具有以下特點(diǎn)：液晶顯示屏點(diǎn)陣型參數(shù)：84×48可顯示漢字行數(shù)：4行使用串行接口與主處理器進(jìn)行通信，大大降低了的接口信號(hào)線的數(shù)量，并且包括電源只有9位，其中包括的信號(hào)線。支持多個(gè)串行通信協(xié)議（例如AVR單片機(jī)SPI，串行MCS51模式0，等），傳輸速率最高達(dá)4Mbps的，顯示數(shù)據(jù)可以全速運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有等待時(shí)間寫入。連接電纜操作可以避免，因?yàn)樗梢杂媚K上的金屬鉤將模塊固定到印制板上，因而非常便于安裝和更換這樣使得模塊的體積很小。采用低電壓供電，工作電流在200μA左右屬于正常的顯示模式。通過上述論證表明LPH7366非常適合于便攜式通訊設(shè)備和簡(jiǎn)單的單片機(jī)測(cè)試設(shè)備中。5110作為控制驅(qū)動(dòng)器功率消耗較低，以下是幾個(gè)5110針的主要功能。5110與微控制器的接口使用串行總線。以下是5110主要的幾個(gè)引腳的功能：?SDIN：串行數(shù)據(jù)線?SCLK：串行時(shí)鐘線?D/C：模式選擇?SCE：芯片使能??RES：復(fù)位實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊。5110LCD硬件連接圖如圖3-6所示圖3-65110LCD電路圖3.5音頻解碼模塊設(shè)計(jì)之所以采用VS1003B這個(gè)模塊，他使用起來(lái)非常簡(jiǎn)單，只要根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)，使用單片機(jī)通過串口發(fā)送相應(yīng)的命令就可以控制他做相應(yīng)的操作，而且這個(gè)模塊能夠支持的最大存儲(chǔ)設(shè)備是32G，存儲(chǔ)設(shè)備的鏈接也很方便模塊本身就帶有卡槽，可以直接插標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)卡，也可以外部焊接一個(gè)USB接口與模塊相連，使用U盤作為存儲(chǔ)設(shè)備。最重要的是它本身自帶音頻驅(qū)動(dòng)，可以直接驅(qū)動(dòng)最大3W功率的喇叭，減少我的開發(fā)周期。VS1003B它可以提供一個(gè)串口的語(yǔ)音模塊，硬件解碼的完美集成MP3,WAV,WMA的。軟件同時(shí)支持可以驅(qū)動(dòng)TF卡，F(xiàn)AT16、FAT32這些系統(tǒng)都可以支持。只要串口指令相對(duì)簡(jiǎn)單的就可以完成對(duì)應(yīng)的音頻播放，如何播放音頻等功能，不需要較難的操作在用戶底層，使用快捷方便，可靠而且相對(duì)穩(wěn)定是最大特點(diǎn)在這個(gè)產(chǎn)品。VS1003B的功能參數(shù)：（1）支持采樣率(KHz):8/11.025/12/16/22.05/24/32/44.1/48（2）DAC輸出有24位，支持90dB動(dòng)態(tài)范圍大小，支持85dB信噪比（3）FAT16、FAT32都可以完美運(yùn)行，支持TF卡大小32G，支持U盤大小32G、擁有NORFLASH６４字節(jié)（4）控制模式有三種。串口模式、通過按鍵控制模式、IO控制模式（5）擁有廣播語(yǔ)插播功能，正在播放的音頻可以暫停。當(dāng)廣告結(jié)束后繼續(xù)播放（6）按文件夾序列排序音頻文件，支持更多的文件夾數(shù)目，每個(gè)文件夾可以至少擁有高達(dá)上百首的曲目（7）音量可調(diào)最高30級(jí)，EQ最高可調(diào)6級(jí)VS1003B音頻解碼模塊電路圖如圖3-7所示。圖3-7VS1003B硬件電路圖VS1003B在實(shí)際的生產(chǎn)生活中使用領(lǐng)域也極為廣泛，常見的使用場(chǎng)景有如下幾個(gè)方面：1、語(yǔ)音播報(bào)應(yīng)用于各種地區(qū)的車輛語(yǔ)音；2、收費(fèi)站各個(gè)地區(qū)語(yǔ)音提示；3、火車站、飛機(jī)場(chǎng)等語(yǔ)音提示；4、通信、網(wǎng)絡(luò)、金融等營(yíng)業(yè)廳中的語(yǔ)音提示；5、驗(yàn)證車輛通道語(yǔ)音提示；6、邊防公安檢查通道中的語(yǔ)音提示；7、語(yǔ)音報(bào)警或自動(dòng)化操作設(shè)備中的引導(dǎo)語(yǔ)音；8、旅游觀光車自動(dòng)化行駛中的語(yǔ)音告示；9、大型自動(dòng)化電力設(shè)備故障后自動(dòng)報(bào)警；10、消防報(bào)警中的語(yǔ)音提示；11、廣播自動(dòng)化設(shè)備，按時(shí)語(yǔ)音播報(bào)本章小結(jié)本章主要介紹了本次本社需要的硬件設(shè)計(jì)和硬件原理以及用到的各個(gè)硬件器件的原理、特性、功能、用法及相關(guān)電路，在這次設(shè)計(jì)過程中是至關(guān)重要的，只有對(duì)各個(gè)元器有足夠的了解和認(rèn)識(shí)，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中才能把握的更好。

第4章軟件設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的好與壞、是否完整、安全、可靠、穩(wěn)定，只有硬件支撐是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，軟件設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)中很重要的環(huán)節(jié)，整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)也就是能否編出完美的程序，是十分重要的環(huán)節(jié)。4.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境該系統(tǒng)使用C語(yǔ)言放棄了傳統(tǒng)匯編語(yǔ)言編程。C語(yǔ)言描述的是一個(gè)函數(shù)的組合是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,實(shí)現(xiàn)模塊化更加容易,具有良好的可讀性,容易移植,等等,以及硬件編譯語(yǔ)言操作功能細(xì)節(jié)控制指令。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可以使用數(shù)組和結(jié)構(gòu),可以處理數(shù)據(jù)的上限更加的復(fù)雜,實(shí)時(shí)的處理系統(tǒng)。?在C52套件的整體結(jié)構(gòu)，和的μVision是ISHELL的WindowsC52for和用于DOS的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）程序的編輯，編譯，鏈接，整個(gè)開發(fā)過程中的調(diào)試和仿真都可以完成。開發(fā)人員可以使用本身或其他IDE編輯器來(lái)編輯匯編源文件或者C。效率高的環(huán)境中來(lái)進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)。支持最新的很多ARM芯片在這個(gè)系統(tǒng)中，增加了很多新功能。KeilμVision4運(yùn)行界面如圖4-1所示。圖4-1軟件開發(fā)界面圖4.2主程序流程設(shè)計(jì)本課題的設(shè)計(jì)思想是根據(jù)音頻播放器的要求來(lái)設(shè)計(jì)的，如圖4-2所示。程序的主要流程的大致一般過程如下:系統(tǒng)啟動(dòng)后,首先初始化硬件,硬件初始化中斷初始化,包括系統(tǒng)初始化,初始化定時(shí)器音頻解碼模塊,初始化液晶顯示屏,以及使其他接口在硬件上的初始化,系統(tǒng)初始化后,該系統(tǒng)將循環(huán)加載測(cè)試按鈕,當(dāng)按鈕被用戶按下后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)鍵值進(jìn)行處理，如果按下播放鍵，CPU則控制音頻解碼文件從TF卡中或者U盤中讀取音頻文件進(jìn)行解碼，解碼后通過DAC控制揚(yáng)聲器播放，如果用戶按下上一首或下一首，系統(tǒng)則在存儲(chǔ)設(shè)備中切換到對(duì)應(yīng)都音頻文件進(jìn)行讀取，解碼，播放，當(dāng)用戶按下音量增加或音量減小時(shí)，系統(tǒng)則控制揚(yáng)聲器電流的大小來(lái)改變音量輸出的大小，系統(tǒng)流程圖如圖4-2所示。解析輸出解析輸出更改音頻文件更改輸出功率停止輸出開始系統(tǒng)初始化存儲(chǔ)設(shè)備初始化播放歌曲？上一首？下一首？音量增加？音量減??？暫停？刷新液晶顯示結(jié)束？開始YYYYYYYNNNNNNNY圖4-2系統(tǒng)主控流程圖4.3音頻輸出程序設(shè)計(jì)SCM發(fā)音原則:SCM基音頻率播放音樂,它不包含諧波頻率對(duì)應(yīng)的振幅,不能玩各種各樣的聲音,而且兩個(gè)概念一定要明確,“音調(diào)”和“音樂節(jié)拍”。音調(diào)：表示一個(gè)音符頻率的高低。節(jié)拍：表示一個(gè)音符時(shí)間的長(zhǎng)短。4.3.1音調(diào)音樂被稱為“音調(diào)”,事實(shí)上,我們常說“音樂頻率”。樂音經(jīng)常上中心C標(biāo)準(zhǔn)螺距,頻率f=440hz,其余的比較。當(dāng)兩個(gè)音符的f1和f2,當(dāng)兩倍的頻率的差異這兩個(gè)樂理,即f2=2×f1、f2高于f1稱為一個(gè)八度。在樂理中1與，2與，相差正正好好一倍樂理頻程，音樂學(xué)中它被稱為相差一個(gè)八度音。八度音范圍內(nèi)，有半音12個(gè)。八音區(qū)1—i做個(gè)例子，半音12個(gè)是：1—＃1、＃1—2、2—＃2、＃2—3、3—4、4—＃4，＃4—5、5一＃5、＃5—6、6—＃6、＃6—7、7—i。12個(gè)半音區(qū)的這種劃分是基本上到除法對(duì)數(shù)關(guān)系。如果我們知道在音樂頻率長(zhǎng)達(dá)十二個(gè)音符，那就是基本色調(diào)的頻率，我們可以得到其他音的頻率的關(guān)系倍頻的基調(diào)。一個(gè)頻率想要確定所對(duì)應(yīng)的怎樣定時(shí)初值在定時(shí)器中：通過A標(biāo)準(zhǔn)音高舉個(gè)例子：A音高的音樂頻率f=440Hz,其周期對(duì)應(yīng)為：T=1/f=1/440=2272μs。所以對(duì)應(yīng)在I/O端口在單片機(jī)的周期輸出的方波脈沖為T=2272μs，該系統(tǒng)的方波脈沖如圖4-3所示。圖4-3方波脈沖對(duì)應(yīng)單片機(jī)上的揚(yáng)聲器I/O口取反一個(gè)周期的時(shí)間應(yīng)為：t=T/2=2272/2=1136μs這個(gè)時(shí)間t是單片機(jī)定時(shí)器中斷觸發(fā)時(shí)間中一般，播放音樂，單片機(jī)定時(shí)器工作1時(shí)，計(jì)數(shù)對(duì)振蕩器頻率脈沖開始，振蕩器頻率f0，定時(shí)器設(shè)置為確定由類型的初始值：t=12×（TALL–THL）/f0在TALL=216=65536式中，定時(shí)器待計(jì)數(shù)初值確定為THL。定時(shí)器的初值在高低計(jì)數(shù)器中為：TH=THL/256=(TALL–t×f0/12)/256TL=THL%256=(TALL–t×f0/12)%256將t=1136μs代入上面兩式(注意:當(dāng)時(shí)間和頻率轉(zhuǎn)換的單位應(yīng)該是一致的),可以計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)音高在單片機(jī)芯片振動(dòng)頻率f0=12MHZ,定時(shí)器工作方式1下定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的初始值： TH440Hz=(65536–1136×12/12)/256=FBH TL440Hz=(65536–1136×12/12)%256=90H求解方法如上面所示，其他音調(diào)相計(jì)數(shù)器的相應(yīng)的予置初值我們就都可以求出了。4.3.2節(jié)拍適合一拍,1,2,3,4,5,6三拍。1、2的一半長(zhǎng)度的反復(fù)無(wú)常,是第八個(gè)音符長(zhǎng),3,4,一半的長(zhǎng)度的八分音符的十六分音符長(zhǎng),5時(shí)間大約一半的四分音符,是第八個(gè)音符長(zhǎng),6長(zhǎng)時(shí)間大約四分音符。可見，上記盛MCU控制方法中采用長(zhǎng)周期延遲來(lái)實(shí)現(xiàn)的。首先，我們確定了長(zhǎng)時(shí)間的延遲，當(dāng)基本的程序，例如，長(zhǎng)十六分音符作為基本的延遲時(shí)間，那么，對(duì)于一個(gè)音符，十六分音符，如果是的話，只需撥打一個(gè)延時(shí)程序，如果是八分音符，你可以簡(jiǎn)單地調(diào)用第二延遲程序，如果它是一個(gè)四分音符，簡(jiǎn)稱四次推遲計(jì)劃，等等。圖4-4音樂節(jié)拍通過確定的音樂頻率和節(jié)奏記下上面的方法，我們就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微控制器播放的音樂。具體方法是：節(jié)奏的得分和每個(gè)音符的音高轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的速度參數(shù)和音調(diào)參數(shù)，它們使數(shù)據(jù)表，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，由記程序，再現(xiàn)記提取的參數(shù)，該說明后一遍又一遍，然后取出下一個(gè)音符的參數(shù)，依此類推，直到最后一個(gè)音符播放完畢，如果需要的話，還可以不斷循環(huán)整個(gè)歌曲播放。此外，對(duì)于樂曲休止符，其通常是音調(diào)參數(shù)到FFH，F(xiàn)FH，從而擊敗速度參數(shù)和其它參數(shù)來(lái)確定的說明一致的方法，與歌曲節(jié)奏參數(shù)的端部表示00H。下面是一些音符（三個(gè)八度）的頻率和單晶頻率f0=12兆赫，在初始值下工作方式1計(jì)數(shù)器定時(shí)器定時(shí)，如下表4-1所示。表4-1音符頻率與定時(shí)器初值關(guān)系表C調(diào)音符1234567頻率Hz262293329349392440494TH/TLF88BF9B7FA66FAB9FB4AFBCFFC0BC調(diào)音符1234567頻率Hz523586658697783879987TH/TLFC43FCABFD08FD33FD81FDC7FE05C調(diào)音符1234567頻率Hz1045117113161393156317551791TH/TLFB21FE55FE84FE99FEC0FEE3FF024.4顯示模塊程序設(shè)計(jì)當(dāng)使用12×12點(diǎn)陣的字符，因?yàn)?的整數(shù)倍，因此僅線之間間隔開，以顯示一個(gè)完整的中國(guó)字符。根據(jù)圖像像素不應(yīng)超過的大小84*48.There也是小字體提取軟件Zimo21可以幫助我們獲得圖像像素array.But提防Zimo21軟件設(shè)置，否則無(wú)法顯示你想要的圖片。?諾基亞5110液晶屏部分源代碼如下：void?LCD_WriteByte(unsigned?char?dt,?unsigned?char?command)?{??unsigned?char?i;??sce0;????????????//使能LCD?if(command==0)????????????//傳送命令????? dc0;??else?????dc1;?????????//傳送數(shù)據(jù)??for(i=0;i<8;i++)??{???? if(dt&0x80)???? sdin1;? else???? sdin0;???dt=dt<<1;????? sclk0;??? ?sclk1;?}???dc1;??sce1;//關(guān)閉LCD??sdin1;?}本章小結(jié)本章主要介紹了本系統(tǒng)各模塊的軟件設(shè)計(jì)，用圖文的方式說明了各部分的設(shè)計(jì)思想及程序流程。把每個(gè)模塊的程序設(shè)計(jì)都用流程圖的方式表示出來(lái)，能一目了然的看出程序設(shè)計(jì)的思想與方。通過本章可以看出本系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)的過程是很重要的，按照程序的結(jié)構(gòu)一步一步的編寫程序，這樣才能達(dá)到想要的效果。

第5章系統(tǒng)測(cè)試本章首先介紹了本次設(shè)計(jì)中所用到硬件和軟件環(huán)境，并介紹了一些調(diào)試方法和技巧，本章還對(duì)調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題作了詳細(xì)的分析，閱讀本章可對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整個(gè)調(diào)試過程了解得很全面。5.1按鍵處理程序設(shè)計(jì)1.硬件調(diào)試環(huán)境硬件調(diào)試是先通過插器件將檢測(cè)電路調(diào)試成功后，與萬(wàn)向板焊接焊接裝置，硬件仿真軟件通過模擬器和上機(jī)，編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的程序來(lái)調(diào)試硬件電路，在硬件調(diào)試，萬(wàn)用表是不能少的，測(cè)量電路的尺寸上和關(guān)斷，電阻元件等。系統(tǒng)硬件調(diào)試主要是在我們?cè)O(shè)計(jì)完硬件電路后，所要進(jìn)行的電路調(diào)試過程中我使用的儀器有：萬(wàn)用表、示波器以及仿真器等一些儀器。2.軟件調(diào)試環(huán)境使用模擬調(diào)集成軟件包，它集于一體編輯，編譯，鏈接，跟蹤調(diào)試。程序在處理器之前的程序，它必須被送入計(jì)算機(jī)（編輯），編譯器（或匯編語(yǔ)言），連接到單片機(jī)內(nèi)部。模擬運(yùn)行后HEX文件，該軟件仿真調(diào)試，正確，然后通過串口將程序下載到芯片，它可以提高開發(fā)效率。5.2硬件調(diào)試在焊接電路板之前，首先