基于51單片機的音樂播放器設(shè)計

1、<p>　　基于51單片機的音樂播放器設(shè)計</p><p>　　【摘要】本音樂播放器是利用STC89C51單片機結(jié)合內(nèi)部定時系統(tǒng)及數(shù)碼管顯示，設(shè)計一個簡易的微電腦音樂盒。本文分析了基于51單片機的音樂播放器的硬件電路和軟件的設(shè)計的具體過程，包括數(shù)據(jù)處理子程序的設(shè)計、顯示子程序的設(shè)計，最后針對仿真過程及結(jié)果進行了具體的分析與說明。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】單片機 音樂播放器

2、 </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上，相當(dāng)于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型

3、的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機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)字電路更加強大。目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(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、攝

4、像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。 </p><p>　　利用單片機實現(xiàn)音樂播放有很多優(yōu)點，例如外部電路簡單，控制方便、成本低等。本文分析了基于51單片機的音樂播放器的硬件電路和軟件的設(shè)計的具體過程，運用89C51單片機定時器產(chǎn)生固定頻率的方波信號，驅(qū)動喇叭發(fā)出旋律，按下按鍵可以演奏預(yù)先設(shè)置的歌曲旋律，最重要的是還可以通過程序設(shè)計輸入特定 </p><p

5、><b>　　歌曲來演奏。 </b></p><p><b>　　二、硬件設(shè)計 </b></p><p>　　該音樂播放器的硬件電路設(shè)計方框圖和 硬件總體電路圖如圖1和圖1所示： </p><p>　　通過TXAL1 與TXAL2輸入時鐘信號，通過p1.0～p1.7輸出控制現(xiàn)實控制信號的顯示，有p3.2、p3.3與p

6、3.5分別作為上一曲、下一曲和開始暫停的控制輸入。 </p><p>　　顯示電路是一個8位共陰極LED數(shù)碼管。 單片機的P0.0-P0.7分別與數(shù)碼管的A、B、C、D、E、F、G、DP相連接。 </p><p>　　晶振電路由兩個30pF的電容和一個6Mhz的晶體振蕩器組成。節(jié)點1與單片機的XTAL2相連接，節(jié)點2與單片機的XTAL1相連接，從而為單片機提供時間信號，為音樂的播放節(jié)拍控制

7、提供基本時間單位：當(dāng)晶體振蕩頻率為6.MHz，定時器工作在方式1下時，若各音階相對應(yīng)的定時器計數(shù)初值為X，則可根據(jù)下式計算X：1/（f×2）=（216-X）×12/（6×106） </p><p>　　控制電路，鍵一與p3.2相連、鍵二與p3.3相連、鍵3與p3.5相連。當(dāng)電鍵按下時接口接低電平，從而實現(xiàn)對音樂播放器的控制。鍵一聯(lián)通實現(xiàn)上一曲更換，鍵二聯(lián)通實現(xiàn)下一曲更換，鍵三聯(lián)通實現(xiàn)

8、開始暫停操作。 </p><p>　　發(fā)聲電路由數(shù)字揚聲器連接p2.0接口實現(xiàn)音樂的輸出，由控制電路發(fā)出操作指令后，單片機調(diào)用相應(yīng)程序，并將音樂信號由p2.0口輸出，通過驅(qū)動揚聲器發(fā)出美妙的音樂。 </p><p>　　圖1 硬件電路設(shè)計方框圖 </p><p>　　圖2 硬件總體電路圖 </p><p><b>　　三、軟件設(shè)計

9、</b></p><p>　　軟件設(shè)計是產(chǎn)生音樂的重要部分，音樂各音符所對應(yīng)的頻率和音樂的節(jié)拍都是通過軟件的設(shè)計來實現(xiàn)的，軟件設(shè)計的好壞直接決定了產(chǎn)生的音樂是否正確。軟件設(shè)計流程圖如圖3所示。主程序?qū)崿F(xiàn)對單片機進行初始化后，進入曲目識別子程序，進行歌曲曲目判斷。確定歌曲曲目后，數(shù)碼管再進行顯示。然后，子程序?qū)κ欠癫シ胚M行循環(huán)判斷，得到播放中斷的指令后再進行播放。 </p><p&g

10、t;　　執(zhí)行播放后，關(guān)閉數(shù)碼管顯示并調(diào)用查表子程序進行播放音樂。在播放音樂的過程中，查表子程序循環(huán)判斷音樂是否結(jié)束。當(dāng)音樂結(jié)束時，程序跳轉(zhuǎn)回曲目識別子程序。 </p><p>　　圖3 軟件設(shè)計流程圖 </p><p><b>　　四、系統(tǒng)仿真分析 </b></p><p>　　仿真很好的實現(xiàn)了程序的主要功能，音效良好，說明電路的設(shè)計和程序的設(shè)

11、計達到了要求。音樂播放器很好的實現(xiàn)了播放/暫停、上一曲、下一曲的功能，并滿足了數(shù)碼管顯示的特殊要求。 </p><p>　　51系列單片機，體積小、重量輕、抗干擾能力強，對環(huán)境要求不高，價格低廉，可靠性高，靈活性好。本設(shè)計以51單片機為主控系統(tǒng)，實現(xiàn)了單片機控制音樂播放的功能。功能多樣，設(shè)計簡單，性能穩(wěn)定，具有很強的應(yīng)用價值。 </p><p>　　本論文得到大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目基金支持

12、。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]何立民.MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2001. </p><p>　　[2]趙建領(lǐng).51系列單片機開發(fā)寶典[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012，02. </p><p>　　[3]李朝清.單片機