【正文】 hardware and ,including microcontroller control circuit 、 the processor of STC51 series microcontroller STC12C5616AD 、LCD12864 LCD modules、 power amplifier driver amplifier circuit and LED control circuit， ,including 12 864 drivers、 key control, playback mode and music player,etc. The entire system operation is under software control. Keywords: STC12C5616AD microcontroller。 Music Player。 LCD12864 liquid crystal displayer 3 前言 幾千年來，各種樂器的發(fā)生無一不是依靠琴弦、簧片、哨片引起管柱震動而作為聲源。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，一種用新的聲源來制造音響的新型樂器脫穎而出，這就是目前人么熟知的電子音樂播放器。目前市場上的音樂器形形色色，例如，大家熟悉的 MP3，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，音樂播放器的發(fā)展也會進一步發(fā)展。 目前單片機的應用滲透到我們生活各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的痕跡。導彈的導航 裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的王若通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華汽車的安全保障系統(tǒng)，錄影機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具，電子寵物等等，這些都離不開嵌入式，離不開單片機。 本課題即使在這種背景下，對基于 12864 液晶顯示的 51 系列單片機音樂播放器的設計與實現(xiàn)進行了軟硬件的設計，實現(xiàn)了單片機音樂播放器的音樂演奏。 設計任務與要求 （ 1）該設計包括硬件和軟件設計兩個部分。模塊劃分為液晶顯示、按鍵控制控制、音樂播放和 LED 顯示模塊子函數(shù) 。 （ 2）本系統(tǒng)設計 由 12864 液晶模塊驅(qū)動 、 音樂播放、單片機控制電路、 LED 控制電路 及相關(guān)的控制管理軟件組成 。 4 （ 3）系統(tǒng)可實現(xiàn)功能：系統(tǒng)可存儲十幾首乃至幾十首自己喜歡的歌曲，由液晶顯示其歌名、播放模式和菜單。通過按鍵控制，播放歌曲。具有播放、暫停、停止、上一首、下一首的功能。播放模式可通過按鍵選擇常有的順序播放、循環(huán)播放、單曲循環(huán)和隨機播放。 2. 12864 液晶概述 名稱含義 12864 是 128*64 點陣 液晶模塊的點陣數(shù)簡稱，業(yè)界約定俗成的簡稱 基本參數(shù) 液晶屏類型 ： STN FSTN 模塊顯示效果： 黃綠底黑字 藍底白字 白底黑字 視角 ： 6 點鐘 12 點鐘 驅(qū)動方式 :1/64 DUTY 1/9 BIAS 背光 ： LED 白色 LED 黃綠色 控制器 ： KS0108 或兼容 ST7920 T6963C 數(shù)據(jù)總線 ： 8 位并口 /6800 方式 串口 溫度特性 ； 工作溫度： 20℃ ~+70℃ 儲藏溫度： 30℃ ~+80℃ 點陣格式 ： 128 x 64 5 電氣特性 表 21 電氣特性 項目 符號 最小 典型 最大 單位 電源電壓 VDDVSS V 液晶驅(qū)動電壓 VDDVADJ Ta=0 Ta=25 Ta=50 輸入信號電壓 VIH 0 . 8 VDD V DD+ VIL 0 0 . 2 VDD LCM 工作電流 IDD 3 8 mA 背光驅(qū)動電流 ILED 60 80 液晶驅(qū)動電流 IEE 6 液晶模組接口 表 22 液晶模組接口 引腳序號 名稱 說 明 1 CS1 U1 片選。 2 CS2 U2 片選。 3 VSS 電源地。 4 VDD 電源輸入 (+5V) 5 V0 液晶顯示對比度調(diào)節(jié)。 6 DI 數(shù)據(jù)輸入。 7 R/W 讀寫選擇。 R/W=1,讀狀態(tài)。 R/W=0,寫狀態(tài)。 8 E 讀寫使能。 916 D0D7 數(shù)據(jù)總線。 17 RST 液晶模組復位。 RST=L，復位 18 VEE 液晶驅(qū)動電源 19 VLED+ LED 電源正 ()。 20 VLED LED 電源地。 基本用途： 該點陣的屏顯成本相對較低，適用于各類儀器，小型設備的顯示領(lǐng)域。 7 應用舉例 使用前的準備 先給模塊加上工作電壓，再按照下圖的連接方法調(diào)節(jié) LCD 的對比度，使其顯示出黑色的底影。 此過程亦可以初步檢測 LCD 有無缺段現(xiàn)象。 字符顯示 帶中文字庫的 128X640402B 每屏可顯示 4 行 8 列共 32 個 1616 點陣的漢字，每個顯示 RAM 可顯示 1 個中 文字符或 2 個 168 點陣全高 ASCII碼字符，即每屏最多可實現(xiàn) 32 個中文字符或 64個 ASCII碼字符的顯示。帶中文字庫的 128X640402B 內(nèi)部提供 1282 字節(jié)的字符顯示 RAM 緩沖區(qū)（ DDRAM）。字符顯示是通過將字符顯示編碼寫入該字符顯示 RAM 實現(xiàn)的。根據(jù)寫入內(nèi)容的不同，可分別在液晶屏上顯示 CGROM（中文字庫）、 HCGROM（ ASCII 碼字庫）及 CGRAM（自定義字形）的內(nèi)容。三種不同字符 /字型的選擇編碼范圍 為： 0000～ 0006H（其代碼分別是 0000、 000 0000006 共 4 個）顯示自定義字型， 02H～ 7FH 顯示半寬 ASCII 碼字符， A1A0H～ F7FFH 顯示 8192 種 GB2312 中文字庫字形。字符顯示 RAM 在液晶模塊中的地址 80H～ 9FH。字符顯示的 RAM 的地址與 32 個字符顯示區(qū)域有著一一對應的關(guān)系，其對應關(guān)系如下表所示。 表 23 液晶模組接口 80H 81H 82H 83H 84H 85H 86H 87H 90H 91H 92H 93H 94H 95H 96H 97H 88H 89H 8AH 8BH 8CH 8DH 8EH 8FH 98H 99H 9AH 9BH 9CH 9DH 9EH 9FH 圖形顯示 先設垂直地址再設水平地址 (連續(xù)寫入兩個字節(jié)的資料來完成垂直與水平的坐標地址 ) 垂直地址范圍 AC5...AC0 ， 水平地址范圍 AC3…AC0 。 繪圖 8 RAM 的地址計數(shù)器（ AC）只會對水平地址 (X 軸 )自動加一 ,當水平地址 =0FH 時會重新設為 00H 但并不會對垂直地址做進位自動加一，故當連續(xù)寫入多筆資料時，程序需自行判斷垂直地址是 否需重新設定。 應用說明 用帶中文字庫的 128X64 顯示模塊時應注意以下幾點： ① 欲在某一個位置顯示中文字符時，應先設定顯示字符位置，即先設定顯示地址，再寫入中文字符編碼。 ② 顯示 ASCII 字符過程與顯示中文字符過程相同。不過在顯示連續(xù)字符時，只須設定一次顯示地址，由模塊自動對地址加 1 指向下一個字符位置，否則，顯示的字符中將會有一個空 ASCII 字符位置。 ③ 當字符編碼為 2 字節(jié)時，應先寫入高位字節(jié)，再寫入低位字節(jié)。 ④ 模塊在接收指令前，向處理器必須先確認模塊內(nèi)部處于非忙狀態(tài)，即讀取 BF 標志時 BF 需為 “0”，方可接受新的指令。如果在送出一個指令前不檢查 BF 標志，則在前一個指令和這個指令中間必須延遲一段較長的時間，即等待前一個指令確定執(zhí)行完成。指令執(zhí)行的時間請參考指令表中的指令執(zhí)行時間說明。 ⑤ “RE”為基本指令集與擴充指令集的選擇控制位。當變更 “RE”后，以后的指令集將維持在最后的狀態(tài)，除非再次變更 “RE”位，否則使用相同指令集時，無需每次均重設 “RE”位。 3. AT89S51 單片機概述 AT89S51 單片機的結(jié)構(gòu) AT89S51 單片機是美國 Atmel 公司生產(chǎn)低電 壓，高性能CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器 9 （ EPROM）和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)，器件采用Atmel 公司的高密度、非易失性存取技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，功能強大。 AT89S51 單片機可提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領(lǐng)域。 圖 31 為 AT89S51 單片機的基本組成功能方塊圖。有圖可見，在這一塊芯片上，集成了一臺微型計算機的主要組成部分，其中包括CPU、存儲 器、可編程 I/O 口、定時器 /計數(shù)器、串行口等，各部分通過內(nèi)部總線相連。下面介紹幾個主要部分。 圖 31 AT89S51 功能方塊圖 1. 中央處理器（ CPU） 中央處理器是單片機最核心的部分，是單片機的大腦和心臟，主要完成運算和控制功能。 AT89S51 的 CPU 是一個字長為 8 位的中央處理單元，即它對數(shù)據(jù)的處理是按字節(jié)為單位進行的。 2. 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（內(nèi)部 RAM） AT89S51 中共有 256 個 RAM 單元，但其中能作為寄存器供用戶 10 使用的僅有前面 128 個，后 128 個被專用寄存器占用。 3. 內(nèi)部程序存儲器（內(nèi)部 ROM） AT89S51 共有 4 KB 掩膜 ROM，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)等。 4. 定時器 /計數(shù)器 AT89S51 共有 2 個 16 位的定時器 /計數(shù)器，可以實現(xiàn)定時和計數(shù)功能。 5. 并行 I/O 口 AT89S51 共有 4 個 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3 口），可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入、輸出。 6. 串行口 AT89S51 有 1 個全雙工的可編程串行口，以實現(xiàn)單片機和其他設備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。 7. 時鐘電路 AT89S51 單片機內(nèi)部有時鐘電路，但晶振和微調(diào)電容需要外接 。時鐘電路為單片機產(chǎn)生時鐘脈沖序列。 8. 終端系統(tǒng) AT89S51 的中斷系統(tǒng)功能較強，可以滿足一般控制應用的需要。它共有 5 個中斷源： 2 個外部中斷源 /INTO 和 /INT1 ； 3 個內(nèi)部中斷源，即 2 個定時 /計數(shù)中斷， 1 個串行口中斷。 由上所述， AT89S51 雖然是一塊芯片，但它包括了構(gòu)成計算機的基本部件，因此可以說它是一臺簡單的計算機。 AT89S51 較詳細的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 圖 32 所示。 11 圖 32 AT89S51 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 管腳說明 ATMEL 公司 的 AT89S51 是一種 高效微控制器 。采用 40 引腳雙列直插封裝（ DIP）形式，如圖 33 所示。 AT89S51 單片機是高性能單片機，因為受引腳數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。 圖 33 DIP 封 裝 引 腳 圖 12 圖 34 SMT 的 封 裝 圖 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL門電流。當 P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 “1”時，其管腳被內(nèi) 13 部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶 內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸