【導(dǎo)讀】隨著電子技術(shù)的發(fā)展,MP3播放器已是目前市場上最流行的消費類數(shù)碼產(chǎn)品之一,因其具有大容量、高音質(zhì)、小巧便攜等特點而倍受廣大消費者的青睞。系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表及通訊設(shè)備、日常消費類產(chǎn)品、玩具等領(lǐng)域。通過ATmega128讀取SD卡或者讀取經(jīng)CH375芯片傳送的音頻數(shù)據(jù)，再送入。VS1003B解碼芯片實現(xiàn)特定格式的音頻解碼，并通過耳機或者有源音響輸出。

　　

【正文】 液晶上顯示字符。接著是 SD 卡的調(diào)試，在 SD卡的調(diào)試過程中，出現(xiàn)了很多問題，一開始無法使 SD 卡初始化成功，仔細(xì)對照資料，才發(fā)現(xiàn)對 SD 卡的 SPI 驅(qū)動時序不對，通過在網(wǎng)上查找單片機驅(qū)動 SD卡 SPI 方式的資料，最后終于能驅(qū)動 SD 卡，可是對于 SD 卡讀取 FAT 文件方面還存在很大問題，在調(diào)試的液晶界面上，能顯示 LCD 初始化成功， SD 卡初始化成功，可是在 SD 卡內(nèi)放歌曲，還是無法識別 ,此時在同學(xué)的提示下，我又把字庫文件放到了 SD卡根目錄下，可是還是沒辦法解決，無法識 別 FAT 系統(tǒng)文件。我認(rèn)真地查看了 FAT 方面的資料，發(fā)現(xiàn) FAT16 和 FAT32對文件識別的方式還是存在一些區(qū)別的，然后我把卡格式化成其對應(yīng)的形式，并在同學(xué)的熱心幫助下，終于能讀取識別 FAT 文件，由于 FAT 文件系統(tǒng)是使 SD 卡內(nèi)以扇區(qū)為單位，通過簇與簇之間的鏈接實現(xiàn)查找上下曲的地址，如果有 FAT 文件系統(tǒng)就不用針對扇區(qū)進行操作，可以針對文件路徑，文件名進行操作，查找方便、存儲文件方便，不至于空間浪費。在學(xué)習(xí)的過程中，利用一個叫 WINHEX 的軟件，可以看到邏輯磁盤和物理磁盤內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對于用 FAT 文件系統(tǒng)的 SD 卡的 讀寫，首先是根據(jù)文件名進行查找到文件的目錄登記項，通過目錄登記項就可以在數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)中找到第一簇的內(nèi)容，同時也找到了 FAT 表中第二個簇號，接著又有第二個簇號又找到第二個簇的內(nèi)容和 FAT 表中第三個簇號，注意在寫文件數(shù)時要保證 FAT1 和 FAT2 中內(nèi)容的一致性，也就是要對這兩塊進行了同樣的寫操作。由于簇是 FAT 進行數(shù)據(jù)存儲的最小單位，內(nèi)部的扇區(qū)不可能再進一步進行細(xì)分，也就是一個文件的數(shù)據(jù)寫到一個簇中后，簇的容量還有剩余，就算這個簇只寫了一個字節(jié)，其他文件的數(shù)據(jù)也是不能接在后面繼續(xù)寫數(shù)據(jù)的，而只能再找一個沒有被占用 的簇來寫。 簇的計算公式： （扇區(qū) *512/4） 2 公式中的 4 表示每 4個字節(jié)表示一個簇項 第 2簇是根目錄所在的簇，它的位置在第二個 FAT 表。讀文件，從首簇開始，對于文件滿一簇的數(shù)據(jù)就可以把一簇的數(shù)據(jù)讀出來，但是結(jié)尾不是一簇的部分，就要計算它占用了簇內(nèi)幾個扇區(qū)，把占用整個扇區(qū)的部分直接按扇區(qū)讀出來，而最后很有可能是零散的若干個字節(jié)，不是一個扇區(qū) [13]。對于這部分要將整個扇區(qū)讀出，截取其中有效數(shù)據(jù)的部分。 簇的大小一般是 2n 個扇區(qū) 根目錄區(qū)扇區(qū)數(shù) =根目錄項數(shù) *32/每扇區(qū)字節(jié)數(shù) 以上就是解決 FAT 文件結(jié)構(gòu)的 一些知識。 應(yīng)用 FAT 系統(tǒng)文件就可以很快解決歌曲的切換問題。往下需要加進來的就是 VS1003 19 模塊，由于這些模塊都是從淘寶上買來的測試模塊，所以在硬件方面一般不會有太大問題，在加入 VS1003 模塊后，剛開始插上耳機無法聽到聲音，我仔細(xì)檢查了接線，還認(rèn)真對照了 VS1003 芯片的官網(wǎng)發(fā)布的驅(qū)動資料，終于能在耳機下聽到雜音。最后就是對 U盤通信進行調(diào)試，由于 U 盤的驅(qū)動芯片 CH375 內(nèi)嵌通信協(xié)議 ,所以只需按照協(xié)議來調(diào)用其指令，按照寫入所需的命令，便能實現(xiàn)其初始化。接下來就是完善 5110 液晶上的界面，由于液晶是一種 84x48 的點陣 LCD，可以顯示 4行漢字，如果要顯示一個字母那可用 8X6 的點陣就可以顯示，一開始考慮如何顯示進程，參考了論壇中一些例子，最終用邊為 2個點，長為 24 個點來點亮一根進程軸，中間的點是不亮的，所以看起來很美觀，但是對于進程和歌曲的同步而言的確是個難題，也只能請教一些對這方面有經(jīng)驗的朋友和查看一些文檔，最后發(fā)現(xiàn)可以利用 VS1003 解碼芯片內(nèi)含的時鐘同步，這也是為什么時鐘端用同一根線的原因，同時也可以把解碼時間送給液晶，在液晶上顯示出來。 以上就是各模塊的調(diào)試，這樣一個簡單的 MP3 就可以完成了。能在液晶屏上 顯示進程軸，音量軸，和頻譜。美觀，易操作。 系統(tǒng)測試達(dá)到的技術(shù)指標(biāo) 實現(xiàn)了單片機對 SD 卡的讀寫操作、對 U盤的高速讀取及 SD卡內(nèi)部數(shù)據(jù)儲存結(jié)構(gòu)。此指標(biāo)界面如圖 51 所示 ,在程序的設(shè)定中實現(xiàn)了液晶初始化 OK、 VS1003 初始化 OK、SD卡初始化 OK、 FAT32 初始化 OK、提示沒有 MP3 文件。 圖 51：初始化的界面 能采用 VS1003 解碼電路進行音頻解碼，得到比較高質(zhì)的音質(zhì)。 20 能在諾基亞 5110 上顯示歌曲題目和進程以及動態(tài)頻譜。此指標(biāo)調(diào)試中的界面如圖 52,53 所示。 圖 52：調(diào) 試中的歌曲進程 圖 53：播放歌曲中的界面 21 用按鍵控制音樂的播放、暫停、快進、后退，此指標(biāo)如圖 54所示。 圖 53：運行中的整體實物圖 22 第六章 結(jié)束語 經(jīng)過半年的不懈努力，在老師的耐心指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，我終于按期完成了畢業(yè)設(shè)計。 通過這次令人深刻的畢業(yè)設(shè)計，不僅檢驗了我大學(xué)所學(xué)的知識，還讓我更加深刻地體會到學(xué)電子調(diào)程序的樂趣，也為今后從事電子事業(yè)奠定了基礎(chǔ)。過程中讓我更加深入了解到了 SD 卡存儲文件的過程、 SD 卡工作原理、 VS1003 解碼原理， SPI 方式以及Atmega128 的結(jié)構(gòu) 功能和具體使用，也使我再一次深入學(xué)習(xí)了電路 PCB 板的設(shè)計與制作。本次設(shè)計，不但鞏固了我們所學(xué)的專業(yè)知識，而且還增長了課外知識，加強了自身的動手能力。 本設(shè)計經(jīng)過各個模塊的單獨調(diào)試，運用了逐漸添加模塊調(diào)試的方法，在設(shè)計功能上已基本能實現(xiàn)設(shè)計的基本要求。 本設(shè)計硬件簡單 ,軟件也不是很復(fù)雜，具有 易于開發(fā) , 成本較低 , 安全可靠 , 方便實用， 操作方便等特點。我相信對于每一個即將畢業(yè)的大學(xué)生來說，實打?qū)嵉刈龀鲞@樣的一個音樂播放器，將會收獲頗多。 總之 ,音樂播放器的設(shè)計采用了 Atmega128 單片機作為系統(tǒng)的中央處理控制單元，結(jié)合了操作軟件，實現(xiàn)了歌曲的播放、暫停、上下曲切換、歌曲進度的顯示、聲音大小調(diào)節(jié)等功能。 23 參考文獻 [1] 高立艾 . 可遙控車載 MP3 播放器的設(shè)計 [D]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 20xx. 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MP3 數(shù)字音頻編解碼算法的研究及實現(xiàn) [D]. 西安電子科技大學(xué) 20xx. 24 致謝 光陰似箭，白駒過隙，本論文的研究工作已接近尾聲，在此我要向我的指導(dǎo)老師侯義鋒老師致以衷心的謝意。侯老師對論文的研究方法、研究目的和學(xué)術(shù)思想給予了我嚴(yán)格的要求和有效的指導(dǎo)。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度、認(rèn)真細(xì)致的敬業(yè)精神鼓勵我不斷攻克難關(guān)，保證了我的論文能按要求順利地完成。我取得的每一點成績都與侯老師的精心指導(dǎo)和關(guān)心是分不開的。再次感謝侯老師幾個月來對我始終如一的關(guān)心和幫助。是他 在我設(shè)計當(dāng)中給了我許多寶貴的建議，不斷的鼓勵我，耐心的幫我修改論文。從課題的選取，到開題報告，到系統(tǒng)的設(shè)計，直到我通過答辯的這一刻，無不凝聚著侯老師的辛勞。我謹(jǐn)向侯老師致以最誠摯的敬意和衷心的感謝。 另外，要感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)對我們專業(yè)的重視和關(guān)心，為我們提供這么好的動手操作環(huán)境，讓我們的動手能力顯著提高。再次，要感謝在我的畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中遇到困難時，給與我的熱情幫助和支持的各位老師和同學(xué)，正是他們不厭其煩的和我一起討論相關(guān)問題，一起探索遇到的困難，使少走了不少彎路。我向他們表示衷心的感謝！ 同時，借此機會向所有幫助 、關(guān)心、支持過我的老師、朋友和同學(xué)們表示最衷心的感謝 ! 最后，要感謝電子系所有老師，謝謝他們對我大學(xué)四年的精心栽培，為我以后的學(xué)習(xí)工作打下了堅實的基礎(chǔ)。謝謝你們！ 25 附錄 1（原理圖、 PCB 圖、實物圖） 主控板原理圖及 PCB 100uFC4104C512D1LEDGND1IN3OUT2U2CYT117104C13V3+5V4K7R1123J1電源接口GND100uFC6100uFC2104C3GND1IN3OUT2U1CYT117GNDA6B5C4A1B2C3S1按鍵開關(guān)供電電源 CD/DAT31CMD2VSS13VDD4CLK5VSS26DATA07DATA18WP10DATA291112*1SD10KR210KR310KR410KR53V3GNDSD_CSMOSIGNDSCKGNDMISODATDAT12P16Header 29SD 卡部分 123456789vs1VS1003 模塊接口+5VGNDXRESETMISOMOSISCKDREQXCSXDCS解碼部分接口 +5VSCKMOSID/CCSRSTLEDENGND1234567891015110 液晶 10KR8Res2104C14CapS2SWPB3V3GNDnRESTAVR128 復(fù)位電路K1 K2 K3 K4 K5R910K+5VR1010KR1110KR1210KR1310KS3SWPBS4SWPBS5SWPBS6SWPBS7SWPBGND 1 23 45 67 89 10JP1SCKTXD0ISP下載+5VISP 下載口GNDnRESTPDI usbVCC1DATA2DATA+3GND4*3usb+5VGNDUD+UDR7 INT1RST2WR3RD4TXD5RXD6NC7A08V39UD+10UD11GND12XI13XO14D015D116D217D318D419D520D621D722GND23ACT24RST25RST26CS27VCC28*2CH375A*3X112MC1022PFC1122PFCH375INTCH375RSTICH375WRCH375RDCH375A0D0D1D2D3D4D5D6D7D2USBLEDR61KCH375CSC73V33V33V3123P3