【正文】 } void lcd_wdat(unsigned char dat) //1602 寫數(shù)據(jù)函數(shù) { rs=1。 en=1。 //選擇寫 P0=。 } void lcd_w(unsigned char ) //lcd1602 寫命令函數(shù) { rs=0。y0。x0。 是 否 入口 對 1602 初始化寫入顯示設(shè)置命令 延時一段時間 檢查忙標(biāo)志 BF=7? 設(shè)置字符顯示位置 延時一段時間 向 1602 中寫入數(shù)據(jù) LCD 顯示內(nèi)容 返回主程序 寧波大學(xué)信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 14 顯示子程序流程圖 顯示程序如下所示： static void delayms(unsigned int n) { unsigned int x,y。顯示的目的是直觀的向用戶提供用戶想要的信息，并且在設(shè)計時，應(yīng)該充分考慮設(shè)計顯示的內(nèi)容，和顯示的時間。 圖 13 主程序設(shè)計流程圖 是 否 是 是 開始 初始化 LCD1602 初始化 NV020 模塊 是否有 TF 卡插 入？ 初始化文件系統(tǒng) 查找音樂文件 數(shù)據(jù)送至 NV020 目錄循環(huán)播放音樂 是否有鍵按下？ 執(zhí)行相應(yīng)功能 結(jié)束 否 是 寧波大學(xué)信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 LCD 顯示程序設(shè)計 顯示程序設(shè)計流程圖，如 是其他需要調(diào)用的程序之一，所以它的設(shè)計重要性不言而喻。主程序設(shè)計流程 錯誤 !未找到引用源。 下面給出各個模塊的軟件設(shè)計，最終來達到設(shè)計的要求，實現(xiàn)其功能。 （ 2）然后根據(jù)它的算法來畫流程：第一步是什么，第二步是什么，再者又是什么。通過系統(tǒng)的分析，智能音樂演奏器設(shè)計 16 其設(shè)計流程可以簡單的分為以下若干種： （ 1）整體分析系統(tǒng)控制要求：什么要被控制，什么要被顯示，什么要被讀取。程序設(shè)計真的很繁瑣，很乏味但是它的重要性不言而喻。 C 和其他編程語言相比較，它的優(yōu)點還是有很多的，而且該單片機的平臺提供大量的、可操作性強的調(diào)試工具，有利于集成開發(fā)。對單片機進行編程， Keil軟件當(dāng)仁不讓的是最好的工具，它有利于程序更好的設(shè)計實現(xiàn)。 r a m p u p 3 5 0 u s r a m p d o w n 3 0 u S 2 m SSSS CKS D IB U S YV O IC ER S T1 ~ 5 m S 5m S 圖 12 三線串口控制時序圖 （引自《語音模塊數(shù)據(jù)手冊》） 4 智能音樂演奏器的軟 件設(shè)計 開發(fā)軟件簡介 系統(tǒng)的軟件部分主要是利用 C 語言編程來完成程序的設(shè)計，進一步設(shè)計帶來了便利。 D0 位為語音測試口。時序圖如圖 12 所示。 控制的時序仿照標(biāo)準(zhǔn) SPI 通信格式。低電平在后，高電平在前，這種規(guī)定是脈沖時間所具有 的。 一線串口控制方式，很特殊，它只有一條數(shù)據(jù)通信線，芯片確定不同的數(shù)據(jù)位是根據(jù)分辨電平占空比。 此芯片設(shè)計時就考慮了眾多的外圍搭配電路，配合其有的極強的可編程能力， NV解碼模塊不僅能實 現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的控制方式，亦可根據(jù)不同的控制需求，做出各種不同功能的音樂解碼器件。 NV芯片內(nèi)通過串口控制字的輸入，用戶可以選擇高分辨率的 DA 音頻輸出方式，而且 NV芯片內(nèi)部濾波功率的放大，致使模塊后可以自動驅(qū)動 的喇叭響動。它的音頻輸出方式可選為 PWM 和 DAC。數(shù)據(jù)口我們選用 P0 外接上拉電阻實現(xiàn)，控制口我們選用 P2 口實現(xiàn)。 LCD1602 的硬件設(shè)計 根據(jù)上面的分析，我設(shè)計出了如圖 11 所示 LCD1602 顯示電路。 圖 9 LCD1602 讀時序 (引自《 LCD1602 數(shù)據(jù)手冊》） 智能音樂演奏器設(shè)計 12 圖 10 LCD1602 寫時序 （引自《 LCD1602 數(shù)據(jù)手冊》） 引腳號 引腳名 稱 引腳功能定義 1 VSS 地引腳（ GND） 2 VDD +5V電源引腳（ VCC） 3 VO 液晶背光電壓（ 0~5V），可接電位器調(diào)節(jié) 4 RS 數(shù)據(jù)狀態(tài)控制端端， RS=0 時命令或狀態(tài)； RS=1 時數(shù)據(jù) 5 R/W 讀寫控制，高為讀，低為寫 6 E 數(shù)據(jù)讀寫操作使能端 7~14 DB0DB7 數(shù)據(jù)線，可以用 8 位連接，也可以只用高四位連接，其目的是為了節(jié)約資源 15 A 背光控制正電源 16 K 背光控制地 表 2 LCD1602 引腳定義 LCD1602 的讀操作，主要是讀取 LCD 的狀態(tài)，判斷 LCD 是否在轉(zhuǎn)換及合成顯示狀態(tài)。 LCD1602 操作時序及引腳定義 對 LCD1602 的讀寫有嚴(yán)格的時序要求。 所示： P3口引腳 P3口第二功能 RXD（串行口輸入） TXD（串行口輸出） INT0（外部中斷 0 輸入） INT1（外部中斷 1 輸入） T0（定時器 /計數(shù)器 0） T1（定時器 /計數(shù)器 1） WR（寫信號輸入） RD（讀信號輸出） 寧波大學(xué)信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 8 STC89C52 的最小系統(tǒng)設(shè)計圖 LCD 顯示電路設(shè)計 相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示是智能音樂演奏器的一項重要功能，是整個系統(tǒng)的主要組成部分，所以對顯示電路的設(shè)計，也必須著重考慮。 當(dāng)單片機的復(fù)位引腳 檢測到 2 個機器周期 （ 1us 左右） 以上的高電平 以后 ，單片機就 會 執(zhí)行復(fù)位操作。時鐘相當(dāng)于是整個系統(tǒng)運行的時間準(zhǔn)則，只有當(dāng)時間安排精準(zhǔn)，程序才能有條不絮的運 行，才能各司其職。 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 單片機最小的組成單位是由復(fù)位電路、電源電路、時鐘電路所組成的。 XTAL1： 振蕩時鐘 輸入端。 P3 口含有單片機的特殊功能，如燒錄及中斷。 P3 口： P3 口 的驅(qū)動能力和其他口一樣。 P1 口： P1 口 與 P0 口的主要區(qū)別是 具有內(nèi)部上拉電阻 。 P0 口： 雙向 IO 口，內(nèi)部無上拉，可以做數(shù)據(jù)和地址總線。 VCC： 5V供電電壓。 單片機管腳及功能說明 圖 7 STC89C52 引腳圖 單片機如 圖 所示。 STC89C52 單片機的 片上 Flash 存儲空間， 允許系統(tǒng) 在線 編程， 當(dāng)然常規(guī)編程也是支持的 。接著，我們來設(shè)計各種功能模塊的最小系統(tǒng)，來完善播放器的設(shè)計。 3 智能音樂演奏器的硬件設(shè)計 經(jīng)過對各個功能模塊的系統(tǒng)分析，智能音樂演奏器的硬件設(shè)計方案已經(jīng)確定。 NV020 芯片功能有：使用者通過設(shè)計不同的外圍配置電路，就能選擇按鍵控制模式、并口及串口控制模式等不同的模式。 MP3 解碼芯片常見的有 VS100X 系列和 NV020 模塊 系列， NV 系列輸出 可選為 DAC 及 PWM 方式輸出，這樣既有利于輸出設(shè)備的選擇及實現(xiàn) ，而且能解碼的音頻格式也比較多；而 VS 系列需要外加 DAC，使用起來 必須外加 DAC 電路才能實現(xiàn)音頻的播放 ，而且只 限于 解碼 MP3 一種格式的音樂文件。 語音模塊論證 本 智能音樂演奏器需要設(shè)計出的產(chǎn)品是能夠進行 控制 的，且能 實現(xiàn)歌曲播放功能的 產(chǎn)品。 圖 6 硬件消抖電路 智能音樂演奏器設(shè)計 8 由于本設(shè)計要求只 需 4 個按鍵輸入，所以選擇獨立式按鍵作為按鍵輸入方式。當(dāng)過一段時間之后，我們認為物理機械上的前沿抖動消失之后，主控將再一次對按鍵進行檢查。因此在使用鍵盤的時候，應(yīng)該去除抖動，來使操作順利進行。但是由于在使用中，機械觸點和人為因素，一旦按下按鍵就會有顫動。兩種常見的鍵盤如 錯誤 !未找到 寧波大學(xué)信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 引用源。由兩根線構(gòu)成矩陣鍵盤：行線和列線。但是，在按鍵較多的情況下使用獨立式鍵盤是有缺陷的，由于每個按鍵都需占用一個主控的輸入口，所 以輸入控制口被大大的浪費，故此種鍵盤適用于按鍵較少的場合。它的好處是可實現(xiàn)的電路很簡單，可實現(xiàn)的軟件非常 靈活 ]10[ 。鍵盤通常有兩種：一種為獨立式矩陣鍵盤，另一種是獨立式 按鍵鍵盤 ]9[ 。由于需要按鍵控制智能音樂演奏器，所以輸入鍵盤也成為了一個關(guān)鍵的部件，控制系統(tǒng)當(dāng)要讀取輸入數(shù)據(jù)時，鍵盤必須有效的被查詢。鍵盤的輸入能帶來 非常有效的可操作性。 由于智能音樂演奏器顯示多樣，并且有字符顯示，所以綜上所述，本設(shè)計采用的是 LCD1602 液晶顯示。 LCD 顯示的優(yōu)點是數(shù)據(jù)多樣即可以 顯示字符， 也可以 圖片 ，并且相同時間內(nèi)顯示的信息更多。但是依照其原理，顯示方法有兩種：一種方案是自發(fā)光式的 LED 數(shù)碼管顯示 ,另外一種方案 是 背光式的 LCD 液晶顯示。 圖 3 穩(wěn)壓芯片供電方 式 綜上所述，方案二的系統(tǒng)供電方案是值得我選擇的。固定頻率的振蕩器可以通過反饋電阻，改變開關(guān)的頻率，達到不同電壓輸出的要求，并且該芯片在待機的模式下，靜態(tài)電流只有 70μ A，及 5V 輸出時待機功率僅為 。LM2596 系列美國一家電子廠商生產(chǎn)的，最高輸出電流為 3A 的開關(guān)型穩(wěn)壓 芯片]7[ 。 寧波大學(xué)信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 圖 2 穩(wěn)壓管供電方式 方案二：由電池組后接穩(wěn)壓芯片 LM25965V 組成。但是由于智能音樂演奏器要求隨身攜帶，即要求待機功耗盡量低的設(shè)計條件下，該類方案不可行。這樣設(shè)計的系統(tǒng)，最多可以提供 5V 和 的電源輸出。 方案一：電池組后接 5v/1w 的穩(wěn)壓二極管組成。所以選用 5 號電池進行串聯(lián)后組成電池組提供 6V直流電壓。由于 STC89C52 內(nèi)部自帶了 8KB 的存儲空間，所以它應(yīng)該基本滿足設(shè)計所要的需求。通過相關(guān)程序的編寫，可以很快的實現(xiàn)智能音樂演奏器的設(shè)計。 MSP430 低功耗單片機 是個控制能力很強且具有很強可操作性的單片機 ]5[ ，所以它有非常多種控制方法，但是，美中不足的是它很難開發(fā)，而且單片芯片較貴（一片在 20 元 30 元左右），所以智能音樂演奏器根據(jù)各個方面的權(quán)衡，經(jīng)過慎重考慮，還是選擇了 51 單片機，以它來作為主要的控制器。 MSP430 有非常豐富的片上資源，即用戶可以通過對多種類寄存器的配置，達到不 同的控制效果和要求，而且 430 單片機的輸出引腳一般可以選擇為 DAC 及 PWM 輸出模式，用戶可以通過控制其中的寄存器來實現(xiàn)自己想要的要求，達到自己想要的期望，可謂靈活方 便 ]4[ 。按鍵電路，通過按鍵可以得到不同的設(shè)置控制功能，作用于語音模塊（以不同控制字的方式），來達到不同的控制方法。在音樂播放的同一時間， LCD 液晶屏也能顯示出曲目的名字。通過主控，實現(xiàn)存儲卡內(nèi)文件扇區(qū)的讀寫， 及數(shù)據(jù)流方向的控制。主要的技術(shù)難度在于對 TF 進行驅(qū)動及對解碼信息進行控制。伴隨著音樂的播放可實現(xiàn)流水燈效果，并且可以在 LED 顯示屏上顯示正在播放歌曲的名字。 寧波大學(xué)信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 2 智能音樂演奏器的方案對比論證 智能音樂演奏器的實現(xiàn)功能 智能音樂演奏器基于 STC89C52 主控設(shè)計并制作，以外置的 TF 卡為存儲設(shè)備，主控通過在不同時間和狀態(tài)下， 對有關(guān)芯片發(fā)出不同控制命令，來實現(xiàn)解碼播放功能。讓人們使用起來有愉悅身心的感覺，它在我們生活中還是很有價值的，何況當(dāng)今的社會是信息社會，計算機技術(shù)的發(fā)展帶動社會的發(fā)展，而單片機技術(shù)的完善帶動計算機的發(fā)展，因此很有必要好好研究。因此，對于智能音樂演奏器設(shè)計還是有必要發(fā)展 這些特點。參差不齊。它的設(shè)計，應(yīng)該追求高效、可操作性強、能顯示多首歌等特點。通過對外置 TF 卡媒體存儲介質(zhì)的讀取及操作，利用LCD1602 液晶屏顯示內(nèi)容及用流水燈實現(xiàn)動態(tài)效果，來完成智能音樂播放器的功能。伴隨著音樂的播放可實現(xiàn)流水燈效果，并且可以在 LED 顯示