【文章內容簡介】 處理器來說接法類似。 11 SD 卡模塊電路 介紹 在本次設計中，我們采用 SD 卡作為數據存儲介質。因此，我們現在來分析一下其接口及數據傳輸模式。 SD 卡有 10 個引腳，它們分別是： VCC、 GND、 DAT0DAT CLK、 CMD。其中，它們在不同的模式下有不同的定義。其具 體定義如表 31 所示。 表 31 SD 卡引腳定義 針腳 名稱 類型 1 描述 1 CLK I 時鐘 2 CS I/O/PP 片選 3 SI I/O/PP 輸入 4 SO I/O/PP 輸出 5 VCC S 供電電壓 6 WP I/O/PP 寫保護 7 Ncd I/O/PP 插入檢測 8 DAT1 I/O/PP SD 模式 D1 9 DAT2 I/O/PP SD 模式 D2 10 GND S 電源地 SD 卡數據傳輸分為 SPI 模式和 SD 模式。在 SD 模式下速度較快，但是，由于使用引腳過多，而且，在 SPI 模式下速度已經足夠，因此，本次設計中采用 SPI 模式。 在 SPI 模式下， SD 卡只需要接 SO、 SI、 CS、 CLK、 VCC、 GND 這 6 個引腳就可以了。 對于本設計的STC12C5A60S2 單片機來說需要 4個 IO 口與之連接，分別是 、 、 和 。 在本次設計中驅動電路圖如 310 所示 。 12 圖 310 SD卡模塊驅動電路圖 TEA5767 與 TDA2822 組成的收音功能電路 TEA5767 內置了主頻高達 75MHZ 的數字信號處理器，實現 384KBPS/48KHZ 的 MD 級高品質 MP3音樂 文件回放，加上擁有一般 MP3 播放器難以企及的高保真回放線路（信噪比高達 95DB， THD 總諧波失真率 %， 同時非常省電。 TEA5767 中的 UESR 模式給人的印象最為深刻，感覺有點像艾麗和中的 3D 效果，能很好并且充 分表現出各個音色的質地，讓人聽起來十分的舒服，音質個人主觀意想占比較大的份額 ， 有的人喜歡低音偏重些，有的人喜歡高音明朗些，所以對于音質的探討還是自己親身體驗一下是最好的選擇，不過話說回來 TEA5767 給人的印象十分出色，很對的起他自身的價值！ 高清晰度 FM 廣播：支持移動存儲，多種音樂格式 MP3， WMA；錄音功能非常出色，可以直接 對輸入音頻進行 MP3 編碼，也就是說即使你沒有 PC 機 也可以從 CD 機 /卡帶機等音頻設備上獲 得動聽的音樂，還支持 FM 轉錄功能： A— B 復讀；更具個性化設計是可自定義設計開機畫面 。 TEA5767 特點： 1. 高靈敏度 內置集成低噪聲輸入運放 2. FM混頻轉換，在不同頻段之間可以自由轉換 3. RF AGC自動增益控制 4. LC 調諧振蕩器和低成本固定芯片電感器 5. 無需外部鑒相器，內部集成了 FM 解調器 6. 晶體參考頻率振蕩器，振蕩頻率可操作在 7. PLL合成調諧系統(tǒng) 8. IIC 總線模式和 3線總線模式可以選擇，由芯片 BUSMODE 引腳控制 9. 7位 IF 計數器有總線輸出 10. 軟靜音功能 圖 311 TEA5767電路接線圖 TDA2822 集成功放電路常用在隨身聽、便攜式的 DVD 等音頻 放音用；功率不是很大但以可以滿足您的聽覺要求了，且有電路簡單、音質好、電壓范圍寬等特點，是業(yè)余制作小功放的較佳選擇。 由于本功放為直接耦合，所以輸入信號不能帶直流成分。如果輸入信號有直流成分則必須在輸入端 13 串接一只 左右的電容隔開，否則將有很大的直流電流 流過 揚聲器， 使之發(fā)熱燒毀。在實踐中，若對圖 312 再進行適當的改制則效果更為理想。 圖 312 TDA2822 功放電路 DS1302 時鐘芯片與 DS18B20 溫度傳感器組成的日常時溫功能電路 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯片內含有一個實時時鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM 通過簡單的串行接口與單片機進行通信實時時鐘 /日歷電路提供秒分時日日期月年的信息每月的天數和閏年的天數可自動調整時鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用 24 或 12 小時格式 DS1302 與單片機之間能簡單地采 用同步串行的方式進行通信僅需用到三個口線 1 RES 復位 2 I/O 數據線 3 SCLK串行時鐘時鐘 /RAM 的讀 /寫數據以一個字節(jié)或多達 31 個字節(jié)的字符組方式通信 DS1302 工作時功耗很低保持數據和時鐘信息時功率小于 1mWDS1302 是由 DS1202 改進而來增加了以下的特性雙電源管腳用于主電源和備份電源供應 Vcc1 為可編程涓流充電電源附加七個字節(jié)存儲器它廣泛應用于電話傳真便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產品領域下。具體電路如圖 313。 圖 313 DS1302 驅動電路圖 14 美國 DALLAS 公司生產的 DS18B20 可組網數字溫度傳 感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣 ， 適用于各種狹小空間設備數字測溫和控制領域。獨特的一線接口，只需要一條口線通信 多點能力，簡化了分布式溫度傳感應用 無需外部元件 可用數據總線供電，電壓范圍為 V 至 V 無需備用電源 如圖 314 所示。 測量溫度范圍為 55℃ 至 +125 ℃ 。華氏相當于是 67℉ 到 257℉， 10℃ 至 +85℃ 范圍內精度為 177。 ℃。 DS18B20 測出的溫度轉化為二進制或 16 進制可由下表 32 校對。 表 32 DS18B20 溫度數據表 TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT (Binary) DIGITAL OUTPUT (Hex) +125゜ C 0000 0111 1101 0000 07D0h +85゜ C 0000 0101 0101 0000 0550h +゜ C 0000 0001 1001 0001 0191h +゜ C 0000 0000 1010 0010 00A2h +゜ C 0000 0000 0000 1000 0008h 0゜ C 0000 0000 0000 0000 0000h ゜ C 1111 1111 1111 1000 FFF8h ゜ C 1111 1111 0101 1110 FF5Eh ゜ C 1111 1110 0110 1111 FE6Fh 55゜ C 1111 1100 1001 0000 FC90h 圖 314 DS1820 接線電路 15 硬件設計小結 這個基于單片機的 MP3 音樂播放器畢業(yè)設計，是我向薛老師提出的。 也 清楚知道系統(tǒng)硬件設計是本次設計的首先要解決的問題，經過到圖書館查很多相關的資料，經過薛 老師的指導，由于一塊 51 單片機的 IO 口不夠用，且系統(tǒng)本身需要的晶振頻率不一樣，也難以協(xié)調，所以最后決定采用 2 塊單片機 的方案。 還有當初設想使用 U 盤作為存儲器件，但后來發(fā)覺難以實施，決定采用較簡單且價格也相對優(yōu)惠的 SD 卡作為存儲器件。 方案確定后，我便開始采購元器件，著手焊接電路板，邊焊接邊測試電路的導通情況。焊好的部分電路我都會采用小軟件燒入測試的方式檢驗電路板各個端點電氣性是否滿足設計要求。經過自己的努力，我成功的焊接好了各 個元器件，為后面的軟件總體調試打下了堅實的基礎。 第 4 章 系統(tǒng)的軟件設計 Keil 軟件介紹 Keil C51 是德國 Keil software 公司推出的 C51 編譯器，它是目前最流行的 MCS51 系列單片機開發(fā)軟件。 C51 的全部功能完全被集成到一個功能強大的全新集成開發(fā)環(huán)境 uVision2 中，其中包括項目管理器（ project）、 A51 宏匯編器、 C51 編譯器、 LIB 庫管理器、 BL51 連接定位器。 PTX51 實時操作系統(tǒng)、軟件模擬器（ Simulator）、 Monitor51 硬件目標調試器，所有這些功能都 可在 uVision2 提供的開發(fā)集成環(huán)境中簡便的進行操作。 Keil C51 可以編寫 C 語言源程序、匯編語言源程序或混合語言源程序，可以編譯 C 源文件，可以編譯匯編源文件或編譯混合語言源文件， uVision2 內部集成器件數據庫儲存了多種不同型號單片機的片上資源，可使用眾多廠家的以 80C51 為核心的單片機；還可以裝入 *.c， *.inc，*.h， *.a， *.txt 等文件，并可以連接多個目標文件生成燒錄 .HEX 文件 [20]。本論文使用 Keil 軟件進行軟件的編譯，然后燒錄成 HEX 文件，直接用 STC_ISP_V483 軟件，通 過 USB轉 R232 端口線進行燒錄程 序。 MP3 音樂播放軟件設計總流程 首先，我們分別對 VS1003b、 SD 卡、 FAT 進行驅動程序設計，然后對這些驅動程序加以排列、組合，做到最優(yōu)啟動順序，最后進行高層人機接口程序的設計。 為了能夠明確我們具體所需的驅動程序設計，下面我們先將 MP3 音樂播放設計的總體程序流程圖確定下來。如圖 41 所示 16 在完成程序流程圖之后，我們需要分別對各個部分進行程序設計，下面就分別介紹各種驅動程序的編寫方法 VS1003 驅動框圖如圖：圖 41。在開始播放音樂之前，先要對 VS1003 進行一系列的初始化，完成對 VS1003 的基本設置，然后才能正確的播放音頻文件。在系統(tǒng)啟動時會對 VS1003初始化。第一步初始化 MCU 與 VS1003相連接的 I/O 口，接著對 VS1003進行硬件復位和軟件復位，之后初始化 VS1003 的內部寄存器，之后就可以向 VS1003寫數據，進行音樂播放的功能了。 否 是 是 開始 初始化各驅動程序 是否有歌曲 否 結束 播放一幀數據 掃描鍵盤一次 獲取歌曲信息 讀入一幀數據 歌曲是否結束 下一曲 圖 41 程序流程圖 17 圖 42 VS1003驅動流程圖 VS1003解碼芯片是通過 SPI 實現數據通信的，與 SD卡 公用一個 SPI 接口，通過不同的片選信號，分時復用。 VS1003 通過 7根線與單片機進行通信，即 XRST、 XDCS、 XCS、 DREQ、 SCK、 MOSI、 MISO。在默認情況下，數據將在 SCLK的上升沿有效（被讀入 VS1003），一次需要在 SCLK 的下降沿更新數據，并且字節(jié)發(fā)送以 MSB 在先。 第一步， I/O 口初始化，這部分初始化 MCU 與 VS1003 相連接的 I/O 口，并初始化 單片機STC12C5A60S2的虛擬 SPI 的相關寄存器，實現代碼如 下： Void mp3_port_init() { spi_init()。 MP3_DDR|=MP3_DATA_CS|MP3_CMD_CS|MP3_DATA_REST。 MP3_DDRamp。=～ MP3_DATA_REQ。 MP3_PORT|= MP3_DATA_CS|MP3_CMD_CS|MP3_DATA_REST| MP3_DATA_REQ。 } Void spi_init() { DDRB=0XBF。 SPCR=0X53。 SPSR=0X01。} 第二步，對 VS1003 進行復位和寄 存器的設置，這幾個步驟在系統(tǒng)啟動的時候會執(zhí)行一遍， 在音樂開始播放的時候，也要執(zhí)行這個步驟，來清除上次的設置，并初始化相關寄存器。 define MP3Reset(){MP3_PORTamp