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毕业设计(论文)

基于单片机的MP3播放器设计

学生姓名 学院名称 专业名称 指导教师

汤明 信电工程学院 电子信息工程

陈豹

2012年 5月 10日

徐州工程学院毕业设计(论文) 摘要

因为单片机编写的MP3播放器具有执行效率高、频率输出稳定、易于修改、高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等,使单片机近几年得到迅猛发展和大范围推广,广泛应用于工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、及通讯设备、日常消费类产品、玩具等 [1] 。利用单片机设计的MP3播放器具有硬件电路简单，软件运行可靠等特点。本文介绍了一种以 AT89S52 单片机为控制核心的MP3。该设计采用2*16个点阵液晶模块LCD1602作为显示界面，蜂鸣器作为发声元件，并利用定时器进行中断控制。

本文分析了基于单片机的MP3播放器的工作原理，详细介绍了MP3播放器的功能及其硬件设计和软件设计的方法，给出了基于MCS-51单片机的MP3播放器的具体实现方案并重点讲述了其硬件实现与软件编写，实现了单片机MP3播放器对音乐的演奏。

关键词：MP3播放器；AT89S52；LCD1602

I

徐州工程学院毕业设计(论文) 目 录

摘要 .................................................................................................................................................. I 1绪论 .............................................................................................................................................. 1 2设计综述 ...................................................................................................................................... 2 2.1单片机工作原理 ................................................................................................................... 2 2.1.1 单片机概述 ................................................................................................................... 2 2.1.2 单片机的应用领域及发展趋势 ................................................................................... 2 2.2 单片机产生音调的方法 ...................................................................................................... 3 2.3 KEIL开发系统 ..................................................................................................................... 4 2.4 PROTEUS的操作 ................................................................................................................... 8 3硬件设计 ...................................................................................................................................... 9 3.1总体方案设计 ....................................................................................................................... 9 3.2 单片机最小系统电路 .......................................................................................................... 9 3.2.1 AT89S52芯片性能介绍 ................................................................................................ 9 3.2.2 电源电路 ..................................................................................................................... 13 3.2.3 时钟振荡电路 ............................................................................................................. 13 3.3 键盘扫描模块 .................................................................................................................... 14 3.4 显示模块 ............................................................................................................................ 15 3.5 播放模块 ............................................................................................................................ 16 4 系统软件设计 ........................................................................................................................... 18 4.1编程原理及流程图 ............................................................................................................. 18 5 调试与仿真结果 ....................................................................................................................... 22 5.1 软件调试 ............................................................................................................................ 22 5.1.1 测试LED显示模块 ..................................................................................................... 22 5.1.2 测试键盘控制模块 ..................................................................................................... 23 5.1.3 测试P3.0口输出 ....................................................................................................... 23 5.2 调试中遇到的问题及解决 ................................................................................................ 24 5.3 仿真结果 ............................................................................................................................ 25 结束语 ........................................................................................................................................... 26 致 谢 ........................................................................................................................................... 27 参考文献 ....................................................................................................................................... 28 附录 ............................................................................................................................................... 29 附录1 源程序 ........................................................................................................................... 29

II

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1绪论

几千年来，各种乐器的发声无一不是依靠琴弦、簧片、哨片引起管柱振动而作为声源的。随着现代电子工业技术的飞速发展，一种用新的声源来制造音响的新型乐器脱颖而出，这就是目前人们熟知的电子MP3播放器。目前市场上的MP3播放器形形色色，例如大家所熟悉的MP3，随着电子技术的不断发展，MP3播放器的发展也会进一步发展。

目前单片机的应用渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

本课题即是在这种背景下，对基于MCS－51单片机的MP3播放器的设计与实现进行了硬件及软件的设计，并给出了一套完整的解决方案，实现了单片机MP3播放器对音乐的演奏。

基于单片机的MP3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，作为单片机的重要硬件资源之一，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\、\、\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是演奏一段旋律。基于这个思想，我设计了一款特殊的\播放器\，本播放器可实现播放、暂停、选曲等功能。由于时间及条件限制，本设计实现了一种简单的MP3播放器，其核心器件采用AT89S52单片机，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，动感音乐屏等功能[2]。

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2设计综述

2.1单片机工作原理

2.1.1 单片机概述

单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。

2.1.2 单片机的应用领域及发展趋势

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴：

一、在智能仪器仪表的应用

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计、示波器、各种分析仪）。

二、在家用电器中的应用

可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。

三、在工业控制中的应用

用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统

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