【基于51單片機(jī)的無(wú)線遙控式的音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)（論文）10000字】

基于51單片機(jī)的無(wú)線遙控式的音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u11959摘要 127431引言 287351.1研究背景及意義 2257641.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 387132課題主要研究?jī)?nèi)容及總體設(shè)計(jì)方案 3157212.1主要研究?jī)?nèi)容 323822.2系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案分析 4167692.2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 490762.2.2單片機(jī)的選取 58752.2.3MP3模塊的選取 586452.2.5紅外發(fā)射、接收模塊的選取 6237853系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 6138483.1.主控模塊的設(shè)計(jì) 6253833.2液晶顯示模塊的設(shè)計(jì) 7268343.3紅外發(fā)送模塊和紅外接收電路的設(shè)計(jì) 8197743.4MP3模塊的設(shè)計(jì) 91123330級(jí)音量可調(diào),6級(jí)EQ可調(diào); 10265433.5電源電路的設(shè)計(jì) 10314393.6復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 11176053.7晶振電路的設(shè)計(jì) 1261654系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 1264014.1編程環(huán)境簡(jiǎn)介 12149324.2主程序流程的設(shè)計(jì) 13276524.3MP3紅外遙控功能按鍵設(shè)計(jì) 14205214.4LCD1602子程序函數(shù)流程 15188265系統(tǒng)調(diào)試 17306355.1軟件調(diào)試 17152155.2系統(tǒng)測(cè)試及硬件結(jié)果 17283776結(jié)論 1923784參考文獻(xiàn) 19摘要如今,音樂(lè)已成為人們?nèi)粘Ｉ钪幸粋€(gè)重要娛樂(lè)部分,這也相應(yīng)的出現(xiàn)了很多種類(lèi)的音樂(lè)播放器,傳統(tǒng)音樂(lè)播放器存在不易于攜帶和操作等相關(guān)問(wèn)題，本設(shè)計(jì)通過(guò)設(shè)計(jì)出體積小、功能全、易操作的無(wú)線遙控音樂(lè)播放器以解決這些相應(yīng)問(wèn)題。本設(shè)計(jì)主要使用理論、實(shí)踐互相結(jié)合的方案,采用模塊化的設(shè)計(jì)理念,主要是對(duì)無(wú)線遙控音樂(lè)播放器進(jìn)行研究,本設(shè)計(jì)通過(guò)遙控使音樂(lè)播放器實(shí)現(xiàn)的功能,設(shè)計(jì)了以單片機(jī)為控制核心的無(wú)線遙控音樂(lè)播放器系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)紅外發(fā)送模塊和紅外接收模塊發(fā)出信號(hào)、接受信號(hào),然后傳到單片機(jī)主控模塊處理,讓揚(yáng)聲器播放出動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè),曲目的播放時(shí)間狀態(tài)、音量值、序號(hào)以及播放狀態(tài)在液晶顯示屏顯示出來(lái)。設(shè)計(jì)加入了無(wú)線遙控,通過(guò)遙控器對(duì)音樂(lè)播放器進(jìn)行歌曲的選擇控制。設(shè)計(jì)所采用的MP3解碼模塊,應(yīng)該能支持當(dāng)前主流音樂(lè)格式的音樂(lè)播放模式。MP3解碼模塊主要功能是識(shí)別出接收信號(hào)并執(zhí)行相應(yīng)的操作,再由紅外發(fā)送模塊給予信號(hào),經(jīng)過(guò)紅外接收模塊獲取再到主控模塊處理實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線遙控播放器的控制,根據(jù)對(duì)遙控指令實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)功能。本設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的硬件以及相關(guān)軟件進(jìn)行了分析，采用Keiluvision5軟件編寫(xiě)程序,采用了Proteus軟件進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)的仿真,調(diào)試了紅外發(fā)送、紅外接收、顯示以及按鍵等模塊。最終制作出實(shí)物。經(jīng)過(guò)調(diào)試后,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線控制的功能。本設(shè)計(jì)提出了設(shè)計(jì)的方案,通過(guò)對(duì)比論證,選取合適的設(shè)計(jì)方法,給出電路原理圖、硬件實(shí)物以及實(shí)現(xiàn)程序。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；播放器；音樂(lè)；無(wú)線遙控；1引言研究背景及意義音樂(lè)的各種傳播途徑是多種多樣的,自從歐洲音樂(lè)誕生以來(lái),可以說(shuō)是突飛猛進(jìn)的發(fā)展,它最早是起源于古代歐洲的一種樂(lè)譜和錄音傳播,隨后經(jīng)過(guò)快速的傳播,最終轉(zhuǎn)型成為近代廣播和網(wǎng)絡(luò)傳播、媒體的等傳播。當(dāng)然在現(xiàn)在這大數(shù)據(jù)化的時(shí)代也會(huì)有很非常多種不同音樂(lè)格式,例如:WMA、MP3等等格式。MP3格式一直在互聯(lián)網(wǎng)上最多年輕人開(kāi)始使用、接受的一種視頻格式之一,市場(chǎng)上占比極大。MP3數(shù)字信息和MP3數(shù)字裝置迎合了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸方便的發(fā)展趨勢(shì),它在世界各地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及收集裝置中都得到了普遍的運(yùn)用?，F(xiàn)在這個(gè)科技發(fā)達(dá)的社會(huì),人們的物質(zhì)生活的水平得到了提升,對(duì)于追求休閑和娛樂(lè)的東西也變得越來(lái)越強(qiáng)烈,音樂(lè)播放器就像是很經(jīng)典的一個(gè)范例,現(xiàn)在越來(lái)越多的年輕人開(kāi)始使用這種便攜式的音樂(lè)播放器,這種MP3音樂(lè)播放器,它主要的特點(diǎn)之一就是它可以實(shí)現(xiàn)音頻播放/暫停、下一首、上一首以及音節(jié)的增加或者減少等等,但是傳統(tǒng)的音樂(lè)播放器存在著不易攜帶的問(wèn)題,對(duì)使用用戶帶來(lái)不便;本設(shè)計(jì)采用了無(wú)線遙控的方法控制,這種不需要人為接觸控制式讓用戶避免使用不方便的問(wèn)題。本次設(shè)計(jì)用單片機(jī)作為處理核心,所選擇的單片機(jī)優(yōu)點(diǎn)應(yīng)該要功耗小、體積小、價(jià)格合理，更能符合使用者的生活需求!此外,對(duì)于無(wú)線遙控音樂(lè)播放器對(duì)用戶的需求也有一定的優(yōu)化,設(shè)計(jì)的播放器體積進(jìn)行了一定程度的縮小化,更利于用戶的需求。伴隨著社會(huì)的飛速發(fā)展和科技進(jìn)步,以前舊樣的音樂(lè)播放器已經(jīng)滿足不了人們,對(duì)于音質(zhì)的要求是越來(lái)越不滿足。自2001年,第一代iPod的出現(xiàn),MP3播放器延伸到了更高的層次,這也就表現(xiàn)出音樂(lè)播放器在市場(chǎng)的存在地位也是很高的,音樂(lè)在生活中對(duì)人們的魅力是非常大的,正因?yàn)槿绱?人們的生活中才需要有一個(gè)好的音樂(lè)載體,一個(gè)好的音樂(lè)播放器不能只在外觀上,功能也應(yīng)該是方便人們使用的,對(duì)生活也有著不一樣的意義。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀日常生活中，人們使用音樂(lè)播放器進(jìn)行聽(tīng)歌娛樂(lè)是已經(jīng)是非常廣泛了。國(guó)內(nèi)對(duì)音樂(lè)播放器的研究也有很大的成果,相對(duì)于別的數(shù)碼類(lèi)產(chǎn)品,國(guó)產(chǎn)的MP3在和外國(guó)品牌競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)是領(lǐng)先地位,這就是因?yàn)镸P3本身技術(shù)對(duì)含量沒(méi)有那么高的要求,所以國(guó)產(chǎn)廠商在市場(chǎng)上沒(méi)有任何的壓力,從二十一世紀(jì)開(kāi)始,市場(chǎng)上就開(kāi)始出現(xiàn)很多類(lèi)型的音樂(lè)播放器，音樂(lè)播放器是能帶給人們精神上的享受，并且還有相應(yīng)的無(wú)線遙控音樂(lè)播放器。這都是一種科技上的進(jìn)步,讓音樂(lè)播放器走進(jìn)每個(gè)人的生活中。在國(guó)內(nèi),高品質(zhì)音樂(lè)播放器一直是廠商主要極力于開(kāi)發(fā)的方向,更追求完美的附屬硬件,2009年,一個(gè)名為"HIFIMAN"品牌推出了一款支持高音質(zhì)音樂(lè)的新型音樂(lè)播放器,這款播放器讓使用戶更能享受音樂(lè)帶來(lái)的快樂(lè);正因?yàn)槿绱?，?dǎo)致了該播放器價(jià)格十分昂貴,且續(xù)航也不夠持久。"愛(ài)國(guó)者"在2013年推出了一款F300的運(yùn)動(dòng)音樂(lè)播放器,這款可以固定在身上在運(yùn)動(dòng)時(shí)聽(tīng)歌,支持的歌曲格式也增多,并且支持無(wú)損音質(zhì)和看照片、電子書(shū)等。2015年,酷狗首次推出了一款M1小酷手機(jī),它的功率和電量已經(jīng)是目前市場(chǎng)上所有同類(lèi)產(chǎn)品的兩倍,耳機(jī)采用霍爾智能開(kāi)關(guān)技術(shù),只要把兩個(gè)耳機(jī)都進(jìn)行了分離,耳機(jī)就會(huì)自動(dòng)地打開(kāi),如果不想再繼續(xù)使用耳機(jī)了,只要把兩個(gè)耳機(jī)貼在一起,耳機(jī)上就有一個(gè)磁性吸收器來(lái)關(guān)機(jī),這很是方便的,更能滿足人們對(duì)音樂(lè)的需求。國(guó)外,越來(lái)越多的電子音樂(lè)視頻播放器生產(chǎn)廠商向智能化、高品質(zhì)的電子音樂(lè)視頻產(chǎn)品方向進(jìn)行挺進(jìn);2009年,Sony公司正式推出了X1000系列的高清音樂(lè)視頻播放器,Sony一貫都是追求高質(zhì)量；它可以支持超高品質(zhì)PCM文件的視頻播放,并且也是第一個(gè)在家庭和電子影音設(shè)備領(lǐng)域中配置S-master數(shù)碼格式的播放,可以實(shí)現(xiàn)約音頻33個(gè)小時(shí)、連續(xù)播放視頻約9個(gè)小時(shí)并且應(yīng)用數(shù)字降噪技術(shù)。又在這一年,蘋(píng)果公司又發(fā)布新產(chǎn)品iPodnano,這款新產(chǎn)品自帶有計(jì)時(shí)器等一些生活軟件,更一步的滿足人們的需求。可見(jiàn)隨著對(duì)音樂(lè)播放器領(lǐng)域研究的不斷發(fā)展,智能化、多功能必定是音樂(lè)播放器的發(fā)展方向,音樂(lè)播放器的性能和功能都會(huì)完善全面,雖然國(guó)內(nèi)對(duì)音樂(lè)播放器領(lǐng)域上的技術(shù)還和國(guó)外有一定差距,但在發(fā)展速度極快的中國(guó),相信在不久的將來(lái),國(guó)內(nèi)音樂(lè)播放器會(huì)迎接一次全面性的革新。所以學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)單片機(jī)是為了更好的迎合未來(lái)的社會(huì)發(fā)展。2課題主要研究?jī)?nèi)容及總體設(shè)計(jì)方案2.1主要研究?jī)?nèi)容本內(nèi)容主要通過(guò)對(duì)單片機(jī)以及接收器等元器件進(jìn)行對(duì)比,分析元器件間的優(yōu)缺點(diǎn),這最大特點(diǎn)就是有若干已建立的計(jì)劃用于分析與比較,最終的選擇是在比較后決定的。合適的元器件能作用最大化于系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所以本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)比從而選取合適的元器件應(yīng)用于本設(shè)計(jì)當(dāng)中。單片機(jī)播放器的工作原理主要是通過(guò)對(duì)單片機(jī)定時(shí)器的計(jì)數(shù)輸出來(lái)自動(dòng)產(chǎn)生各種頻率的脈沖信號(hào),接著使用延遲信號(hào)來(lái)自動(dòng)控制播放器發(fā)音的時(shí)間和長(zhǎng)度,然后控制音調(diào)。在接入到放大電路之后,單片機(jī)的I/O端口輸出驅(qū)動(dòng),最終使揚(yáng)聲器發(fā)出美妙的音樂(lè);本設(shè)計(jì)主要通過(guò)無(wú)線遙控實(shí)現(xiàn)對(duì)音樂(lè)播放器的控制,所使用無(wú)線紅外控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)概念。本次設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為處理核心,通過(guò)紅外信號(hào)發(fā)送模塊和紅外接受模塊,通過(guò)單片機(jī)的處理,將所處理的出來(lái)音樂(lè)序目、音量大小、播放狀態(tài)在液晶顯示屏中顯示出來(lái)。主要通過(guò)紅外遙控器對(duì)音樂(lè)播放器上一首,下一首,播放/停止和1-9首歌曲之間切換等功能實(shí)現(xiàn)。音樂(lè)播放器還設(shè)計(jì)了復(fù)位按鍵,一鍵復(fù)位到初始開(kāi)機(jī)狀態(tài),其他功能一一能夠通過(guò)紅外遙控器遙控實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)的方案,根據(jù)對(duì)比分析確定出核心芯片。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整體電路的設(shè)計(jì)以及程序開(kāi)發(fā),制出能夠通過(guò)紅外遙控器對(duì)音樂(lè)播放器進(jìn)行操作的軟硬件系統(tǒng)。2.2系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案分析2.2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本產(chǎn)品系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)以單片機(jī)為主要設(shè)計(jì)技術(shù)主干,主要功能通過(guò)紅外音樂(lè)遙控器系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)音樂(lè)播放器控制，播放器能實(shí)現(xiàn)歌曲切換、音量加減等功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示。圖2-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖本設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊單片機(jī)、液晶顯示模塊、電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、MP3模塊、揚(yáng)聲器、紅外發(fā)送模塊、紅外接收電路等模塊組成。由紅外發(fā)射器發(fā)出指令給紅外接收模塊傳到主控模塊處理,處理完傳到各個(gè)模塊后即可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)音樂(lè)播放器的控制。通過(guò)紅外遙控器可以對(duì)播放器樂(lè)曲的播放/停止、切換以及音頻音量的增減等多種功能進(jìn)行操作,液晶顯示屏能夠顯示出播放歌曲的序號(hào)、播放狀態(tài)、播放時(shí)間。2.2.2單片機(jī)的選取方案一：首先考慮了AT89C51這款單片機(jī)，在日常生活中比較通用且指令較簡(jiǎn)單，容易學(xué)容易懂，而且外圍電路也簡(jiǎn)單，是一款性價(jià)比很高的一款單片機(jī)，做一般的設(shè)計(jì)完全夠用，但沒(méi)有ISP在線編程功能,只能通過(guò)編程器進(jìn)行編程。方案二：STC89C52也是一款低耗實(shí)用也比較通用的一款單片機(jī)，性價(jià)比對(duì)于基本設(shè)計(jì)也是完全勝任，STC89C52的內(nèi)部FLASHPERAM有8K。STC89C52比STC89C51多了一個(gè)定時(shí)器,相當(dāng)于STC89C51的加強(qiáng)型。綜合考慮,選取STC89C52作為本次設(shè)計(jì)的主要處理器,它能滿足設(shè)計(jì)的基本要求,更能更好的實(shí)現(xiàn)出功能。2.2.3MP3模塊的選取方案一：VS1003模塊既具有低音頻和高噪聲控制特，它們還提供可以同時(shí)直接實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻的編解碼播放功能,錄制高清晰的寬帶數(shù)字語(yǔ)音和高質(zhì)量的數(shù)字視頻并通過(guò)直接使用實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音字符集來(lái)串行輸入MIDI使用鍵盤(pán)從文件或者通過(guò)使用實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)字符串進(jìn)行輸入的視頻應(yīng)用程序中直接輸入播放MIDI;但是在讀取SD卡以解碼音頻文件時(shí),穩(wěn)定性不夠強(qiáng),可能會(huì)出現(xiàn)"卡死",不再解碼播放音樂(lè)和進(jìn)行錄音,并且產(chǎn)生噪音的現(xiàn)象。方案二:MP3-TF-16P芯片最大支持32GTF卡和32GU盤(pán),它是一個(gè)提供串口的語(yǔ)音模塊很完美集成了MP3等格式解碼,軟件支持內(nèi)存卡驅(qū)動(dòng)。通過(guò)簡(jiǎn)易的串行端口和命令且不需要很復(fù)雜的操作就可以直接播放所規(guī)定的音樂(lè),它最大的優(yōu)勢(shì)之一就是它的使用方便、穩(wěn)定、可靠。綜合考慮,選擇MP3-TF-16P芯片作為MP3模塊不僅可以滿足播放功能,還可以使用戶更好地操作并獲得滿足感。

2.2.4顯示模塊的選取方案一:TFTLCD液晶屏模塊;該模塊本身帶有液晶屏控制器,其顯存為8MB,并且真彩顯示功能很好。該模塊支持多點(diǎn)的同時(shí)觸摸,具有非常好的操控液晶屏幕的效果。但是在使用的時(shí)候,程序調(diào)試時(shí),相對(duì)復(fù)雜不便,由于該模塊引腳共有34個(gè)引腳,占用單片機(jī)太多的IO口,控制起來(lái)極其不便,并且該模塊的用電量較大,與主控芯片后,會(huì)影響這個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。方案二:LCD1602作為一種采用點(diǎn)陣LCD,它主要是專(zhuān)為屏幕上的字母、數(shù)碼、符號(hào)等。這類(lèi)模塊的控制程序簡(jiǎn)化且相對(duì)簡(jiǎn)單。若要對(duì)LCD1602進(jìn)行控制,只需要實(shí)現(xiàn)寫(xiě)數(shù)據(jù)、寫(xiě)指令和初始化三個(gè)控制功能就可以了。LCD1602引腳每個(gè)都有特定功能作用,而且引腳總數(shù)僅僅只有16個(gè)。顯示模塊主要是顯示出音樂(lè)播放運(yùn)行狀態(tài),能夠顯示數(shù)字、字母、符號(hào)等,通過(guò)與同類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比,本次的技術(shù)設(shè)計(jì)方案選用一個(gè)LCD1602液晶顯示屏來(lái)作為主要的音樂(lè)播放器顯示技術(shù)模塊,主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)之一是由于LCD1602液晶顯示屏的設(shè)計(jì)操作相對(duì)簡(jiǎn)單,又容易在應(yīng)用中得到實(shí)現(xiàn),而且在國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上的銷(xiāo)售價(jià)格也相對(duì)比較便宜;因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)選取的MP3模塊只能解碼音頻文件,不能讀取出歌曲名稱,是符合本次設(shè)計(jì)的要求而且不需要復(fù)雜的操作。2.2.5紅外發(fā)射、接收模塊的選取主要是發(fā)送指令和接收指令功能,本設(shè)計(jì)中只設(shè)了一個(gè)復(fù)位按鍵,因?yàn)閱纹瑱C(jī)紅外發(fā)送器普遍選擇51紅外遙控器,本設(shè)計(jì)中沒(méi)有設(shè)計(jì)復(fù)雜的按鍵功能,所以選取了體積小、重量輕且價(jià)格便宜的51紅外遙控器作為紅外發(fā)送模塊,能達(dá)到設(shè)計(jì)基本要求;而接收器型號(hào)大多功能一樣,唯有封裝引腳不一樣,而且這款接收器具有體積小、抗干擾及有效接收距離長(zhǎng)的有點(diǎn)，能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此選取了高靈敏度紅外一體接收頭VS1838b作為接收模塊,它常應(yīng)用在視聽(tīng)器材、家庭電器上,并且符合了本次設(shè)計(jì)的參數(shù)要求。綜合考慮,選取51紅外遙控器作為設(shè)計(jì)紅外發(fā)射模塊，紅外接收頭VS1838b作為設(shè)計(jì)紅外接收模塊。不僅能夠滿足設(shè)計(jì)要求,而且物美價(jià)廉,是最佳的設(shè)計(jì)選擇。3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1.主控模塊的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)選取STC89C52作為系統(tǒng)的主控模塊，主控芯片在系統(tǒng)作用是算是第一位重要。系統(tǒng)電路圖如圖3-1所示。圖3-1STC89C52系統(tǒng)電路圖3.1.1STC89C52主要特性8k字節(jié)程序存儲(chǔ)空間;512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間;可直接使用串口下載;本設(shè)計(jì)選取STC89C52單片機(jī)作為總系統(tǒng)控制核心,它四十個(gè)引腳都有具體功能。以下對(duì)設(shè)計(jì)所用到引腳說(shuō)明。VCC(40腳)、GND(20腳):電源正極、電源負(fù)極,接地;P0.0-P0.7(32-39腳):液晶顯示屏的數(shù)據(jù)寄存口;P2.5-P2.7(26-28腳):顯示器功能引腳;RES(9腳):作復(fù)位信號(hào)的輸入端口(5)XTAL1與XTAL2(19、18腳):連接晶振電路,輸入和輸出控制電路穩(wěn)定;起到維持電路同步作用。3.2液晶顯示模塊的設(shè)計(jì)LCD1602液晶顯示器主要用于顯示播放器歌曲播放參數(shù)。主要組成部分：數(shù)碼字符式液晶顯示器；（2）控制驅(qū)動(dòng)的主電路HD44780；（3）可擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)電路HD44100；（4）安裝在PCB板上的小部分電阻器；HD44780自身就能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩行8個(gè)字符。在此基礎(chǔ)上,還增加液晶顯示模塊的亮度調(diào)節(jié)裝置。LCD1602每個(gè)引腳所對(duì)應(yīng)功能如表3-2所示。表3-2引腳接口說(shuō)明序號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地2VDD電源正極3VO液晶顯示偏壓4RS數(shù)據(jù)/命令選擇5R/W讀/寫(xiě)選擇6E使能信號(hào)7D0數(shù)據(jù)8D1數(shù)據(jù)9D2數(shù)據(jù)10D3數(shù)據(jù)11D4數(shù)據(jù)12D5數(shù)據(jù)13D6數(shù)據(jù)14D7數(shù)據(jù)15BLA背光正極16BLK背光負(fù)極圖3-3液晶顯示電路圖3.3紅外發(fā)送模塊和紅外接收電路的設(shè)計(jì)(1)紅外發(fā)送模塊:設(shè)計(jì)采用51紅外遙控作紅外發(fā)送模塊使用。模塊具體參數(shù):有效范圍:6-10米,會(huì)受障礙物等其他因素影響有效距離;載波頻率:38KHZ;有效使用壽命:2萬(wàn)次以上。(2)紅外線接收器集成電路:紅外線接收的工作原理圖如圖3-4所示:圖3-4紅外接收電路原理圖本次紅外接收電路的接收頭采用工作的電壓為5V高靈敏度的HX1838傳感器.接口功能如下:1號(hào)接口是VCC:外部接3.3V-5V的電壓,也就是我們可以直接接通一個(gè)5V和3.3V的單片機(jī);2號(hào)口為GND:外接GND;3號(hào)口為IN:外接單片機(jī)I/O口;3.4MP3模塊的設(shè)計(jì)MP3工作原理：通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器DSP完成處理、傳輸以及解碼MP3文件的任務(wù)。DSP系列能快速、準(zhǔn)確完成各類(lèi)數(shù)字處理器的任務(wù),并且該處理過(guò)程中所需要同時(shí)消耗的數(shù)據(jù)資源和計(jì)算能量非常低,這也就是它為什么能廣泛應(yīng)用于便攜式數(shù)字音頻文件播放器系統(tǒng)中的一個(gè)最主要的原因之一。由主機(jī)的通訊接口、MP3解碼器、顯示接口、音頻內(nèi)容存儲(chǔ)裝置、D/A轉(zhuǎn)換及其他音頻功率放大器,中央處理器及其控制按鈕組成的一個(gè)相對(duì)完整的MP3播放器。單片機(jī)一般是中央處理單元,它的任務(wù)就是執(zhí)行MP3的所有處理程序。單片機(jī)將獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送到解碼器,然后與主機(jī)連接,完成與主機(jī)的數(shù)據(jù)交互,并接收控制按鈕的操作信息,并且反映出系統(tǒng)運(yùn)行的工作狀態(tài)等。解碼器的工作任務(wù)主要是直接用來(lái)實(shí)現(xiàn)每種音頻格式下的MP3數(shù)據(jù)編碼流的直接數(shù)字編譯和音頻解碼等等操作,然后向每個(gè)用戶主機(jī)輸出一個(gè)數(shù)字音頻編碼信號(hào)。首先從存儲(chǔ)器中直接輸入讀取一個(gè)MP3歌曲音頻文件并直接輸入讀取放在存儲(chǔ)器上的音頻數(shù)字信號(hào)→將音頻數(shù)字信號(hào)直接數(shù)模解碼后返回發(fā)射后送給被芯片解碼器的音頻芯片→然后通過(guò)音頻數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換器將被芯片解碼的音頻數(shù)字信號(hào)直接數(shù)模轉(zhuǎn)換后成為音頻模擬信號(hào)→直接放大音頻轉(zhuǎn)換完成模擬后的音頻→經(jīng)過(guò)低頻高通濾波后,進(jìn)入一個(gè)用于耳機(jī)的音頻輸出信號(hào)端口,輸出后就已經(jīng)完全能夠在一臺(tái)音樂(lè)播放器中直接聽(tīng)到音樂(lè)。MP3模塊的電路原理圖如圖3-5：圖3-5MP3模塊電路原理圖（2）MP3模塊引腳的名稱及作用如下：VCC引腳：作為模塊的主電源；GND：接地端；RX、TX：UART串行數(shù)據(jù)輸入、輸出；BUSY：播放指示，有音頻的情況就輸出高電平，沒(méi)有音頻是則默認(rèn)為低電平；SPK1、SPK2：外接喇叭的接口；USB+、USB-：用于接U盤(pán)；IO1、IO2：歌曲選擇、音量增減；（3）MP3模塊的參數(shù)：支持Normal、Jazz、Classic、Pop、Rock等音效;輸入電壓:3.3V-5V;額度電流:15mA;30級(jí)音量可調(diào),6級(jí)EQ可調(diào);3.5電源電路的設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的是5V的直流電源,電源原理框圖3-6如圖所示。圖3-6電源電路原理圖電源電路由電源插座、電源開(kāi)關(guān)組成;電源開(kāi)關(guān)按下即保持通電狀態(tài)。將一個(gè)電源指示燈與控制器相連接至一個(gè)電源線,指示燈的電路原理框圖結(jié)構(gòu)如下,即圖3-7所示。圖3-7電源指示燈電路原理圖電源指示燈電路由一個(gè)1K的電阻、一個(gè)LED指示燈組成，指示燈隨著通電亮燈、斷電滅燈；3.6復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位最主要的功能就是使主控模塊初始化,作用是將音樂(lè)播放器所使用的模塊設(shè)定到初始狀態(tài),復(fù)位后系統(tǒng)會(huì)在這個(gè)狀態(tài)下繼續(xù)工作;單片機(jī)的按鍵復(fù)位按鈕控制電路主要類(lèi)型可以再細(xì)分為兩種控制類(lèi)型:手動(dòng)控制按鈕按鍵復(fù)位電路控制和采用上下限供電自動(dòng)按鈕復(fù)位電路控制。手動(dòng)通電按鈕的信號(hào)復(fù)位就是通過(guò)使用一個(gè)手動(dòng)按鈕在過(guò)去手動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)新的高電平信號(hào)來(lái)向用戶發(fā)送一個(gè)信號(hào)復(fù)位后的信號(hào);手動(dòng)上下高電平的復(fù)位就是指在在上下通電時(shí)直接手動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)RST或者RSVPD端子的一個(gè)高電平。本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)充電復(fù)位智能控制電路基本結(jié)構(gòu)如設(shè)計(jì)圖3-7,為手動(dòng)點(diǎn)擊按鍵就能進(jìn)行手動(dòng)自定位的自動(dòng)控制電路;在這張電路圖中,上次充電瞬間一個(gè)RST端子的啟動(dòng)電位與VCC相同,隨著設(shè)計(jì)單片中整機(jī)穩(wěn)壓電容器的二次充電電流逐漸得到減弱,+5V立即被重新再次添加上電到一個(gè)RST/VPD端,緊接著就可以直接使一個(gè)高電平電壓能夠直接使該個(gè)數(shù)的單片機(jī)容器發(fā)生自動(dòng)復(fù)位。如果現(xiàn)在需要從頭開(kāi)始執(zhí)行一個(gè)應(yīng)用程序,只需要直接按下下面示意圖中的開(kāi)始按鈕即可。復(fù)位電路原理圖如圖3-7所示。圖3-7復(fù)位電路原理圖3.7晶振電路的設(shè)計(jì)在單片機(jī)的系統(tǒng)中一般都會(huì)配備一種電路,那就是晶體振蕩器電路,晶體振蕩器電路主要是通過(guò)將單片機(jī)結(jié)合到內(nèi)部的電路從而直接產(chǎn)生一個(gè)輸入單片機(jī)所需要的時(shí)鐘頻率,單片機(jī)運(yùn)行的速度由單片機(jī)晶體簡(jiǎn)諧震蕩器所能夠提供的輸入和時(shí)鐘頻率所確定,時(shí)鐘頻率和運(yùn)行速度呈正比,越高就越快，這樣晶體諧振器就能得到所提供的輸入和時(shí)鐘頻率,這樣就保證了一臺(tái)單片機(jī)的任何指令都能正確地執(zhí)行,因此它作用是十分強(qiáng)大的。原理圖如圖3-8所示：00圖3-8晶振電路原理圖4系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)4.1編程環(huán)境簡(jiǎn)介系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件部分是使用C語(yǔ)言程序進(jìn)行編寫(xiě)的,在程序編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)的每一個(gè)功能模塊的程序,每個(gè)功能模塊都是分模塊進(jìn)行編寫(xiě)的,因?yàn)橹挥蟹帜K編寫(xiě)這樣才方便我們查看程序,在眾多的程序下分清除哪一個(gè)功能模塊,以及編寫(xiě)出錯(cuò)時(shí)能夠快速找到錯(cuò)誤。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是使用keiluvision5軟件編寫(xiě)程序,keil5比keil4功能強(qiáng)了很多，可以補(bǔ)充很多原件、仿真功能也很強(qiáng)大，且產(chǎn)生的目標(biāo)語(yǔ)句代碼有效,大多數(shù)語(yǔ)句產(chǎn)生的匯編代碼都緊湊且簡(jiǎn)單易理解；與其它匯編語(yǔ)言對(duì)比,它都有著明顯的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),因此易于學(xué)習(xí)和使用。在使用了匯編語(yǔ)言之后再繼續(xù)運(yùn)用C++軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā),體會(huì)得到的就是更為深刻的感受。主要程序：（1）主程序；（2）初始化函數(shù)；（3）LCD1602液晶顯示屏；（4）串口服務(wù)；當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)上電，首先進(jìn)行程序初始化工作，LCD1602液晶屏顯示初始界面及初始界面在音樂(lè)界面，利用51紅外遙控器進(jìn)行控制，若此時(shí)有按鍵按下，要判斷該按鍵是否確定鍵，如果是的話，LCD1602液晶屏進(jìn)入界面，顯示播放歌曲序號(hào);STC89C52接收紅外接收模塊傳送的指令后，MP3-TF-16P解碼模塊需要將SD卡或者U盤(pán)中的音頻文件進(jìn)行解碼，解碼成功后會(huì)使外接揚(yáng)聲器開(kāi)始播放音樂(lè)；若按下按鍵“音量加”或按鍵“音量減”，則系統(tǒng)外接的揚(yáng)聲器播放聲音會(huì)加1或減1；任意按下51紅外遙控器1-9的按鈕，就會(huì)從此刻播放的歌曲跳轉(zhuǎn)到按下序號(hào)的歌曲開(kāi)始進(jìn)行播放；如果按下按鍵“暫?！卑粹o，當(dāng)前正在播放的音頻文件將被停止播放。4.2主程序流程的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)中，當(dāng)STC89C52單片機(jī)上電后,首先初始化主程序,清除單片機(jī)中自帶的一些冗余信息后,進(jìn)行延時(shí),然后判斷有無(wú)接收紅外指令,接受到指令的話，功能鍵就會(huì)送出高電平到對(duì)應(yīng)端口,這個(gè)時(shí)候音樂(lè)播放器就會(huì)開(kāi)始進(jìn)行對(duì)應(yīng)工作,沒(méi)有接受到指令的話，返回延時(shí)子程序就繼續(xù)延時(shí)，直到接受到指令才會(huì)開(kāi)始工作。主程序流程圖如圖4-1所示圖4-1主程序流程圖4.3MP3紅外遙控功能按鍵設(shè)計(jì)在執(zhí)行MP3程序時(shí)，主要操作是51紅外遙控器來(lái)進(jìn)行的，51紅外遙控器按鍵操作更方便且能完美地達(dá)到預(yù)期效果，音樂(lè)播放器的主要功能實(shí)現(xiàn)都在51紅外遙控器進(jìn)行操作，按鍵響應(yīng)流程圖如圖4-2所示。圖4-2按鍵相應(yīng)流程圖當(dāng)音樂(lè)播放器通電工作時(shí)，就需要對(duì)51紅外遙控器按鍵進(jìn)行操作，此時(shí)當(dāng)按下上一曲時(shí)，音樂(lè)播放器就跳到上一首歌曲進(jìn)行播放。一樣的，按下下一曲后，音樂(lè)播放器就會(huì)跳播到下一首歌曲進(jìn)行播放，按下1-9數(shù)字鍵就會(huì)跳到所按下的序號(hào)對(duì)應(yīng)進(jìn)行歌曲播放。4.4LCD1602子程序函數(shù)流程LCD1602子程序的手動(dòng)函數(shù)調(diào)用工作原理流程如主框圖所示如圖下文的圖4-3所示。首先我們需要手動(dòng)調(diào)用函數(shù)LCD為自定義的程序字體庫(kù),在第一下二行數(shù)據(jù)顯示所有數(shù)據(jù)隨機(jī)寫(xiě)入存儲(chǔ)器的文件地址,通過(guò)手動(dòng)使用該子程序內(nèi)存中的所有數(shù)據(jù),設(shè)置沒(méi)有循環(huán)不在時(shí)間中可以顯示所有數(shù)據(jù)的第二下一行存儲(chǔ)地址,然后再次手動(dòng)設(shè)置一個(gè)沒(méi)有循環(huán)不在時(shí)間中的變量,這樣在一個(gè)沒(méi)有循環(huán)中的時(shí)間里，就會(huì)自動(dòng)停止并再次選擇一個(gè)新的字符串來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)代碼,直到一個(gè)不在循環(huán)中的時(shí)間變量結(jié)束,第二行的數(shù)據(jù)顯示循環(huán)時(shí)間是一樣的,顯示兩行后,子例程就會(huì)結(jié)束;LCD程序流程圖如圖4-3所示。圖4-3LCD程序流程圖5系統(tǒng)調(diào)試5.1軟件調(diào)試根據(jù)本設(shè)計(jì)的基本功能要求，需要使用51紅外遙控器進(jìn)行按鍵操作，使紅外接收模塊收到信號(hào)，在經(jīng)單片機(jī)處理到MP3模塊完成讀取SD卡或者U盤(pán)的音頻文件、并實(shí)現(xiàn)播放SD卡或者U盤(pán)中的音頻文件，根據(jù)音樂(lè)播放器功能設(shè)計(jì)，對(duì)音樂(lè)播放功能模塊進(jìn)行測(cè)試。音樂(lè)視頻播放系統(tǒng)功能測(cè)試:整個(gè)系統(tǒng)完成上電開(kāi)機(jī)后,程序首先對(duì)音頻進(jìn)行了初始化,LCD1602液晶顯示屏就開(kāi)始顯示初始界面,MP3-TF-16P芯片需要將SD卡或者U盤(pán)中的音頻文件直接進(jìn)行解碼,利用外接的音響控制按鍵對(duì)音頻文件進(jìn)行判斷和控制解碼,解碼成功后通過(guò)外聯(lián)音響器就開(kāi)始了播放音樂(lè),如果現(xiàn)在按下"上一首",就表示將當(dāng)前所播放的歌曲跳到上一首播放;如果再次按下"下一首"的按鍵,將會(huì)從當(dāng)前需要播放的歌曲跳到下一首要播放的歌曲中再次進(jìn)行播放;若按下按鍵"音量加"或按鍵"音量減",則系統(tǒng)外接的音響播放聲音會(huì)加1或減1。5.2系統(tǒng)測(cè)試及硬件結(jié)果硬件測(cè)試的部分首先主控芯片是最為重要的環(huán)節(jié),本設(shè)計(jì)所用的主控芯片為STC89C52。使整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行工作的前提是需要為用戶提供穩(wěn)定的電源,STC89C52系統(tǒng)正常工作的電壓模塊是5V,在本設(shè)計(jì)中,為了方便供電,所以設(shè)計(jì)了穩(wěn)壓電路,完成了復(fù)位按鍵的焊接操作和MP3-TF-16P、連接LCD1602液晶顯示器工作。5.2.1播放音樂(lè)功能測(cè)試給系統(tǒng)上電后，程序初始化后，LCD1602液晶屏顯示參數(shù)，但不會(huì)自動(dòng)播放音樂(lè)，需按下“播放”按鍵，之后便開(kāi)始播放第一首歌曲。圖5.3為L(zhǎng)CD1602液晶屏的上電后的初始界面，圖5.4為按下按鍵“播放”之后，顯示屏顯示歌曲播放狀態(tài)，圖5.5為音樂(lè)正在暫停狀態(tài)。圖5.3初始頁(yè)面圖5.4播放中圖5.5音樂(lè)暫停測(cè)試時(shí)出現(xiàn)的主要問(wèn)題及解決方法：（1）使用音樂(lè)播放器的時(shí)候偶爾出現(xiàn)了當(dāng)歌曲正在播放著，MP3模塊發(fā)生復(fù)位，又開(kāi)始從頭播放這首歌。解決過(guò)程:通過(guò)查找出很多MP3模塊的相關(guān)資料,知道了問(wèn)題是和電壓高低有一定的聯(lián)系，如果電壓太過(guò)于高,MP3模塊有一定幾率會(huì)自動(dòng)發(fā)生復(fù)位,最后就是使用降低MP3模塊喇叭音量的辦法,然后音樂(lè)播放器就沒(méi)有再發(fā)生這個(gè)問(wèn)題，得到了有效解決。（2）測(cè)試復(fù)位按鍵的的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)按鍵中按下后沒(méi)有反應(yīng)，經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試和研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)并非是程序的問(wèn)題，而是在焊接時(shí)，電路板的有虛焊。解決的過(guò)程：重新焊接后復(fù)位按鍵功能正常。（3）給單片機(jī)燒入程序，然后上電，LCD1602液晶顯示屏一直在閃爍。解決過(guò)程：一開(kāi)始對(duì)檢元器件、電路焊接進(jìn)行了問(wèn)題排查，排查發(fā)現(xiàn)元器件和焊接是沒(méi)問(wèn)題的,又查找很多相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)LCD1602采用動(dòng)態(tài)掃描方式,用眼睛一般是看不出來(lái)的。隨后修改了被調(diào)用的子程序進(jìn)行一次延時(shí)時(shí)間,液晶顯示屏的閃動(dòng)就沒(méi)有那么的強(qiáng)烈了,這個(gè)方法就有效解決顯示屏一直閃爍問(wèn)題。6結(jié)論本文提出了一種基于51單片機(jī)的無(wú)線遙控式的音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)方案,闡述整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。這種播放器使用起來(lái)比較簡(jiǎn)單且容易理解，而且功耗不高,整體結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，對(duì)于使用是輕輕松松就可掌握。本設(shè)計(jì)中所采用STC89C52單片機(jī)作為一個(gè)主控處理芯片,以MP3-TF-16P芯片為MP3模塊,通無(wú)線遙控對(duì)音樂(lè)播放器進(jìn)行控制，其音樂(lè)的播放時(shí)間、序號(hào)等參數(shù)在LCD1602液晶顯示屏上顯示出來(lái)。本設(shè)計(jì)的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)不斷搜索和查閱了有關(guān)電路設(shè)計(jì)的相關(guān)資料,,一步步地設(shè)計(jì)完成各部分電路圖的編寫(xiě)設(shè)計(jì)還有編寫(xiě)程序代碼,本文對(duì)系統(tǒng)的硬件以及軟件進(jìn)行了分析，使用Keiluvision5軟件對(duì)程序進(jìn)行編寫(xiě)以及調(diào)試并通過(guò)硬件測(cè)試,最終制作出實(shí)物。通過(guò)本次設(shè)計(jì)有以下幾個(gè)方面的收獲:（1）更加深刻了解C語(yǔ)言編程，動(dòng)手能力也在設(shè)計(jì)中得到了一定程度的提升；（2）通過(guò)本次設(shè)計(jì)對(duì)各功能模塊有了重新認(rèn)識(shí)，一定程度了解了它們的工作原理。由于設(shè)計(jì)條件有限，時(shí)間也相對(duì)有限制，本系統(tǒng)還存在沒(méi)有完善的部分：①程序設(shè)計(jì)較龐雜；②音樂(lè)播放器在播放音頻時(shí)音量比較小。參考文獻(xiàn)[1]俞宏霖,李明明,白炳斌,張祥.基于AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)易音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)與研究[J].無(wú)線互聯(lián)科技,2016(19):135.[2]王亭亭，葛熠，李峰.基于AT89S52單片機(jī)的音樂(lè)播放器[J].科技信息，2012，（25）：96-97.[3]