【正文】 個(gè)C文件里。在Keil里，每一個(gè)完整的程序，都是以一個(gè)工程的形式建立的。 KEIL開(kāi)發(fā)系統(tǒng)使用Keil軟件建立一個(gè)工程:Keil是目前進(jìn)行51單片機(jī)開(kāi)發(fā)最常用的編譯軟件。一首樂(lè)曲演奏的原理是：不同音階分別對(duì)應(yīng)不同的頻率，發(fā)出不同的音調(diào)，而節(jié)拍則控制發(fā)出音調(diào)時(shí)間的長(zhǎng)短；若將樂(lè)曲的音調(diào)連續(xù)發(fā)出，并使其按相應(yīng)的節(jié)拍變化，即可演奏一首樂(lè)曲。所以只要求得1/4拍的DELAY,其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)。1/，只要設(shè)定延遲時(shí)間就可求得節(jié)拍的時(shí)間。通常，利用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器0，工作在方式1下，改變計(jì)數(shù)初值TH0和TL0來(lái)產(chǎn)生不同頻率。要想產(chǎn)生音頻脈沖信號(hào)，需要算出某一音頻的周期(1/頻率)，然后將此周期除以2，即為半周期的時(shí)間。 單片機(jī)產(chǎn)生音調(diào)的方法MP3播放器是利用單片機(jī)產(chǎn)生樂(lè)曲音符，再把樂(lè)曲音符翻譯成計(jì)算機(jī)音樂(lè)語(yǔ)言，用單片機(jī)進(jìn)行信息處理，再通過(guò)蜂鳴器或喇叭放出音樂(lè)。CMOS雖然功耗低，但由于其物理特征決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點(diǎn)，這些特征，更適合于要求低功耗像電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。二、低功耗CMOS化MCS51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都100mW左右，隨著對(duì)單片機(jī)功耗要求越來(lái)越低，現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）。此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小。縱觀單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，大致有：一、微型單片化現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（RAM）、只讀程序存儲(chǔ)器（ROM）、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW（脈寬調(diào)制電路）、WDT（看門狗）、有些單片機(jī)將LCD（液晶）驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。 四、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用　　現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。三、在工業(yè)控制中的應(yīng)用用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)、示波器、各種分析儀）。 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分為如下幾個(gè)范疇：一、在智能儀器儀表的應(yīng)用單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在此基礎(chǔ)上，可以添加按鍵，LED顯示屏等模塊，實(shí)現(xiàn)切換歌曲，歌名顯示，動(dòng)感音樂(lè)屏等功能[2]。基于這個(gè)思想，我設(shè)計(jì)了一款特殊的MP3播放器，本播放器可實(shí)現(xiàn)播放、暫停、選曲等功能?；趩纹瑱C(jī)的MP3播放器可應(yīng)用于MP3，MP4，擴(kuò)音器等很多方面，并可作為很多系統(tǒng)的輔助功能，作為單片機(jī)的重要硬件資源之一，利用定時(shí)器可以產(chǎn)生各種固定頻率的方波信號(hào)，也可以產(chǎn)生包括Do、Re、Me等音階在內(nèi)的各種頻率聲音。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。目前單片機(jī)的應(yīng)用滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。隨著現(xiàn)代電子工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，一種用新的聲源來(lái)制造音響的新型樂(lè)器脫穎而出，這就是目前人們熟知的電子MP3播放器。本文分析了基于單片機(jī)的MP3播放器的工作原理，詳細(xì)介紹了MP3播放器的功能及其硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的方法，給出了基于MCS51單片機(jī)的MP3播放器的具體實(shí)現(xiàn)方案并重點(diǎn)講述了其硬件實(shí)現(xiàn)與軟件編寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)MP3播放器對(duì)音樂(lè)的演奏。本文介紹了一種以 AT89S52 單片機(jī)為控制核心的MP3。圖書(shū)分類號(hào)：密 級(jí)：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于單片機(jī)的MP3播放器設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)院名稱信電工程學(xué)院專業(yè)名稱電子信息工程指導(dǎo)教師2012年5月10日 摘要因?yàn)閱纹瑱C(jī)編寫(xiě)的MP3播放器具有執(zhí)行效率高、頻率輸出穩(wěn)定、易于修改、高可靠性、高性價(jià)比、低電壓、低功耗等,使單片機(jī)近幾年得到迅猛發(fā)展和大范圍推廣,廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(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(fèi)類產(chǎn)品、玩具等 [1] 。利用單片機(jī)設(shè)計(jì)的MP3播放器具有硬件電路簡(jiǎn)單，軟件運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。該設(shè)計(jì)采用2*16個(gè)點(diǎn)陣液晶模塊LCD1602作為顯示界面，蜂鳴器作為發(fā)聲元件，并利用定時(shí)器進(jìn)行中斷控制。關(guān)鍵詞：MP3播放器；AT89S52；LCD1602目 錄摘要 I1緒論 12設(shè)計(jì)綜述 2 2 單片機(jī)概述 2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì) 2 單片機(jī)產(chǎn)生音調(diào)的方法 3 KEIL開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 4 PROTEUS的操作 83硬件設(shè)計(jì) 9 9 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 9 AT89S52芯片性能介紹 9 電源電路 13 時(shí)鐘振蕩電路 13 鍵盤掃描模塊 14 顯示模塊 15 播放模塊 164 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 18 185 調(diào)試與仿真結(jié)果 22 軟件調(diào)試 22 測(cè)試LED顯示模塊 22 測(cè)試鍵盤控制模塊 23 23 調(diào)試中遇到的問(wèn)題及解決 24 仿真結(jié)果 25結(jié)束語(yǔ) 26致 謝 27參考文獻(xiàn) 28附錄 29附錄1 源程序 291緒論幾千年來(lái)，各種樂(lè)器的發(fā)聲無(wú)一不是依靠琴弦、簧片、哨片引起管柱振動(dòng)而作為聲源的。目前市場(chǎng)上的MP3播放器形形色色，例如大家所熟悉的MP3，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，MP3播放器的發(fā)展也會(huì)進(jìn)一步發(fā)展。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。本課題即是在這種背景下，對(duì)基于MCS－51單片機(jī)的MP3播放器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了硬件及軟件的設(shè)計(jì)，并給出了一套完整的解決方案，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)MP3播放器對(duì)音樂(lè)的演奏。將各個(gè)音階連接在一起，便可組成一支曲子或是演奏一段旋律。由于時(shí)間及條件限制，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單的MP3播放器，其核心器件采用AT89S52單片機(jī)，本播放器具有電路簡(jiǎn)單,功能強(qiáng)大,易于拓展等特點(diǎn)。2設(shè)計(jì)綜述 單片機(jī)概述單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。 二、在家用電器中的應(yīng)用可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無(wú)所不在。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)在可以說(shuō)是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴的時(shí)期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供了廣闊的天地。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片?，F(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中SMD（表面封裝）越來(lái)越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。像80C51就采用了HMOS（即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）和CHMOS（互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝）。所以這種工藝將是今后一段時(shí)期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。音樂(lè)的產(chǎn)生主要是通過(guò)單片機(jī)的I/O口輸出高低不同的脈沖信號(hào)來(lái)控制蜂鳴器發(fā)音。利用單片機(jī)定時(shí)器計(jì)時(shí)這個(gè)半個(gè)周期時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就將輸出脈沖的I/O口反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對(duì)I/O口反相，這樣就能在此I/O口上得到此頻率的脈沖。對(duì)于音樂(lè)的節(jié)拍，每個(gè)音符使用1個(gè)字節(jié)，字節(jié)的高4位代表音符的高低，低4位代表音符的節(jié)拍。假設(shè)1/4拍為1DELAY，那么1拍應(yīng)為4DELAY，以此類推。總而言之，一首樂(lè)曲是由音階和節(jié)拍兩大要素構(gòu)成。根據(jù)這一特點(diǎn)，我們采用單片機(jī)輔以相應(yīng)的接口來(lái)設(shè)計(jì)MP3播放器。關(guān)于Keil的使用，有很多的資料介紹，這里只介紹其整個(gè)編譯過(guò)程。一個(gè)工程里可以有一個(gè)或多個(gè)*.c文件和*.h文件，但只可以有一個(gè)main()函數(shù)。這樣，在編譯的時(shí)候，其他的文件會(huì)被自動(dòng)的導(dǎo)入到工程里來(lái)。當(dāng)然，如果Keil在上次關(guān)閉時(shí)有打開(kāi)的工程，再一次打開(kāi)時(shí)它會(huì)自動(dòng)加載上一次的工程文件。圖232 Keil軟件打開(kāi)新工程界面點(diǎn)開(kāi)后，在出現(xiàn)的對(duì)話框中選擇工程存在路徑，單擊“保存”后，出現(xiàn)（如圖233所示）界面。圖233 選擇電路板上所用的單片機(jī)型號(hào)設(shè)置完成后，軟件會(huì)提示“是否將8051上電初始化程序添加入工程？”如圖234所示，這個(gè)一般選擇“否”。接下來(lái)的事，就是在這個(gè)工程里面加入自己的程序代碼?，F(xiàn)在，就可以開(kāi)始在里面輸入你的代碼了。到目前為步，我們已經(jīng)建立了一個(gè)工程，也寫(xiě)了一個(gè)程序代碼。因?yàn)檫€沒(méi)有將程序代碼添加到工程里面去。在打開(kāi)的對(duì)話框中，選擇剛存的文件路徑和對(duì)應(yīng)的文件名。點(diǎn)擊工具欄中的按鈕。Target 139。建立工程的時(shí)候，默認(rèn)是不生成HEX文件的，得在編譯做如下設(shè)置：?jiǎn)螕?，或者在Project Workspace里Target 1上右擊，選擇“Options for Target ‘Target 1’”。現(xiàn)在再點(diǎn)擊重新編譯，系統(tǒng)提示：“creating hex file from first...”。圖236 生成HEX文件 PROTEUS的操作[3](1)放置選擇（刪除）元器件(2)移動(dòng)元器件(3)縮放視圖(4)連接導(dǎo)線(5)仿真，調(diào)試2. 單片機(jī)系統(tǒng)PROTEUS設(shè)計(jì)與仿真過(guò)程[4] Proteus強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真功能，使它可成為單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和改進(jìn)手段之一。其過(guò)程一般也可分為三步：(1)在ISIS平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、選擇元器件、接插件、連接電路和電氣檢測(cè)等。(2)在Keil平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)、編輯、匯編編譯、代碼級(jí)調(diào)試，最后生成目標(biāo)代碼文件（*.hex）。(3)在ISIS平臺(tái)上將目標(biāo)代碼文件加載到單片機(jī)系統(tǒng)中，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)交互、協(xié)同仿真。簡(jiǎn)稱Proteus仿真。要產(chǎn)生音頻脈沖，只需算出某一音頻的周期（1/音頻），然后取半周期的時(shí)間定時(shí)。當(dāng)鍵盤有鍵按下時(shí)，判斷鍵值，啟動(dòng)計(jì)數(shù)器T0，產(chǎn)生一定頻率的脈沖，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，放出樂(lè)曲。總體如圖31所示：AT89S52 鍵盤掃描模塊液晶顯示模塊蜂鳴器發(fā)聲模塊圖31 總體方案圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 AT89S52芯片性能介紹AT89S52是低電壓，高性能CMOS八位單片機(jī)，片內(nèi)含8K字節(jié)的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器和256字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用八位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大適合于許多較復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合[6]。 與MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容u 216。 1000次擦寫(xiě)周期u 216。 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器u 216。 32個(gè)可編程I/O口線u 216。 8個(gè)中斷源u 216。 低功耗空閑和掉電模式u 216。 看門狗定時(shí)器 u 216。 掉電標(biāo)識(shí)符u 216。 靈活I(lǐng)SP編程（字節(jié)和模式）芯片如圖321所示：圖321 AT89S52引腳圖功能特性概述：AT89S52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8K字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。同時(shí)AT89S52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。AT89S52使一個(gè)功能強(qiáng)大的芯片，各個(gè)口由以下功能[7]：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 口，即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。表321 引腳號(hào)功能特性T2(定時(shí)/計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)脈沖輸入),時(shí)鐘輸出