【基于51單片機(jī)的無線遙控式的音樂播放器設(shè)計（論文）10000字】

基于51單片機(jī)的無線遙控式的音樂播放器設(shè)計目錄TOC\o"1-2"\h\u11959摘要 127431引言 287351.1研究背景及意義 2257641.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 387132課題主要研究內(nèi)容及總體設(shè)計方案 3157212.1主要研究內(nèi)容 323822.2系統(tǒng)的總體設(shè)計方案分析 4167692.2.1系統(tǒng)總體設(shè)計 490762.2.2單片機(jī)的選取 58752.2.3MP3模塊的選取 586452.2.5紅外發(fā)射、接收模塊的選取 6237853系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 6138483.1.主控模塊的設(shè)計 6253833.2液晶顯示模塊的設(shè)計 7268343.3紅外發(fā)送模塊和紅外接收電路的設(shè)計 8197743.4MP3模塊的設(shè)計 91123330級音量可調(diào),6級EQ可調(diào); 10265433.5電源電路的設(shè)計 10314393.6復(fù)位電路的設(shè)計 11176053.7晶振電路的設(shè)計 1261654系統(tǒng)軟件的設(shè)計 1264014.1編程環(huán)境簡介 12149324.2主程序流程的設(shè)計 13276524.3MP3紅外遙控功能按鍵設(shè)計 14205214.4LCD1602子程序函數(shù)流程 15188265系統(tǒng)調(diào)試 17306355.1軟件調(diào)試 17152155.2系統(tǒng)測試及硬件結(jié)果 17283776結(jié)論 1923784參考文獻(xiàn) 19摘要如今,音樂已成為人們?nèi)粘Ｉ钪幸粋€重要娛樂部分,這也相應(yīng)的出現(xiàn)了很多種類的音樂播放器,傳統(tǒng)音樂播放器存在不易于攜帶和操作等相關(guān)問題，本設(shè)計通過設(shè)計出體積小、功能全、易操作的無線遙控音樂播放器以解決這些相應(yīng)問題。本設(shè)計主要使用理論、實踐互相結(jié)合的方案,采用模塊化的設(shè)計理念,主要是對無線遙控音樂播放器進(jìn)行研究,本設(shè)計通過遙控使音樂播放器實現(xiàn)的功能,設(shè)計了以單片機(jī)為控制核心的無線遙控音樂播放器系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過紅外發(fā)送模塊和紅外接收模塊發(fā)出信號、接受信號,然后傳到單片機(jī)主控模塊處理,讓揚聲器播放出動聽的音樂,曲目的播放時間狀態(tài)、音量值、序號以及播放狀態(tài)在液晶顯示屏顯示出來。設(shè)計加入了無線遙控,通過遙控器對音樂播放器進(jìn)行歌曲的選擇控制。設(shè)計所采用的MP3解碼模塊,應(yīng)該能支持當(dāng)前主流音樂格式的音樂播放模式。MP3解碼模塊主要功能是識別出接收信號并執(zhí)行相應(yīng)的操作,再由紅外發(fā)送模塊給予信號,經(jīng)過紅外接收模塊獲取再到主控模塊處理實現(xiàn)對無線遙控播放器的控制,根據(jù)對遙控指令實現(xiàn)對應(yīng)功能。本設(shè)計對系統(tǒng)的硬件以及相關(guān)軟件進(jìn)行了分析，采用Keiluvision5軟件編寫程序,采用了Proteus軟件進(jìn)行對系統(tǒng)的仿真,調(diào)試了紅外發(fā)送、紅外接收、顯示以及按鍵等模塊。最終制作出實物。經(jīng)過調(diào)試后,系統(tǒng)實現(xiàn)了無線控制的功能。本設(shè)計提出了設(shè)計的方案,通過對比論證,選取合適的設(shè)計方法,給出電路原理圖、硬件實物以及實現(xiàn)程序。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；播放器；音樂；無線遙控；1引言研究背景及意義音樂的各種傳播途徑是多種多樣的,自從歐洲音樂誕生以來,可以說是突飛猛進(jìn)的發(fā)展,它最早是起源于古代歐洲的一種樂譜和錄音傳播,隨后經(jīng)過快速的傳播,最終轉(zhuǎn)型成為近代廣播和網(wǎng)絡(luò)傳播、媒體的等傳播。當(dāng)然在現(xiàn)在這大數(shù)據(jù)化的時代也會有很非常多種不同音樂格式,例如:WMA、MP3等等格式。MP3格式一直在互聯(lián)網(wǎng)上最多年輕人開始使用、接受的一種視頻格式之一,市場上占比極大。MP3數(shù)字信息和MP3數(shù)字裝置迎合了移動互聯(lián)網(wǎng)傳輸方便的發(fā)展趨勢,它在世界各地的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及收集裝置中都得到了普遍的運用?，F(xiàn)在這個科技發(fā)達(dá)的社會,人們的物質(zhì)生活的水平得到了提升,對于追求休閑和娛樂的東西也變得越來越強(qiáng)烈,音樂播放器就像是很經(jīng)典的一個范例,現(xiàn)在越來越多的年輕人開始使用這種便攜式的音樂播放器,這種MP3音樂播放器,它主要的特點之一就是它可以實現(xiàn)音頻播放/暫停、下一首、上一首以及音節(jié)的增加或者減少等等,但是傳統(tǒng)的音樂播放器存在著不易攜帶的問題,對使用用戶帶來不便;本設(shè)計采用了無線遙控的方法控制,這種不需要人為接觸控制式讓用戶避免使用不方便的問題。本次設(shè)計用單片機(jī)作為處理核心,所選擇的單片機(jī)優(yōu)點應(yīng)該要功耗小、體積小、價格合理，更能符合使用者的生活需求!此外,對于無線遙控音樂播放器對用戶的需求也有一定的優(yōu)化,設(shè)計的播放器體積進(jìn)行了一定程度的縮小化,更利于用戶的需求。伴隨著社會的飛速發(fā)展和科技進(jìn)步,以前舊樣的音樂播放器已經(jīng)滿足不了人們,對于音質(zhì)的要求是越來越不滿足。自2001年,第一代iPod的出現(xiàn),MP3播放器延伸到了更高的層次,這也就表現(xiàn)出音樂播放器在市場的存在地位也是很高的,音樂在生活中對人們的魅力是非常大的,正因為如此,人們的生活中才需要有一個好的音樂載體,一個好的音樂播放器不能只在外觀上,功能也應(yīng)該是方便人們使用的,對生活也有著不一樣的意義。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀日常生活中，人們使用音樂播放器進(jìn)行聽歌娛樂是已經(jīng)是非常廣泛了。國內(nèi)對音樂播放器的研究也有很大的成果,相對于別的數(shù)碼類產(chǎn)品,國產(chǎn)的MP3在和外國品牌競爭中占據(jù)是領(lǐng)先地位,這就是因為MP3本身技術(shù)對含量沒有那么高的要求,所以國產(chǎn)廠商在市場上沒有任何的壓力,從二十一世紀(jì)開始,市場上就開始出現(xiàn)很多類型的音樂播放器，音樂播放器是能帶給人們精神上的享受，并且還有相應(yīng)的無線遙控音樂播放器。這都是一種科技上的進(jìn)步,讓音樂播放器走進(jìn)每個人的生活中。在國內(nèi),高品質(zhì)音樂播放器一直是廠商主要極力于開發(fā)的方向,更追求完美的附屬硬件,2009年,一個名為"HIFIMAN"品牌推出了一款支持高音質(zhì)音樂的新型音樂播放器,這款播放器讓使用戶更能享受音樂帶來的快樂;正因為如此，導(dǎo)致了該播放器價格十分昂貴,且續(xù)航也不夠持久。"愛國者"在2013年推出了一款F300的運動音樂播放器,這款可以固定在身上在運動時聽歌,支持的歌曲格式也增多,并且支持無損音質(zhì)和看照片、電子書等。2015年,酷狗首次推出了一款M1小酷手機(jī),它的功率和電量已經(jīng)是目前市場上所有同類產(chǎn)品的兩倍,耳機(jī)采用霍爾智能開關(guān)技術(shù),只要把兩個耳機(jī)都進(jìn)行了分離,耳機(jī)就會自動地打開,如果不想再繼續(xù)使用耳機(jī)了,只要把兩個耳機(jī)貼在一起,耳機(jī)上就有一個磁性吸收器來關(guān)機(jī),這很是方便的,更能滿足人們對音樂的需求。國外,越來越多的電子音樂視頻播放器生產(chǎn)廠商向智能化、高品質(zhì)的電子音樂視頻產(chǎn)品方向進(jìn)行挺進(jìn);2009年,Sony公司正式推出了X1000系列的高清音樂視頻播放器,Sony一貫都是追求高質(zhì)量；它可以支持超高品質(zhì)PCM文件的視頻播放,并且也是第一個在家庭和電子影音設(shè)備領(lǐng)域中配置S-master數(shù)碼格式的播放,可以實現(xiàn)約音頻33個小時、連續(xù)播放視頻約9個小時并且應(yīng)用數(shù)字降噪技術(shù)。又在這一年,蘋果公司又發(fā)布新產(chǎn)品iPodnano,這款新產(chǎn)品自帶有計時器等一些生活軟件,更一步的滿足人們的需求?？梢婋S著對音樂播放器領(lǐng)域研究的不斷發(fā)展,智能化、多功能必定是音樂播放器的發(fā)展方向,音樂播放器的性能和功能都會完善全面,雖然國內(nèi)對音樂播放器領(lǐng)域上的技術(shù)還和國外有一定差距,但在發(fā)展速度極快的中國,相信在不久的將來,國內(nèi)音樂播放器會迎接一次全面性的革新。所以學(xué)習(xí)、開發(fā)單片機(jī)是為了更好的迎合未來的社會發(fā)展。2課題主要研究內(nèi)容及總體設(shè)計方案2.1主要研究內(nèi)容本內(nèi)容主要通過對單片機(jī)以及接收器等元器件進(jìn)行對比,分析元器件間的優(yōu)缺點,這最大特點就是有若干已建立的計劃用于分析與比較,最終的選擇是在比較后決定的。合適的元器件能作用最大化于系統(tǒng)設(shè)計，所以本設(shè)計通過對比從而選取合適的元器件應(yīng)用于本設(shè)計當(dāng)中。單片機(jī)播放器的工作原理主要是通過對單片機(jī)定時器的計數(shù)輸出來自動產(chǎn)生各種頻率的脈沖信號,接著使用延遲信號來自動控制播放器發(fā)音的時間和長度,然后控制音調(diào)。在接入到放大電路之后,單片機(jī)的I/O端口輸出驅(qū)動,最終使揚聲器發(fā)出美妙的音樂;本設(shè)計主要通過無線遙控實現(xiàn)對音樂播放器的控制,所使用無線紅外控制系統(tǒng)，設(shè)計采用模塊化設(shè)計概念。本次設(shè)計采用單片機(jī)作為處理核心,通過紅外信號發(fā)送模塊和紅外接受模塊,通過單片機(jī)的處理,將所處理的出來音樂序目、音量大小、播放狀態(tài)在液晶顯示屏中顯示出來。主要通過紅外遙控器對音樂播放器上一首,下一首,播放/停止和1-9首歌曲之間切換等功能實現(xiàn)。音樂播放器還設(shè)計了復(fù)位按鍵,一鍵復(fù)位到初始開機(jī)狀態(tài),其他功能一一能夠通過紅外遙控器遙控實現(xiàn)。設(shè)計的方案,根據(jù)對比分析確定出核心芯片。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整體電路的設(shè)計以及程序開發(fā),制出能夠通過紅外遙控器對音樂播放器進(jìn)行操作的軟硬件系統(tǒng)。2.2系統(tǒng)的總體設(shè)計方案分析2.2.1系統(tǒng)總體設(shè)計本產(chǎn)品系統(tǒng)硬件設(shè)計以單片機(jī)為主要設(shè)計技術(shù)主干,主要功能通過紅外音樂遙控器系統(tǒng)進(jìn)行對音樂播放器控制，播放器能實現(xiàn)歌曲切換、音量加減等功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示。圖2-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖本設(shè)計系統(tǒng)由主控模塊單片機(jī)、液晶顯示模塊、電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、MP3模塊、揚聲器、紅外發(fā)送模塊、紅外接收電路等模塊組成。由紅外發(fā)射器發(fā)出指令給紅外接收模塊傳到主控模塊處理,處理完傳到各個模塊后即可實現(xiàn)對整個音樂播放器的控制。通過紅外遙控器可以對播放器樂曲的播放/停止、切換以及音頻音量的增減等多種功能進(jìn)行操作,液晶顯示屏能夠顯示出播放歌曲的序號、播放狀態(tài)、播放時間。2.2.2單片機(jī)的選取方案一：首先考慮了AT89C51這款單片機(jī)，在日常生活中比較通用且指令較簡單，容易學(xué)容易懂，而且外圍電路也簡單，是一款性價比很高的一款單片機(jī)，做一般的設(shè)計完全夠用，但沒有ISP在線編程功能,只能通過編程器進(jìn)行編程。方案二：STC89C52也是一款低耗實用也比較通用的一款單片機(jī)，性價比對于基本設(shè)計也是完全勝任，STC89C52的內(nèi)部FLASHPERAM有8K。STC89C52比STC89C51多了一個定時器,相當(dāng)于STC89C51的加強(qiáng)型。綜合考慮,選取STC89C52作為本次設(shè)計的主要處理器,它能滿足設(shè)計的基本要求,更能更好的實現(xiàn)出功能。2.2.3MP3模塊的選取方案一：VS1003模塊既具有低音頻和高噪聲控制特，它們還提供可以同時直接實現(xiàn)數(shù)字音頻的編解碼播放功能,錄制高清晰的寬帶數(shù)字語音和高質(zhì)量的數(shù)字視頻并通過直接使用實時標(biāo)準(zhǔn)語音字符集來串行輸入MIDI使用鍵盤從文件或者通過使用實時標(biāo)準(zhǔn)字符串進(jìn)行輸入的視頻應(yīng)用程序中直接輸入播放MIDI;但是在讀取SD卡以解碼音頻文件時,穩(wěn)定性不夠強(qiáng),可能會出現(xiàn)"卡死",不再解碼播放音樂和進(jìn)行錄音,并且產(chǎn)生噪音的現(xiàn)象。方案二:MP3-TF-16P芯片最大支持32GTF卡和32GU盤,它是一個提供串口的語音模塊很完美集成了MP3等格式解碼,軟件支持內(nèi)存卡驅(qū)動。通過簡易的串行端口和命令且不需要很復(fù)雜的操作就可以直接播放所規(guī)定的音樂,它最大的優(yōu)勢之一就是它的使用方便、穩(wěn)定、可靠。綜合考慮,選擇MP3-TF-16P芯片作為MP3模塊不僅可以滿足播放功能,還可以使用戶更好地操作并獲得滿足感。

2.2.4顯示模塊的選取方案一:TFTLCD液晶屏模塊;該模塊本身帶有液晶屏控制器,其顯存為8MB,并且真彩顯示功能很好。該模塊支持多點的同時觸摸,具有非常好的操控液晶屏幕的效果。但是在使用的時候,程序調(diào)試時,相對復(fù)雜不便,由于該模塊引腳共有34個引腳,占用單片機(jī)太多的IO口,控制起來極其不便,并且該模塊的用電量較大,與主控芯片后,會影響這個系統(tǒng)的正常運行。方案二:LCD1602作為一種采用點陣LCD,它主要是專為屏幕上的字母、數(shù)碼、符號等。這類模塊的控制程序簡化且相對簡單。若要對LCD1602進(jìn)行控制,只需要實現(xiàn)寫數(shù)據(jù)、寫指令和初始化三個控制功能就可以了。LCD1602引腳每個都有特定功能作用,而且引腳總數(shù)僅僅只有16個。顯示模塊主要是顯示出音樂播放運行狀態(tài),能夠顯示數(shù)字、字母、符號等,通過與同類產(chǎn)品進(jìn)行對比,本次的技術(shù)設(shè)計方案選用一個LCD1602液晶顯示屏來作為主要的音樂播放器顯示技術(shù)模塊,主要設(shè)計特點之一是由于LCD1602液晶顯示屏的設(shè)計操作相對簡單,又容易在應(yīng)用中得到實現(xiàn),而且在國內(nèi)和國際市場上的銷售價格也相對比較便宜;因為本設(shè)計選取的MP3模塊只能解碼音頻文件,不能讀取出歌曲名稱,是符合本次設(shè)計的要求而且不需要復(fù)雜的操作。2.2.5紅外發(fā)射、接收模塊的選取主要是發(fā)送指令和接收指令功能,本設(shè)計中只設(shè)了一個復(fù)位按鍵,因為單片機(jī)紅外發(fā)送器普遍選擇51紅外遙控器,本設(shè)計中沒有設(shè)計復(fù)雜的按鍵功能,所以選取了體積小、重量輕且價格便宜的51紅外遙控器作為紅外發(fā)送模塊,能達(dá)到設(shè)計基本要求;而接收器型號大多功能一樣,唯有封裝引腳不一樣,而且這款接收器具有體積小、抗干擾及有效接收距離長的有點，能達(dá)到設(shè)計要求，因此選取了高靈敏度紅外一體接收頭VS1838b作為接收模塊,它常應(yīng)用在視聽器材、家庭電器上,并且符合了本次設(shè)計的參數(shù)要求。綜合考慮,選取51紅外遙控器作為設(shè)計紅外發(fā)射模塊，紅外接收頭VS1838b作為設(shè)計紅外接收模塊。不僅能夠滿足設(shè)計要求,而且物美價廉,是最佳的設(shè)計選擇。3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計3.1.主控模塊的設(shè)計本次設(shè)計選取STC89C52作為系統(tǒng)的主控模塊，主控芯片在系統(tǒng)作用是算是第一位重要。系統(tǒng)電路圖如圖3-1所示。圖3-1STC89C52系統(tǒng)電路圖3.1.1STC89C52主要特性8k字節(jié)程序存儲空間;512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲空間;可直接使用串口下載;本設(shè)計選取STC89C52單片機(jī)作為總系統(tǒng)控制核心,它四十個引腳都有具體功能。以下對設(shè)計所用到引腳說明。VCC(40腳)、GND(20腳):電源正極、電源負(fù)極,接地;P0.0-P0.7(32-39腳):液晶顯示屏的數(shù)據(jù)寄存口;P2.5-P2.7(26-28腳):顯示器功能引腳;RES(9腳):作復(fù)位信號的輸入端口(5)XTAL1與XTAL2(19、18腳):連接晶振電路,輸入和輸出控制電路穩(wěn)定;起到維持電路同步作用。3.2液晶顯示模塊的設(shè)計LCD1602液晶顯示器主要用于顯示播放器歌曲播放參數(shù)。主要組成部分：數(shù)碼字符式液晶顯示器；（2）控制驅(qū)動的主電路HD44780；（3）可擴(kuò)展驅(qū)動電路HD44100；（4）安裝在PCB板上的小部分電阻器；HD44780自身就能夠同時驅(qū)動兩行8個字符。在此基礎(chǔ)上,還增加液晶顯示模塊的亮度調(diào)節(jié)裝置。LCD1602每個引腳所對應(yīng)功能如表3-2所示。表3-2引腳接口說明序號符號引腳說明1VSS電源地2VDD電源正極3VO液晶顯示偏壓4RS數(shù)據(jù)/命令選擇5R/W讀/寫選擇6E使能信號7D0數(shù)據(jù)8D1數(shù)據(jù)9D2數(shù)據(jù)10D3數(shù)據(jù)11D4數(shù)據(jù)12D5數(shù)據(jù)13D6數(shù)據(jù)14D7數(shù)據(jù)15BLA背光正極16BLK背光負(fù)極圖3-3液晶顯示電路圖3.3紅外發(fā)送模塊和紅外接收電路的設(shè)計(1)紅外發(fā)送模塊:設(shè)計采用51紅外遙控作紅外發(fā)送模塊使用。模塊具體參數(shù):有效范圍:6-10米,會受障礙物等其他因素影響有效距離;載波頻率:38KHZ;有效使用壽命:2萬次以上。(2)紅外線接收器集成電路:紅外線接收的工作原理圖如圖3-4所示:圖3-4紅外接收電路原理圖本次紅外接收電路的接收頭采用工作的電壓為5V高靈敏度的HX1838傳感器.接口功能如下:1號接口是VCC:外部接3.3V-5V的電壓,也就是我們可以直接接通一個5V和3.3V的單片機(jī);2號口為GND:外接GND;3號口為IN:外接單片機(jī)I/O口;3.4MP3模塊的設(shè)計MP3工作原理：通過數(shù)字信號處理器DSP完成處理、傳輸以及解碼MP3文件的任務(wù)。DSP系列能快速、準(zhǔn)確完成各類數(shù)字處理器的任務(wù),并且該處理過程中所需要同時消耗的數(shù)據(jù)資源和計算能量非常低,這也就是它為什么能廣泛應(yīng)用于便攜式數(shù)字音頻文件播放器系統(tǒng)中的一個最主要的原因之一。由主機(jī)的通訊接口、MP3解碼器、顯示接口、音頻內(nèi)容存儲裝置、D/A轉(zhuǎn)換及其他音頻功率放大器,中央處理器及其控制按鈕組成的一個相對完整的MP3播放器。單片機(jī)一般是中央處理單元,它的任務(wù)就是執(zhí)行MP3的所有處理程序。單片機(jī)將獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送到解碼器,然后與主機(jī)連接,完成與主機(jī)的數(shù)據(jù)交互,并接收控制按鈕的操作信息,并且反映出系統(tǒng)運行的工作狀態(tài)等。解碼器的工作任務(wù)主要是直接用來實現(xiàn)每種音頻格式下的MP3數(shù)據(jù)編碼流的直接數(shù)字編譯和音頻解碼等等操作,然后向每個用戶主機(jī)輸出一個數(shù)字音頻編碼信號。首先從存儲器中直接輸入讀取一個MP3歌曲音頻文件并直接輸入讀取放在存儲器上的音頻數(shù)字信號→將音頻數(shù)字信號直接數(shù)模解碼后返回發(fā)射后送給被芯片解碼器的音頻芯片→然后通過音頻數(shù)模信號轉(zhuǎn)換器將被芯片解碼的音頻數(shù)字信號直接數(shù)模轉(zhuǎn)換后成為音頻模擬信號→直接放大音頻轉(zhuǎn)換完成模擬后的音頻→經(jīng)過低頻高通濾波后,進(jìn)入一個用于耳機(jī)的音頻輸出信號端口,輸出后就已經(jīng)完全能夠在一臺音樂播放器中直接聽到音樂。MP3模塊的電路原理圖如圖3-5：圖3-5MP3模塊電路原理圖（2）MP3模塊引腳的名稱及作用如下：VCC引腳：作為模塊的主電源；GND：接地端；RX、TX：UART串行數(shù)據(jù)輸入、輸出；BUSY：播放指示，有音頻的情況就輸出高電平，沒有音頻是則默認(rèn)為低電平；SPK1、SPK2：外接喇叭的接口；USB+、USB-：用于接U盤；IO1、IO2：歌曲選擇、音量增減；（3）MP3模塊的參數(shù)：支持Normal、Jazz、Classic、Pop、Rock等音效;輸入電壓:3.3V-5V;額度電流:15mA;30級音量可調(diào),6級EQ可調(diào);3.5電源電路的設(shè)計電源系統(tǒng)設(shè)計采用的是5V的直流電源,電源原理框圖3-6如圖所示。圖3-6電源電路原理圖電源電路由電源插座、電源開關(guān)組成;電源開關(guān)按下即保持通電狀態(tài)。將一個電源指示燈與控制器相連接至一個電源線,指示燈的電路原理框圖結(jié)構(gòu)如下,即圖3-7所示。圖3-7電源指示燈電路原理圖電源指示燈電路由一個1K的電阻、一個LED指示燈組成，指示燈隨著通電亮燈、斷電滅燈；3.6復(fù)位電路的設(shè)計復(fù)位最主要的功能就是使主控模塊初始化,作用是將音樂播放器所使用的模塊設(shè)定到初始狀態(tài),復(fù)位后系統(tǒng)會在這個狀態(tài)下繼續(xù)工作;單片機(jī)的按鍵復(fù)位按鈕控制電路主要類型可以再細(xì)分為兩種控制類型:手動控制按鈕按鍵復(fù)位電路控制和采用上下限供電自動按鈕復(fù)位電路控制。手動通電按鈕的信號復(fù)位就是通過使用一個手動按鈕在過去手動產(chǎn)生一個新的高電平信號來向用戶發(fā)送一個信號復(fù)位后的信號;手動上下高電平的復(fù)位就是指在在上下通電時直接手動產(chǎn)生一個RST或者RSVPD端子的一個高電平。本次設(shè)計的自動充電復(fù)位智能控制電路基本結(jié)構(gòu)如設(shè)計圖3-7,為手動點擊按鍵就能進(jìn)行手動自定位的自動控制電路;在這張電路圖中,上次充電瞬間一個RST端子的啟動電位與VCC相同,隨著設(shè)計單片中整機(jī)穩(wěn)壓電容器的二次充電電流逐漸得到減弱,+5V立即被重新再次添加上電到一個RST/VPD端,緊接著就可以直接使一個高電平電壓能夠直接使該個數(shù)的單片機(jī)容器發(fā)生自動復(fù)位。如果現(xiàn)在需要從頭開始執(zhí)行一個應(yīng)用程序,只需要直接按下下面示意圖中的開始按鈕即可。復(fù)位電路原理圖如圖3-7所示。圖3-7復(fù)位電路原理圖3.7晶振電路的設(shè)計在單片機(jī)的系統(tǒng)中一般都會配備一種電路,那就是晶體振蕩器電路,晶體振蕩器電路主要是通過將單片機(jī)結(jié)合到內(nèi)部的電路從而直接產(chǎn)生一個輸入單片機(jī)所需要的時鐘頻率,單片機(jī)運行的速度由單片機(jī)晶體簡諧震蕩器所能夠提供的輸入和時鐘頻率所確定,時鐘頻率和運行速度呈正比,越高就越快，這樣晶體諧振器就能得到所提供的輸入和時鐘頻率,這樣就保證了一臺單片機(jī)的任何指令都能正確地執(zhí)行,因此它作用是十分強(qiáng)大的。原理圖如圖3-8所示：00圖3-8晶振電路原理圖4系統(tǒng)軟件的設(shè)計4.1編程環(huán)境簡介系統(tǒng)設(shè)計軟件部分是使用C語言程序進(jìn)行編寫的,在程序編寫實現(xiàn)的每一個功能模塊的程序,每個功能模塊都是分模塊進(jìn)行編寫的,因為只有分模塊編寫這樣才方便我們查看程序,在眾多的程序下分清除哪一個功能模塊,以及編寫出錯時能夠快速找到錯誤。這次的畢業(yè)設(shè)計是使用keiluvision5軟件編寫程序,keil5比keil4功能強(qiáng)了很多，可以補(bǔ)充很多原件、仿真功能也很強(qiáng)大，且產(chǎn)生的目標(biāo)語句代碼有效,大多數(shù)語句產(chǎn)生的匯編代碼都緊湊且簡單易理解；與其它匯編語言對比,它都有著明顯的特點和優(yōu)勢,因此易于學(xué)習(xí)和使用。在使用了匯編語言之后再繼續(xù)運用C++軟件進(jìn)行開發(fā),體會得到的就是更為深刻的感受。主要程序：（1）主程序；（2）初始化函數(shù)；（3）LCD1602液晶顯示屏；（4）串口服務(wù)；當(dāng)整個系統(tǒng)上電，首先進(jìn)行程序初始化工作，LCD1602液晶屏顯示初始界面及初始界面在音樂界面，利用51紅外遙控器進(jìn)行控制，若此時有按鍵按下，要判斷該按鍵是否確定鍵，如果是的話，LCD1602液晶屏進(jìn)入界面，顯示播放歌曲序號;STC89C52接收紅外接收模塊傳送的指令后，MP3-TF-16P解碼模塊需要將SD卡或者U盤中的音頻文件進(jìn)行解碼，解碼成功后會使外接揚聲器開始播放音樂；若按下按鍵“音量加”或按鍵“音量減”，則系統(tǒng)外接的揚聲器播放聲音會加1或減1；任意按下51紅外遙控器1-9的按鈕，就會從此刻播放的歌曲跳轉(zhuǎn)到按下序號的歌曲開始進(jìn)行播放；如果按下按鍵“暫?！卑粹o，當(dāng)前正在播放的音頻文件將被停止播放。4.2主程序流程的設(shè)計本次設(shè)計中，當(dāng)STC89C52單片機(jī)上電后,首先初始化主程序,清除單片機(jī)中自帶的一些冗余信息后,進(jìn)行延時,然后判斷有無接收紅外指令,接受到指令的話，功能鍵就會送出高電平到對應(yīng)端口,這個時候音樂播放器就會開始進(jìn)行對應(yīng)工作,沒有接受到指令的話，返回延時子程序就繼續(xù)延時，直到接受到指令才會開始工作。主程序流程圖如圖4-1所示圖4-1主程序流程圖4.3MP3紅外遙控功能按鍵設(shè)計在執(zhí)行MP3程序時，主要操作是51紅外遙控器來進(jìn)行的，51紅外遙控器按鍵操作更方便且能完美地達(dá)到預(yù)期效果，音樂播放器的主要功能實現(xiàn)都在51紅外遙控器進(jìn)行操作，按鍵響應(yīng)流程圖如圖4-2所示。圖4-2按鍵相應(yīng)流程圖當(dāng)音樂播放器通電工作時，就需要對51紅外遙控器按鍵進(jìn)行操作，此時當(dāng)按下上一曲時，音樂播放器就跳到上一首歌曲進(jìn)行播放。一樣的，按下下一曲后，音樂播放器就會跳播到下一首歌曲進(jìn)行播放，按下1-9數(shù)字鍵就會跳到所按下的序號對應(yīng)進(jìn)行歌曲播放。4.4LCD1602子程序函數(shù)流程LCD1602子程序的手動函數(shù)調(diào)用工作原理流程如主框圖所示如圖下文的圖4-3所示。首先我們需要手動調(diào)用函數(shù)LCD為自定義的程序字體庫,在第一下二行數(shù)據(jù)顯示所有數(shù)據(jù)隨機(jī)寫入存儲器的文件地址,通過手動使用該子程序內(nèi)存中的所有數(shù)據(jù),設(shè)置沒有循環(huán)不在時間中可以顯示所有數(shù)據(jù)的第二下一行存儲地址,然后再次手動設(shè)置一個沒有循環(huán)不在時間中的變量,這樣在一個沒有循環(huán)中的時間里，就會自動停止并再次選擇一個新的字符串來進(jìn)行讀寫代碼,直到一個不在循環(huán)中的時間變量結(jié)束,第二行的數(shù)據(jù)顯示循環(huán)時間是一樣的,顯示兩行后,子例程就會結(jié)束;LCD程序流程圖如圖4-3所示。圖4-3LCD程序流程圖5系統(tǒng)調(diào)試5.1軟件調(diào)試根據(jù)本設(shè)計的基本功能要求，需要使用51紅外遙控器進(jìn)行按鍵操作，使紅外接收模塊收到信號，在經(jīng)單片機(jī)處理到MP3模塊完成讀取SD卡或者U盤的音頻文件、并實現(xiàn)播放SD卡或者U盤中的音頻文件，根據(jù)音樂播放器功能設(shè)計，對音樂播放功能模塊進(jìn)行測試。音樂視頻播放系統(tǒng)功能測試:整個系統(tǒng)完成上電開機(jī)后,程序首先對音頻進(jìn)行了初始化,LCD1602液晶顯示屏就開始顯示初始界面,MP3-TF-16P芯片需要將SD卡或者U盤中的音頻文件直接進(jìn)行解碼,利用外接的音響控制按鍵對音頻文件進(jìn)行判斷和控制解碼,解碼成功后通過外聯(lián)音響器就開始了播放音樂,如果現(xiàn)在按下"上一首",就表示將當(dāng)前所播放的歌曲跳到上一首播放;如果再次按下"下一首"的按鍵,將會從當(dāng)前需要播放的歌曲跳到下一首要播放的歌曲中再次進(jìn)行播放;若按下按鍵"音量加"或按鍵"音量減",則系統(tǒng)外接的音響播放聲音會加1或減1。5.2系統(tǒng)測試及硬件結(jié)果硬件測試的部分首先主控芯片是最為重要的環(huán)節(jié),本設(shè)計所用的主控芯片為STC89C52。使整個系統(tǒng)正常運行工作的前提是需要為用戶提供穩(wěn)定的電源,STC89C52系統(tǒng)正常工作的電壓模塊是5V,在本設(shè)計中,為了方便供電,所以設(shè)計了穩(wěn)壓電路,完成了復(fù)位按鍵的焊接操作和MP3-TF-16P、連接LCD1602液晶顯示器工作。5.2.1播放音樂功能測試給系統(tǒng)上電后，程序初始化后，LCD1602液晶屏顯示參數(shù)，但不會自動播放音樂，需按下“播放”按鍵，之后便開始播放第一首歌曲。圖5.3為LCD1602液晶屏的上電后的初始界面，圖5.4為按下按鍵“播放”之后，顯示屏顯示歌曲播放狀態(tài)，圖5.5為音樂正在暫停狀態(tài)。圖5.3初始頁面圖5.4播放中圖5.5音樂暫停測試時出現(xiàn)的主要問題及解決方法：（1）使用音樂播放器的時候偶爾出現(xiàn)了當(dāng)歌曲正在播放著，MP3模塊發(fā)生復(fù)位，又開始從頭播放這首歌。解決過程:通過查找出很多MP3模塊的相關(guān)資料,知道了問題是和電壓高低有一定的聯(lián)系，如果電壓太過于高,MP3模塊有一定幾率會自動發(fā)生復(fù)位,最后就是使用降低MP3模塊喇叭音量的辦法,然后音樂播放器就沒有再發(fā)生這個問題，得到了有效解決。（2）測試復(fù)位按鍵的的時候，發(fā)現(xiàn)按鍵中按下后沒有反應(yīng)，經(jīng)過反復(fù)測試和研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)并非是程序的問題，而是在焊接時，電路板的有虛焊。解決的過程：重新焊接后復(fù)位按鍵功能正常。（3）給單片機(jī)燒入程序，然后上電，LCD1602液晶顯示屏一直在閃爍。解決過程：一開始對檢元器件、電路焊接進(jìn)行了問題排查，排查發(fā)現(xiàn)元器件和焊接是沒問題的,又查找很多相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)LCD1602采用動態(tài)掃描方式,用眼睛一般是看不出來的。隨后修改了被調(diào)用的子程序進(jìn)行一次延時時間,液晶顯示屏的閃動就沒有那么的強(qiáng)烈了,這個方法就有效解決顯示屏一直閃爍問題。6結(jié)論本文提出了一種基于51單片機(jī)的無線遙控式的音樂播放器設(shè)計方案,闡述整個系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。這種播放器使用起來比較簡單且容易理解，而且功耗不高,整體結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，對于使用是輕輕松松就可掌握。本設(shè)計中所采用STC89C52單片機(jī)作為一個主控處理芯片,以MP3-TF-16P芯片為MP3模塊,通無線遙控對音樂播放器進(jìn)行控制，其音樂的播放時間、序號等參數(shù)在LCD1602液晶顯示屏上顯示出來。本設(shè)計的過程中,經(jīng)過不斷搜索和查閱了有關(guān)電路設(shè)計的相關(guān)資料,,一步步地設(shè)計完成各部分電路圖的編寫設(shè)計還有編寫程序代碼,本文對系統(tǒng)的硬件以及軟件進(jìn)行了分析，使用Keiluvision5軟件對程序進(jìn)行編寫以及調(diào)試并通過硬件測試,最終制作出實物。通過本次設(shè)計有以下幾個方面的收獲:（1）更加深刻了解C語言編程，動手能力也在設(shè)計中得到了一定程度的提升；（2）通過本次設(shè)計對各功能模塊有了重新認(rèn)識，一定程度了解了它們的工作原理。由于設(shè)計條件有限，時間也相對有限制，本系統(tǒng)還存在沒有完善的部分：①程序設(shè)計較龐雜；②音樂播放器在播放音頻時音量比較小。參考文獻(xiàn)[1]俞宏霖,李明明,白炳斌,張祥.基于AT89C51單片機(jī)簡易音樂播放器設(shè)計與研究[J].無線互聯(lián)科技,2016(19):135.[2]王亭亭，葛熠，李峰.基于AT89S52單片機(jī)的音樂播放器[J].科技信息，2012，（25）：96-97.[3]