【正文】 了我 寶貴的指導(dǎo) 。 以及后來的工作對我來說的確是筆寶貴的財富 ,它將會對我今后的人生有著重要的參考意義 。 設(shè)計 的 困難重重，常常遇到自己不止到怎么下手的地方，讓我意識到了自己的不足之處，也明白了必須深入實踐才能獲取真知 的道理 。 本文課題是基于單片機的 音樂播放器的設(shè) 計 , 我選用的器材是 AT89C52單片機和LM386功率放大芯片 。 圖 43 INT0 中斷模塊流程 [24] 基于單片機的音樂播放器的設(shè)計 26 T1 中斷模塊設(shè)計 [25] 在實際的控制過程 ， 常要求有實時時鐘 ， 以實現(xiàn)定時或延 時控制 。在本設(shè)計中，為簡單起見，采用的是軟件延遲去抖動的方法。 [22]為保證鍵識別的準確，在電壓信號抖動 的情況下不能進行狀態(tài)的輸入，為此需要進行去抖動處理。 [19]計算出 C 調(diào)各音符頻率與計數(shù)值 T 的對應(yīng)值 ， 利用 8051CPU 的 腳接收到的信號 ， 判斷是否有鍵按 下 。 [17] 表 33 LM386 電子特性表 21 圖 315 音頻功率放大 器 [18] 基于單片機的音樂播放器的設(shè)計 22 第 4 章 軟件部分的設(shè)計 軟件部分的設(shè)計包括主程序模塊設(shè)計、顯示程序模塊設(shè)計、 T1 中斷模塊設(shè)計和 INT0中斷模塊設(shè)計。我們采用由集成功率放大器 LM386 組成的音頻功率放大器 ,如圖 315 所示。它的內(nèi)建增益為 20，透過 pin 1 和 pin8腳位間電容的搭配，增益最高可達 200。 7. 生產(chǎn)調(diào)試 模擬功放存在著各級工作點的調(diào)試問題，不利于大批量生產(chǎn)。 5. 聲像定位 對模擬功放來說，輸出信號和輸入信號之間一般都存在著相位差，而且在輸出功率不同時，相位失真亦不同。 3. 功放和揚聲器的匹配 由于模擬功放中的功放管內(nèi)阻較大，所以在匹配不同阻值的揚聲器時，模擬功放電路的工作狀態(tài)會受到負載（揚聲器）大小的影響。 圖 312 全數(shù)字功放與普通功放過載失真度比較 2． 交越失真和失配失真 模擬 B類功放在過零失真，這是由于晶體管在小電流時的非線性特性而引起的在輸出波形正負交叉處的失真（小信號時晶體管會工作在截止區(qū)，無電流通過，導(dǎo)致輸出嚴重失真）。模擬功放電路分 為 A 類、 B 類或 AB類功率放大電路，正常工作時功放管工作在線性區(qū)；當過載后，功放管工作在飽和區(qū)，出現(xiàn)諧波失真，失真程度呈指數(shù)級增加，音質(zhì)迅速變壞。并且由于目前器件性能的限制， PWM 功放不可能采用太高的采樣頻率，在性能指標上尚達不到 HiFi級的水平。以下對照表： 音頻功率放大電路 由 于 C52 芯片輸出的音頻信號很微弱 ,不能直接去驅(qū)動揚聲器 ,因此需要一個 音頻放大電路對輸出的音頻信號進行放大 ,然后再去驅(qū)動揚聲器。其中R1=1kΩ（ ADJ 時開路）， R2 分別為 （ ）、 （ 5V）、 （ 12V）、 （ 15V）和 0（ ADJ），可以看出 LM2575 內(nèi)含 52kHz振蕩器、基準電路、熱關(guān)斷電路、基于單片機的音樂播放器的設(shè)計 16 電流限制電路、放大器、比較器及內(nèi)部穩(wěn)壓等電路。 3. GND 公共端。除軍品級產(chǎn)品外，其余兩個系列均提供 TO200 直腳、 TO220 彎腳、塑封 DIP16 腳、表面安裝 DIP24 腳、表面安裝 T） 2635 腳等 多種封裝形式，并分別用后綴 T、 Flow LB N、 M、 S 表示。 15 概述 LM2575 系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 1A 集成穩(wěn)壓電路，它內(nèi)部集成了一個固定的振蕩器，只須極少外圍器件便可構(gòu)成一種高效的穩(wěn)壓電路，可大大減小散熱片的體積，而在大多數(shù)情況下不需散熱片；內(nèi)部有 完善的保護電路，包括電流限制及熱關(guān)斷電路等；芯片可提供外部控制引腳。 7． TTL 關(guān)閉功能，待機狀態(tài)極低功耗。 3．最大輸出電流為 1A。解決這個問題的有效方法是改用開關(guān)式的電源 IC。 人們 常用 7805 穩(wěn)壓塊產(chǎn)生 5V 電壓。每位數(shù)碼管點亮?xí)r間 T=25ms/數(shù)碼管位數(shù)； T=25/8=，在這取2ms。而所謂動態(tài)掃描就是指采用分時的方法，輪流控制各個顯示器的 COM 端，使各個顯示器輪流點亮。 LED 顯示有靜態(tài)掃描和動態(tài)掃描兩種，在方案比較中已經(jīng)介紹過，由于 論文 要顯示八位 LED，所以選擇的是動態(tài)掃描方式。當二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。 八段 LED 顯示器由 8 個發(fā)光二極管組成。顯示緩沖區(qū)中的每個存儲單元用于存放相應(yīng)的 LED 顯示管欲顯示字符的字形碼的地址偏移量，故 CPU 可以根據(jù)這個地址偏移量通過查字形碼表找出所顯示字符的字形碼，以便送到字形口顯示。靜態(tài)顯示的特點是各 LED 管能夠穩(wěn)定地同時顯示各字形；動態(tài)顯示是指各 LED 管能 夠輪流一遍一遍地顯示各自字符，人由于視覺器官惰性，從而看到的 是 LED 似乎在同時顯示不同字形。對于共陽八段 LED 數(shù)碼顯示管來說，若所有發(fā)光二極管陽極共連后接到 G 腳。因此， LED 顯示的字形不同，相應(yīng)的字形碼也不同。七段 LED 數(shù)碼管顯示比八段少一只發(fā)光管SP，其他與八段 LED 相同。我們采用 LED顯示 電路。其主要原因有兩點：（ 1）穩(wěn)壓電源的輸出開關(guān)特性；（ 2）我們通常在設(shè)計電路時，為保證電源電壓穩(wěn)定性，往往在電源的輸入端并聯(lián)一個大電容，從而導(dǎo)致了 VCC 不可能為階躍信號特征。 單片機最小系統(tǒng)包括晶振電路、復(fù)位電路、電源、接地。 表 31 AT89C52 編程電 標志 頂端標志 型號 編程電壓 VPP=5V 編程電壓 VPP=12V AT89C52 AT89C52 AT89C52 XXXX5 XXXX YYWW YYWW AT89C52 的編程電壓 VPP 為 12V 或 5V，在產(chǎn)品封裝的頂部印有編程電壓標志，如表31所列 ： 基于單片機的音樂播放器的設(shè)計 10 晶振電路部分 單片機要想工作必須要在 XTAL1 和 XTAL2 端口加晶振電路，單片機工作速度也是由晶振電路決定的。用做輸入時，應(yīng)先將輸出鎖存器置 1。 P1 口可驅(qū)動 4個 TTL 負載。 當使用片外存儲器或外擴 I/O 口時， P2 口輸出高 8 位地址。用做輸入時，應(yīng)先將輸出鎖存器置 1。 在編程時，P0 口可用于接收指令代碼字節(jié)；在校驗時， P0 口可輸出指令字節(jié)（須外加上拉 電阻）。AT89C52 最高工作頻率為 24MHZ，編程頻率為 3～ 24HZ，編程啟動電流為 1mA。具有可編程的 3 級程序鎖定位； 中斷系統(tǒng)是具有 8 個中斷源、 6 個中斷矢量、 2 級優(yōu)先權(quán)的結(jié)構(gòu)； 片內(nèi)程序存儲器內(nèi)含 8KB 的 Flash 程序存儲器，可擦寫壽命為 1000 次； 而為了不丟失外部中斷 ， 筆者 選擇邊沿觸 發(fā) 。 本設(shè)計 圖 23 C52 音樂播放器組成框圖 的音樂演奏控制器是通過控制單片機內(nèi)部的定時器來產(chǎn)生不同頻率的方波 ， 驅(qū)動喇叭發(fā) 7 出不同音節(jié)的聲音 。 通過綜合比較我們不采用上面的兩種方案，我采用的是基于 C51 單片機的 音樂播放器的 設(shè)計，該系統(tǒng)控制性能良好 ， 硬件電路簡單、經(jīng)濟實惠，能得到更好的效果。 .高速和高精度保證了轉(zhuǎn)換后的信號的質(zhì)量和平滑性 。 缺點在于信號放大及音頻輸出系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本較高。低電壓復(fù)位功能和低電壓檢測功能 。2 個 16 位通用可編程輸入 /輸出端口 IOA 和 IOB。 方案二：基于 SPCE061A 16 位單片機的 音樂播放器 音樂播放器 的硬件結(jié)構(gòu)如圖 22所示 ,選用 SPCE061A單片機作為嵌入式系統(tǒng)的微處 圖 22 SPCE061A 16 位單片機 音樂播放器 硬件結(jié)構(gòu)框 理器 ,SPCE061A 是一 款資源豐富、功能強大、集成度高的 16 位結(jié) 構(gòu)微控制器 ,數(shù)字信號處理功能是其特色 .它功耗小 ,系統(tǒng)處于備用狀態(tài) (睡眠狀態(tài) )時的耗電僅為 2μ A/ V。存儲在 AT45DB642D 中的音頻信息由單片機讀取后播放 ,用戶可以根據(jù)愛好調(diào)節(jié)播放頻率和音量。 [1]讀操作就是音頻信號播放過程 , 即由鍵盤選擇播放曲目 , 單片機通過 SPI 串口讀取存儲器中的音頻代碼 , 以單片機的電流模式 DAC 輸出 , 再經(jīng)信號放大電路后音頻輸出。（當然這種問題也可以通過硬件方案解決。 （ 2） 在實際的控制過程 ， 常要求有實時時鐘 ， 以實現(xiàn)定時或延時控制 ，所以需要此類 中斷服務(wù)程序 。同時設(shè)置按鈕使所設(shè)計的程序能在五首歌曲之間進行選曲 、 設(shè)計顯示器使其顯示歌曲序號。 其中 ， S1 開關(guān)用來選曲 ， 通過顯示器顯示歌曲序號 。此外還能實現(xiàn) BCD 碼的浮點運算以及 16 進制數(shù)和十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換。 MCS51 系列屬高檔單片機，近年來， Intel公司在提高該系列產(chǎn)品性能方面做了不少工作，相繼推出了不少新產(chǎn)品： 3 （ 1） 8052\8752\8032：將原來 8051\8751\8031 單片機進行了擴展，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器增至 256 字節(jié)，程序存儲器增至 8K，定時器 \計數(shù)器增至 3 個 16 位計數(shù)器，有 6 個中斷源。其中MCS51 系列產(chǎn)品，由于其優(yōu)良的性能價格比，特別適合我國的國情， MCS51 系列單片機有可能穩(wěn)定相當一段時期。這一階段單片機普遍帶有串口、多級中斷處理系統(tǒng)、 16 位定時器 \計數(shù)器。 第二階段（ 1974~1978 年）：初級單片機階段。 隨著集成電 子 技術(shù)的 迅速 發(fā)展， 特別是微型計算機的出現(xiàn)使現(xiàn)代科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，那么可以毫無夸張的說，單片機技術(shù)的出現(xiàn)則是給現(xiàn)代工業(yè)測控領(lǐng)域帶來一次新的技術(shù)命。第 3 章，硬件電路的設(shè)計，硬件的設(shè)計是通過元器件的功能和使用方法進行的。 而如 車載 音樂 播放器、能夠播放流式 音樂 的 播放器更是我們要深入的領(lǐng)域。計數(shù)器工作在模式 MODE1 下 ,改變計數(shù)值 TH0 及 TL0 以產(chǎn)生不同的音頻聲響。要產(chǎn)生音頻脈沖 ,就要算出某一音頻的周期 (1/頻率 ),將此周期除以 2,即半周期的時間 ,然后利用單片機計時器計此半周期的時間。但在某些方面 ,如有些教學(xué)實驗中 ,加進一些音樂 ,一定會趣味橫生。 但是 ，要將單片機的硬件知識與軟件知識 融會貫通， 設(shè)計出實用的系統(tǒng)卻是 讓我們 頗感困難的環(huán)節(jié) 。 許多同學(xué) 對此感到無從下手 。 本文介紹了筆者 利用 AT89C52 型單片機和 LM386 型音頻功率放大器構(gòu)成了自動 音樂 播放器 。每當計時到后就將輸出脈沖的 P1。 據(jù)網(wǎng)絡(luò)調(diào)查公司 Jupiter Media Metrix 的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：使用 音樂 播放器 (不論是離線播放器還是網(wǎng)絡(luò) 播放器 )的家庭用戶從 2020年 1月的 3320萬猛增到 2020年 1月的 4170萬。 基于單片機的音樂播放器的設(shè)計 2 第 1 章 緒 論 本設(shè)計系統(tǒng)是基于單片機的音樂播放器的設(shè)計，具有一定的實際意義。第 4 章，軟件程序的設(shè)計，系統(tǒng)的軟件設(shè)計是根據(jù)單片機對其它元器件的控制進行設(shè)計的。目前， 單片機以其功能強、體積小、可靠性高、造價低和開發(fā)周期短等優(yōu)點， 在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、辦公自動化等諸多領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用，并已進入家庭，從洗衣機、微波爐到音響、汽車，到處都可見到單片機的蹤影。以 Intel公司的 MCS48 為代表。片內(nèi) ROM、 RAM 容量加大，尋址范圍到了 64K，有的還帶有 A\D 轉(zhuǎn)換接口?，F(xiàn)在國內(nèi)的 MCS51 熱正在繼續(xù)升溫，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)步伐的加大， MCS51 系列單片機必將在各個領(lǐng)域大顯身手。 （ 2）低功耗看的 CHMOS 工藝芯片 80C51\87C51\80C31：這種芯片允許電源波動范圍大，為 5V177。 （ 4）高性能的 C52 系列：在 8052 的基礎(chǔ)上，采用 CHMOS 工藝，并將 MCS96 系列中的一些高速輸出、脈寬調(diào)制、上 \下定時器 \計數(shù)器移植進來，構(gòu)成新一代 MCS51 產(chǎn)品80C252\87C252\83C252，他們是 MCS51 系列中的新產(chǎn)品。S2 按鈕用作播放 。 基于單片機的音樂播放器的設(shè)計