单片机应用课程设计课程设计音乐播放器.doc

信息与电气工程学院 课程设计说明书 （2010/2011学年第二学期） 课程名称 ： 单片机应用课程设计 题 目 ： 音乐播放器 专业班级 ： 通信08 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 设计周数 ： 2周 设计成绩 ： 2011年6月24日 课程设计目的与要求 1.1设计目的 本课程设计是通信工程专业的一门软硬件相结合实践的专业基础课，旨在提高学生的单片机应用、软件编程及小型工程项目开发能力。本设计将进一步加强学生对单片机硬件的理解，增强对汇编或C语言的灵活运用。要求学生能结合单片机、模拟电路、数字电路、汇编或C语言，实现基本的应用系统，为以后从事相关行业打下实践基础。 本设计以AT89C51单片机为核心。通过对其按键的设定来实现音乐的播放，通过对键盘的设置可以实现人机对话，借助键盘可以向计算机系统输入程序，置数、送操作命令、控制程序的执行走向等，并最终通过LED显示器显示出播放的乐曲。 重点研究内容有： ·单片机最小系统的设计与实现 ·键盘电路的设计与控制 ·扬声器控制电路的设计与实现 ·LED显示器的驱动及显示 ·软件模块的设计与编写 1.2设计要求 ●利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少三首乐曲，每首不少于30秒） ●采用LCD或数码管显示信息 ●开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称） ●可自由选择歌曲进行播放，并且能按选上一曲，下一曲。 ●开关控制的秒表。要求：按键控制秒表的启动 课程设计正文 2.1、硬件方面 图1：音乐播放器总体电路设计图 2.1.1、音乐播放器的功能 此次设计的音乐播放器要求具有以下功能： ·音乐播放器预先设定1～3共3首乐曲，依次为挥着翅膀的女孩，同一首歌，两只蝴蝶。 ·设定四个按键：前进、后退、播放、停止。 通过按键前进和回退选定某一曲目，在LED上显示数字1～3，按下播放即可播放曲目。 ·当按下停止键时，音乐播放器停止正在播放的曲目。 ·当按下复位键时，系统将对芯片进行初始化。 2.1.2、音乐播放器的硬件组成 根据系统音乐播放器的功能要求，一个完整的音乐播放器电路相当于一个简单的单片机系统，该系统由按键开关、单片机、LED显示电路、扬声器控制电路4个方面构成。 ·51单片机。51单片机为整个系统的核心部分，是带动整个系统工作的重要部件。 ·键盘输入。键盘输入用来控制输入指令，发出指令至单片机，使单片机按照指令工作。 ·扬声器。扬声器作为输出部分按照键盘给单片机的指令发出乐曲。 ·LED显示电路。LED显示器也作为输出部分，按照键盘给单片机的指令，显示正在演奏的乐曲。 2.1.3、系统方案设计 根据设计任务的基本要求，设计了由单片机（AT89C51）作为主控器件，按键组成的按键操作电路，以及LM386、扬声器组成的发声电路，连接LED显示器将要演奏的乐曲序号显示出来，通过连接扬声器使其发出音乐。系统总体结构如图1所示 单片机 单片机 LED显示电路 键盘输入控制 晶振、复位电路 扬声器 图 图2 系统总体结构框图 2.1.4、音乐播放器的工作原理 利用I/O口产生一定频率的方波，驱动扬声器，发出不同的音调，从而演奏乐曲。 扫描键盘，确定按下的键值，并播放相应的曲目。 采用LED（或LCD）显示信息。 一首乐曲演奏的原理是：一首乐曲是由音阶和节拍两大要素构成，不同音阶分别对应不同的频率，发出不同的音调，而节拍则控制发出音调时间的长短；若将乐曲的音调连续发出，并使其按相应的节拍变化，即可演奏一首乐曲。根据这一特点，我们采用单片机辅以相应的接口来设计音乐播放器。 2.1.5、单元电路设计 2.1.5.1、MC7805稳压器 7805是最常用的一种稳压芯片，输入直流稳压电源，它的输出电压恰好为5V，刚好是51系统单片机运行电压。但是输入电压要大于输出电压至少2V，即7V到18V。实例图所示。 图3 图3 MC7805实例图 引脚图如图3所示。 图 图4 7805引脚图 其中1接整流器输出的正电压，2为公共地（也就是负极），3接的就是我们需要的正5V输出电压。 MC7805在音乐播放器电路中的连接状态如图4所示。 图 图5 7805连接图 2.1.5.2、键盘电路 图 图6 键盘电路 键盘的设计使用了单片机P1口的P1.0～P1.2口，S1是前进按键，S2是后退按键，S3是播放按键，S4接P3.2口，采用外部中断，作为停止播放按键。 2.1.5.3、扬声器控控制