西安航空学院
本科毕业设计（论文）题目：基于单片机的MP3设计与实现
学院：计算机工程学院
专业：计算机科学与技术
学号： 1340501170432
学生姓名：苏一昶
指导教师：郭杰
2017年05月22日
基于单片机的MP3设计与实现
摘要：本课题研究的是基于单片机的MP3设计，随着电子技术应用的不断发展与完善，数字媒体设备的发展也进入一个新的领域，人们对媒体设备的需求与要求也随着科技的进步发生了巨大的改变。因此，将拓展灵活、功能强大的单片机应用于MP3音乐播放器在满足消费者的需求，为数字媒体设备更新换代提供新思路等方面有着重大的意义与价值。
首先，单片机是一种集成电路芯片，选用超大规模技术将具备数据处理(中断处理、算术运算、数据运算、逻辑运算)能力的微处理器以及RAM 随机存储器，ROM只读存储器，数据IO系统和中断系统，定时器等；将这些功能在一块单块芯片上实现，构成一个虽然小但是功能完全的最小系统。因为其扩展灵活、控制功能强、功耗低、体积小等优点，在数字化仪表、工业自动化、智能机器人、计算机网络通信与数据传输等领域有着极为广泛的应用。音乐播放器通常由中央处理器、音频解码模块、存储设备、主机通讯接口模块、DA转换和功放、控制模块、界面显示模块等几部分组成。其中中央处理器负责对各模块的调度，音频解码模块负责将音乐文件的数字信号转化为模拟信号，以便通过功放设备的播放被人耳接听；存储设备作为音乐文件的载体在音乐播放时将文件送到解码芯片；控制模块通过按键的方式实现对音乐文件上一首、下一首、播放暂停、音量加、音量减的控制。鉴于单片机强大的拓展功能，将单片机与MP3音乐播放器结合起来开发一款基于单片机的MP3音乐播放器。该单片机音乐播放器相比较于传统的MP3音乐播放器，在实现了原有功能的基础之上，还具有更为强大的拓展功能。
经过对多个方案的对比和分析，本设计方案决定采用ATMEL公司的生产的STC89C51RC芯片作为中央处理器控制芯片，YX5200-24SS芯片作为音频解码芯片。51芯片通过软件控制对接入的各个模块的调度，来保证系统的正常运行。音频解码芯片通过对U盘数据的读取和解码，通过D\A转换和功放电路实现对数字信号的解码播放功能。
本论文围绕设计思想，详细的介绍了MP3音乐播放器的国内外研究现状、MP3音乐播放器的工作原理、MP3格式音乐文件的编码及解码过程与原理、本设计的硬件电路设计、软件设计、以及所用芯片的功能和参数。并给出了一套完备的解决方案，最终完成了了MP3音乐播放器的一般播放功能。
关键词：STC89C51;MP3;YX5200
Design and Realization of MP3music Player Based on 89C51
Abstract：This topic research is based on single chip microcomputer MP3 design, with the continuous development of electronic technology and the improvement of the development of digital media devices are also entering a new field, people's demand for media devices and requirements with the progress of science and technology also great changes have taken place.Therefore, develop flexible and powerful single-chip microcomputer was applied to MP3 music player to meet consumer demand, provide new ideas for digital media equipment upgrades and so on is of great significance and value.
First of all, the single chip microcomputer is a kind of integrated circuit chips, the vlsi technology will have data processing (interrupt handling, arithmetic operations, data operation and logical operations) capability of microprocessor and RAM random access memory, read-only memory ROM, interrupt system and the IO, timer function such as integrated into a single chip, the minimum system constitutes a small and perfect.Because of its flexible extension, strong control function, the advantages of low power consumption, small volume, in the digital instrumentation, industrial automation, intelligent robot, computer network communication and data transmission, and other fields has been widely used.Music player is usually determined by the central processor, the audio decoding module, storage devices, the host communication interface module, D/A conversion and power amplifier module, control module, interface, etc.The central processing unit (CPU) is responsible for scheduling of each module, audio decoding module is responsible for the music file digital signals into analog signals, so that through the power amplifier devices play by ear answer;Storage devices as the carrier of music files in the music playing when to send the file to decoding chips;Control module is implemented by means of keys, the poem on the music files, play/pause, volume, volume reduction control.In view of the microcontroller powerful development, combine microcontroller and MP3 music players develop a MP3 music player based on single chip microcomputer.The SCM music player compared to traditional MP3 music player, in achieving the function of the original basis, but also has more powerful development.
Through comparison of several schemes and analysis, this design scheme has decided to adopt the ATMEL company produces STC89C51RC chip as central processor control chip, YX5200-24 ss as audio decoding chip.51 chip by software control to access the various modules of the scheduling, to ensure the normal operation of the system.Audio decoding chip through the U disk data reading and decoding, through D/A conversion and power amplifier circuit to realize the digital signal decoding broadcast function.
Around the design thought, this paper detailed introduces the research status quo of MP3 music player, the working principle of MP3 music player, MP3 music files encoding and decoding process and the principle, the design of hardware circuit design, software design, and function and the parameters of the chip used.And gives a complete solution, implement the normal function of MP3 music player.
Keywords: STC89C51 ;MP3 music player;YX5200
目录
1绪论 (4)
1.1系统设计的应用价值 (4)
1.1.1选题背景 (4)
1.2 课题的研究现状及意义 (4)
1.2.1研究现状 (4)
1．3 方案选择 (6)
2. 系统基本技术的分析与介绍 (7)
2.1 MP3音乐播放器的工作原理 (7)
2.1.1 什么是MP3及MP3音乐播放器的组成 (7)
2.1.2 音频的编码及解码过程 (8)
2.2 主要功能芯片介绍 (11)
2.2.1 中央控制芯片–STC89C51 (11)
2.2.2 YX5200芯片介绍 (12)
3. MP3音乐播放器的硬件设计与实现 (14)
3.1 系统的总体设计 (14)
3.2 系统各个模块的设计与说明 (14)
3.2.1 主控系统模块 (14)
3.2.2电源管理模块 (15)
3.2.3解码芯片模块 (16)
3.2.4按键控制模块 (17)
3.2.5LCD显示模块 (17)
4、MP3音乐播放器的软件设计及实现 (19)
4.1语音模块驱动设置 (20)
4.2 EEPROM设置 (21)
4.3初始化LCD的过程 (22)
5、实验测试及结果 (24)
6、设计总结 (25)
7、致谢 (26)
8、参考文献 (27)
绪论
1.1系统设计的应用价值
从身边的电子产品的不断更新换代，到新闻报道里航空航天，导弹飞船的研制，计算机科学技术的不断进步和单片机系统的广大应用正在改变着我们的生活。近年来随着计算机相关技术的进步和发展，在各个领域中运用单片机的实例越来越多。
1.1.1选题背景
随着社会的进步，人们价值观的改变，近年来电子产品的需求与技术发展与日俱增，从一机难求的iPhone手机，到逐渐崛起的国产神机，市场有需求，技术就有进步。由于需求的不断提升与技术的不断发展，单片机嵌入式系统的复杂度也在逐渐提升，在开发和使用单片机时，我们也需
要更为专业，更加精细的要求。
当然，在音乐领域单片机系统技术的应用也获得了新的突破与发展。
如今，数字音频的时代已经统治了整个市场，模拟音频的世界一去不复返
了。在MP3、CD、MD等产品的技术支持下，音乐的流传获得了质的飞跃。
MP3凭借其小巧灵活、性能强大的独特产品特性，在产品的应用与开发方面具有很强的可塑性与灵活性，能够满足不同消费者的各种需求，因此，在历经考验之后，MP3以绝对的优势占领了市场，称为音乐的代名词。市场的消费数据也表明，各品牌多种类型的MP3凭借时尚个性的外形，强悍劲道的播放功能创造了消费类电子产品的一波新潮流。
1.2 课题的研究现状及意义
1.2.1研究现状
在了解什么是MP3之前，我们需要先对MPEG（Moving Piceture Experts Group）有一个了解和认识,它是International Standardization Organization（国际标准化组织）的一部分；为音频和视频传送制定国际标准而负责，现在常见的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4，等等。MPEG-1标准。是该组织定义的，第一个有损音频压缩标
准，把他应用在视频、音频制作和视频的上传下载的Internet应用层面上是比较常见的现象。为了减小在压缩过程中的失真现象，MPEG-1标准；
在人耳听觉心理学的基础上，只是捡取人耳不能识别的部分信息细节进行删除和筛选，所以，人耳能够听到的部分，是不会丢失的，只是在音乐的
饱满度上有了一些欠缺，针对不同的需求，MPEG-1格式标准制定了三个层次，每个层次又是一个新的压缩标准。现在我们熟知且应用最广泛的是第三层，MP3（全称：MPEG-1 Layer-3）；是MPEG-1标准里最为复杂、压缩比例最高的一层；本层压缩标准模式可以将音乐文件以10:1 甚至12:1的比率压缩。也就意味着一个10M-12M大小的CD文件可以被压缩成1M 左右的MP3格式文件。正是由于MP3体积小，易存储，音质高这些特点。
使得MMP3对音乐有了巨大的影响，在人们提到MP3时自然而然的就想到了音乐。
Mp3音乐格式，通过心理声学删除了一部分超出人耳识别声阈的数据，在对模拟音频信号，做数字化转换过程时，根据不同的压缩比例，在一个适当的范围内，将音乐文件从时间信号转换到频域信号。
*32波段;多相积分;滤波器（PQF）；
*36或12tap;改良离散余弦;滤波器（MDCT）；
*混跌衰减后处理
据声明规格MPEG，MPEG-4 AAC会（高级音频编码）是新一代的MP3格式的，虽然很多其他格式，以创造和促进的重要努力。但是，由于现在任何成功的MP3等格式的空前普及，这种转换是需要时间的。
1.2.2 研究的目的与意义
虽然MP3音乐播放器早已在国内外的电子市场上独领风骚多年。而且随着手机等的冲击，但MP3的销售并没有受到任何影响。因其越来越多的功能和模式，以及史无前例的新概念设计，例如：镜面设计、巧克力面板、视频播放和录音功能等使得MP3的销售获得一次又一次的新的能量。
伴随着这些新鲜的设计理念和新的拓展功能， MP 3在消费者面前一直保持旺盛的、源源不断的生命力。
虽然这些新鲜吸引人的卖点曾引起MP3一次又一次的热销潮流。但是当我们抛开光环进一步去思考这些曾经所谓的卖点，其实他们未必都是完美无瑕的，但是在实用可靠的出发点去思考时，这些元素可能仅仅只是一个用来吸引消费者眼球的卖点，而并未考虑到消费者的使用体验。虽然MP3音乐播放器的制作生产技术已经非常成熟，但是在低功耗长待机，以及更好的人际交互方面还欠缺发展，这也就以为着对现今MP3制作生产工艺的优化是有意义的。
因为嵌入式系统的不断发展与进步，在各个领域都能看到嵌入式设备的影子，不论是家用的电器，小孩子的玩具，还是工厂的设备，国防的武器，都能看到电子产品的应用。作为一种经典的嵌入式设备，MP3音乐播放器在工艺的完善与改进方面亟待提高。本课题基于STC89C51的MP3音乐播放器的设计方案，进一步改善了这一问题，并提高了MP3的功能延展性与设计的灵活性。
1.2.3 课题研究内容
本设计在研究之初，围绕本设计扩展性强，功能灵活的中心，借鉴了一些其他的优秀经验，以求开发一款新式的音乐播放平台，从发展角度来讲，MP3之所以受到消费者的青睐，主要是因为其携带方便，外观时尚，音乐格式存储下载方便，以及方便的拓展功能，比如录音，转录等。本课题提供USB接口，利用U盘作为存储介质，方便存储、下载。最大化的方便用户使用该系统。
本课题主要内容：
以单片机系统为中心，将U盘中的存储的MP3格式歌曲文件通过音频解码芯片模块的USB转串行接口送至STC89C51单片机的内部RAM缓冲中，再送至解码部分解码，本实验设计使用的是YX5200-24ss数字解码芯片，其模块集成了USB通信需要的FAT文件系统。可以方便的实现USB通信。而不必花费大量时间，去了解繁琐的USB通信协议。直接调用现成的A P I 库，就可以实现读、写数据的功能。因此在硬件设计时，只需要在实现基本单片机系统的基础上，增加一个独立的音频通信解码模块。就可以实现设计功能。
在软件设计上也比较简单。本系统内部电子元件的工作电压在3 . 3 V左右。
本设计的主要模块有：
1、LCD模块：显示播放歌曲的相关信息，如歌词，所在目录等信息
2、音频解码模块：对存储的歌曲解码，通过扬声器播放
3、USB模块：1）挂载U盘，作为存储设备；2）信息交换
4、电源管理模块：为系统运行提供稳定的电源和电压保护
1．3 方案选择
在确定了MP3音乐播放器的基本实现方案后，通过对资料的收集与对市场的考察，发现，基于单片机的MP3音乐播放器的整体方案大致相同，主要部分包括：中央处理器（STC89C51）、音频解码芯片、存储设备、USB 接口、外部控制、串行通讯、电源模块等组成，实验初期制定了一下三个
方案：
方案一：采用ATMEL公司生产的STC89C51作为中央控制芯片，YX5200-24SS作为解码芯片及数据通信芯片。
方案二：采用ATMEL公司生产的STC89C51作为中央控制芯片， U S B总线的通用接口芯片使用CH -375，飞利浦公司生产的PHILIPS—SAA7550作为音频解码芯片。
方案三：以ATMEL;公司生产的AT89C51-SND1作为主要控制芯片，该芯片是针对数字媒体设备推出的一款专用芯片，因为在该芯片集成了对MP3格式音乐文件，解码的音频解码芯片。所以在是使用时，不需要再添
加额外的解码模块。
在考虑了实际情况以及实现方案的困难度之后，本设计采用了方案一。首先相对于方案二，两方案的主控芯片均为ATMEL公司生产的STC89C51芯片，但是在音频解码模块部分，方案一的集成度要远高于方
案二，实施起来也更为方便。方案一与方案三在芯片集成度与实施难度上
差别不大，但AT89C51SND1芯片在本地市场及互联网商城较难购买，因此
在实地考察了市场，综合分析了本设计的功能需求与设计思路后，决定采
用方案一，方案一具备的优点如下:
1、芯片较少，电路结构简单。
2、软件方面，可以使用51系列开发工具及语言进行实现。
3、价格适中，生产成本得到控制。
4、芯片较为常见，市场上易于购买。
5、YX5200解码芯片支持TF、FAT文件系统，免去对底层繁琐协议的
了解，直接调用接口，比较方便。
2. 系统基本技术的分析与介绍
2.1 MP3音乐播放器的工作原理
2.1.1 什么是MP3及MP3音乐播放器的组成
随着电子产品发展的加快，MP3音乐播放器以时尚新颖的外形设计、强大的播放功能以及低廉的价格得到了广大消费者的认可与厚爱。同时，也引起了许多电子发烧友的兴趣。他们通过购买各种电子元件，以设计出有自己独特风格的MP3为骄傲。
绪论里面已经介绍过，MP3格式是MPEG-1 Layer-3的简称。与之对应的还有MP1（MPEG-1 Layer-1）以及MP2（MPEG-1Layer-2）。根据他们对音频文件的压缩率以及编码器的复杂程度来区分三者。其中，对MP1、MP2压缩率是4;1、6;1到8;1，而MP3音频文件的压缩率达到10;1至12;1。虽然MP3对音频信号有一种有损压缩模式，但MP3所使用的“感觉编码技术”最大限度地减少了语音失真。编码时，通过分析音频文件的频谱，用滤波器过滤噪声电平。然后，剩余的频谱是分散的，并安排在一个定量的方式，并最终MP3文件形成。
MP3音乐播放器主要由七部分组成，在其中两部分最为关键，他们分别是中央处理器、音频解码芯片部分，中央处理器，即单片机。MP3音乐播放器的控制程序就是在他的基础上运行的，也被称之为固件程序（fireware），MP3音乐播放器的所有功能模块的运行以及数据的交互都受它控制与调度。MP3文件要转换成声音，需要将以数字流存储的文件，解码成模拟音频格式，这一转化过程，就需要一个重要的芯片--频解码芯片，音频解码芯片把数字信号以PCM的格式解码，以文件格式接受或发送数据给中央处理器的主机通讯端口。单片机还需要一个通信接口，来保持和其它设备的通信，此设计采用USB最为通信端口，在数据交换时遵守通信协议的USB通信协议、大容量移动存储SCSI规范等协议；D\A转换的过程是数字音频信号转换为模拟音频信号促进耳机和一个功率放大器等模拟音频转换成人耳识别信号；在通过音乐播放显示设备通常采用液晶显示器等组件来配合展示相关信息；各个设备部件模块间通过相应的软件结构和实现的MP3音乐播放的正常运行。
以下为MP3的整体原理图：
图2-1 MP3整体原理图
2.1.2 音频的编码及解码过程
MP3文件是帧组成的，帧是MP3文件的最小组成单位，类似于网络传输中的数据帧，MP3中的帧也包含帧头和数据位以及帧的程度等信息。MP3文件主要可以分为三个部分：数据帧、TAG_v1帧、TAG_v2帧。不同的帧，包含着不同的内容，数据帧里面是歌曲的数字流信息，TAG_v1帧一般在文件尾，主要包含歌曲
MP3格式音乐文件采用的是有损压缩方式。虽然是有损压缩，但是在“知觉编码”和“感官编码技术”的知识体系影响下，MP3格式音乐文件在人耳能够识别的声音区域的音质和码率都没有受到影响。MP3格式音乐文件在压缩时，采用了五大技术：最小听觉阈限(The minimal audition threshold)、屏蔽效果(The masking effect)、字节蓄积(The reservoir of bytes)、接合立体声(The Joint Stereo)、Huffman 编码(The Huffman coding)。[3]
首先，最小听觉阈限技术，是根据Fletcher和Munson法则。将人耳可以感知的音频信号划分在2KHz~5KHz之间，而超出此范围的声音因为人耳无法感知，因此在编码时，可以不对这一范围内的声音编码。屏蔽效果，是MP3格式在压缩文件是采用的另一个技术，他与最小听觉阈限技术的思想是一致的，就是舍去不必要的声音，在音乐文件中，可能有些声音比较小，在同时出现声调较高的音乐是，较小的这部分音乐可能回被屏蔽掉，而不能被人耳接听，这部分声音在编码时也是可以省略掉的。因为音乐片段的音乐质量需要一定的速率编码来保证。MP3文件格式在编码时，会压缩给定速率较低的编码段落，获取的空间作为一个缓冲器匀给给定速率较高的编码段落，从而实现减小文件体积的目的。在立体音响信号的情形下，MP3格式采用“接合立体声（Joint Stereo）”和“M\S立体声”的编码方式来进一步压缩音乐文件的格式。在播放时，通过MP3的解码器将左右声道重构成原来的格式。在压缩编码音乐文件的最后阶段，MP3使用Huffman算法技术来是编码文件进一步被压缩。相比较于前四种方法，Huffman算法技术不是对音乐文件内容的压缩而是对文件大小存储方式的一个压缩。因为Huffman码具有唯一的前缀特性，对高概率出现的编码符号在解码时可以被正确的解码而且速
度也非常快，而在编码时，采用Huffman编码可以节省约20%的存储空间。Huffman 编码与我们学习数据结构时，接触的Huffman树原理相同，Huffman树是一种最优二叉树算法，通过把权值大的数据离根节点越近的算法，使得路径的值最小，Huffman编码，根据各字母出现的频率，对应不同的权值，用Huffman算法排列，使得程序所占空间得到减小。
编码过程分析：
图2-3 编码过程
在A/D转换时，MP3压缩格式首先对音频文件进行量化处理，就像微分定力一样，将连续的线性信号，按一定的时间间隔，将连续的线性信号变量隔离断开转换成，离散的数字信号，然后将得到的数据，转换成二进制，再按MP3规定的规律进行编码。这一过程称为A/D转换。[4]
图2-4 量化过程分析
解码分析：
作为一个音乐格式标准，解码部分在MP3的应用领域所占的比重还是比较大的，毕竟对大多数用户来说，他们使用MP3的主要目的是播放音乐文件，而非去制造一个音乐文件。解码过程相对于编码就比较简单，计算机解码时不需要参照人类心理声学理论，也不必考虑文件的存储和比特位的分配方式。在解码时，只需要对读到的比特流进行分析检测，重点检测数据帧的频谱分布，以及数据帧的信息。将这些信息根据解码的比例系数，重建为模拟信号。
MP3的解码过程与编码过程相反，其主要步骤如下
第一步：比特流分解，首先把MP3文件用二进制的方式打开，从检测到的数
据流中依次读取出MP3文件的头信息，变信息以及比例因子信息等。
第二步：Huffman解码，因为编码时采用的是Huffman编码方式，解码时也采用Huffman解码方式进行解码，因为Huffman解码通过查表法实现解码，因此可以达到节约CPU时间资源的目的，从而提高系统的运行速率。
第三步：逆量化处理，将存储在u盘中的离散的数字化信号量转换成连续的模拟量。
第四部：立体声处理，因为在音频编码压缩时将左右声道做了处理，此时解码过程中按照相反的公式将声道重建还原成原来的格式。
第五步：频谱重排列。
第六步：抗锯齿处理。
第七部：IMDCT变换。
第八步：子带合成。以上四步是为了将模拟信号在采样过程中的压缩状态，通过公式变换，还原成压缩前的状态。
第九步：PCM输出。PCM（脉冲，代码，调制）脉冲编码调制，立体声和5.1环绕立体声支持，被释放并推出了DVD研讨会在1999年。
MP3解码器的工作流程如下图所示：
图2-5解码流程
将数字流的音乐文件通过解码器解码为模拟信号的过程称为D/A转换。
本小节主要介绍了MPEG-1 Layer-3格式音乐文件的编码及解码原理。通过介绍我们可以得知，编码过程是解码过程的反向执行过程。压缩编码过程是将模拟音频信号压缩成数字信号，以便存储。解码播放过程是将存储设备里的数字文件解码成音频模拟信号，以用来播放。
下图为MP3音乐格式的压缩与解压过程框架图：
图2-6 编码解码流程框架图
2.2 主要功能芯片介绍
2.2.1 中央控制芯片–STC89C51
STC89C51芯片是MCS-51系列单片机的一个版本。MCS-51系列单片机；一款高性能；8位的单片机操作系统，在1980年被INTEL公司推出。其主要包括8031；8051；8751三个子系列。在指令系统，芯片引脚；上完全兼容8位CPU；在1.2MHz 的~ 12MHz的振荡器频率范围取片；数据存储器128B带片内的4cb；片外寻址寻址存储器空间下片；64KB片外部数据寻址存储器，用户64KB的128字节寻址空间；空间；有21的四个特质；一个8位并行I/O接口：P;0，P;1，P;2，P;3；两个16位;定时器/计数器；1; 5个两级优先中断；全双工串行I/O接口，其中，在多机通信时。第五条关于乘法和除法；日期，通过本指令，指令包含一个单一的片内的结构；强大；处理能力；单+5 V电源；[2]
图2-7 C51内部结构图
STC89C51芯片内部结构图
从其芯片的内部结构图，可以看出，51内部的各个模块，通过内部在线紧密连接，他的结构是外围芯片加CPU的经典模式。功能部件的控制不同于一般微机的寄存器和接口寄存器控制。CPU与外围设备不分离，采用专用功能寄存器的集中控制，使用更加方便。时钟电路还集成了石英晶体，形成时钟。
2.2.2 YX5200芯片介绍
YX5200芯片，提供了串口通信的音频解码芯片，内部集成了MCU及adsp 高速数字信号处理器，完美的实现了对MP3、WMV的硬解码格式。在软件解码方面，支持内存卡的TF格式和U盘通信的FAT16、FAT32格式。通过串口的指令调用可实现MP3音乐播放器对音乐的播放及控制功能，不需要再去了解底层的一些比较繁琐的指令，如驱动和通信协议等，使用方便，稳定可靠。
在功能方面。YX5200芯片支持的采样率广（8KHz、11.025 KHz、12 KHz、16 KHz、22.05 KHz、24 KHz、32 KHz、44.1 KHz、48 KHz）；拥有24位DAC输出，动态范围支持90Db，信噪比支持85dB；在文件传输方面，文件系统的FAT;16y以及FAT32格式是被支持的；因此在通信方面，可以支持内存卡和U盘等存储设备。在控制方式上，该芯片支持多种方式的控制方法，包括并口控制，串口控制等，在调节音量时，它拥有30级音量可调。由于YX5200芯片强大的功能，其在车载导航语音播报、车站安全检查语音提示、机电设备故障自动报警、消防语音报警提示等方面得到了广泛的应用。[6]
图2-8 解码芯片内部结构图
该芯片的结构图可以看出，该yx5200芯片是一个集成了16位单片机和专用的音频解码器的ADSP SOC程序，使用硬件解码，解码和更多的质量保证系统的稳定性。
YX5200芯片的通讯指令：
CMD（指令）对应的功能
0x01 下一首歌曲
0x02 上一首歌曲
0x03 指定曲目
0x04 音量加
0x05 音量减
0x06 指定音量
0x08 指定播放模式
0x0d 播放
0x0e 暂停
3. MP3音乐播放器的硬件设计与实现
3.1 系统的总体设计
本课题设计的目的与意义在于对MP3功能的一个扩充与完善，本设计方案可以方便的将U盘及电脑上的MP3格式音乐文件通过USB串口传送到MP3音乐播放器上。本系统的主要硬件设计包括:主控芯片STC89C51和各个功能模块（电源管理模块、音频解码模块、按键模块、LCD显示模块）的连接设计；电源管理模块的设计，在外接电源是需要将电压转换到3.30V以提供给USB口及其他芯片作为稳压电源；按键功能模块的设计，主要用于实现对音频文件播放的控制；音频解码芯片与USB口的通信，主要用于MP3音乐文件的传输以及音频文件的解码；本次设计的系统工作原理框架图如下
图3-1MP3工作原理图
3.2 系统各个模块的设计与说明
3.2.1 主控系统模块
相比较于传统的MP3播放器，本设计采用C51作控制芯片，在开发过程中可以极大的拓展系统的功能，满足本设计的功能需求。设计在本设计选用的STC89C51中，因为该芯片集成了4K的片内ROM和EPROM芯片，以及128Byte的片内RAM。其片外只读寄存器的寻址范围最大为64K。并具有4个并行口以及5个中断源和一个串行口。所以在使用时只需要配以简单的必要外部元件就可以构成最小单片机系统。
一个最小单片机系统主要包括晶振电路与复位电路两部分。
晶体电路：晶体振荡器电路起着至关重要的作用，在供应链管理系统相结合的内部电路的车站，有一定的时钟频率来控制执行的指令序列，晶振速度决定单片机的效率，单片机队列保持同步的所有部分，单片机系统，所有的组件共享一个晶体振荡器。本设计晶振电路图设计
图3-2晶振电路图
复位电路：复位是单片机的初始化操作，就像电脑死机一样，单片机在运行时也会出现死机等现象，此时就需要复位单片机，使其重新正常工作。使RST 引脚高电平，并保持一段时间的延迟，就可以实现复位操作。
在实现最小系统运转的基础之上，再逐步实现其对整个系统的功能实现与连接
。在本设计中。首先将单片机的P2.0口与解码芯片的BUSY引脚连接控制解码芯片的工作状态，将P3.0与P3.1分别于解码芯片的RX、TX相连，以提供相同的工作时序信号；然后将P3.3~P3.7分别分配给KEY1（开始/暂停）、KEY2（上一曲）、KEY3（下一曲）、KEY4（音量加）、KEY5（音量减）。作为本系统的控制模块信号交互；X1、X2连接晶振电路，以产生相对稳定的时钟频率，供系统运行。P1.0~P1.4作为控制位于LCD的CE、RST、DC、DIN、CLK连接，以控制LCD的运行状态。
3.2.2电源管理模块
由于STC89C51和YX5200音频解码芯片要求的电压范围为2.60V~3.70V，然而通过供电接口供给的电源电压在5.0V左右，不能直接给控制芯片和解码芯片直接供电，因此必须添加一个稳压电路，使得提供的电压控制在能满足芯片工作所要求的稳定安全的范围内。对于一个便携、精密的电子设备来说，一个良好可靠的电源管理是其稳定工作的必要前提。在高速信息传输数码产品中，通常采用芯片降压的供电方法来满足各器件的正常工作。本设计方案中选择的是ALPHA 公司生产的AS1117M 3.3V管。该芯片有三个引脚，分别为Vin、Vout、GND。该芯片的输入电压在4.0~10.0V，最大输出电流为800mA。Vout输出的电压为3.3V。该芯片不仅能满足本设计对电压转化的要求，而且电路非常简单。在接通电源时，二极管会发亮以作提示。其连接电路如下图所示：
图3-3电源管理模块电路图
3.2.3解码芯片模块
解码芯片模块作为本设计系统内的第二重要模块，主要负担的责任是实现USB口通信功能、音频解码功能、D/A转换功能。
首先YX5200解码芯片支持FAT16及FAT32格式的文件系统，通过简单的串口指令即可实现对音乐的播放功能。在使用时将USB+、USB-两个引脚与USB基座上的DM、DP引脚相连，即可实现通信功能。
在数字音频解码方面，该芯片完美的支持MP3以及WMA等格式的音乐文件，该芯片通过硬解码的方式解码音乐文件，在降低信噪比，改善音频质量方面做得很好。经解码芯片内部集成的adsp数字信号处理器解码后，可以将数字信号转化成人耳可以识别的模拟信号。然后在封装的引脚SPK1、SPK2上连接喇叭或者DAC_R、DAC_L上连接耳机插口，通过功放设备将其播放出来。
该模块的主要连接图如下：
图3-4 喇叭电路连接图
3.2.4按键控制模块
按钮控制的基本原理是通过按键的开关来实现的，按键控制模块的按钮开关平时总是在断开的状态下的；当按钮被按下时，触点闭合，产生电流；脉冲波在计算机上生成。从而根据电路的连接情况，向端口发送高电平或低电平，达到控制电路信号的目的。因为按键一般为机械式开关，因此在开关闭合或打开时，不会立即接通或断掉电源，而是伴随着一串的抖动，因此在按键控制时，需要注意按键抖动的消除，防止单片机发生错误判断。消除抖动的方案主要有硬件消抖与软件消抖两种方式。硬件消抖一般采用R-S触发器或单稳态电路；软件消抖一般通过延时函数实现。在单片机系统中，为了使设计简明易懂，一般采用软件消抖的方案。本部分电路图如下：
图3-5 按键连接电路图
3.2.5LCD显示模块
LCD显示模块采用的是NOKIA 公司生产的 NOKIA 5110 芯片，相比于LCD 1602 芯片；NOKIA 5110芯片具有价格便宜、接口简单、消耗低、速度快等优点；采用穿行接口与主处理器通信的方式，使通信的线路得到简化；同时还支持多种穿行通信协议，使用非常方便。最高传输速率可以达到4Mbps;但是NOKIA 5110 芯片本身不带背光，因此使用时最好自己集成一个背光灯。另外需要注意的是，在使用之前，需要对芯片进行初始化，初始化步骤如下：
第一步：清屏。清除屏幕，将显示缓冲区DDRAM的内容替换成空格（20H），光标复位，地址计数器AC置零；第二步：功能设置。设置数据位数与显示行数。第三步：开/关显示设置。控制光标显示、字符是否闪烁等。第四部：输入方式设置。设定光标的移动方向。[7]
由于LCD的处理速度比CPU慢，因此在向LCD写入命令时，需要判断LCD
是否处于BUSY状态。可以通过读忙标志命令来判断。
显示模块的电路设计如下图所示：
图3-6显示模块电路连接图
4、MP3音乐播放器的软件设计及实现
本设计MP3音乐播放器的播放设计是围绕按键控制模块展开的。在主电路上电后，中央处理器首先会对LCD显示模块、MP3音乐解码模块及各项数据进行初始化，然后向主程序请求读取数据请求，如果处于播放状态，调用播放程序，一直播放到当前文件夹最后一首。在播放过程中，主程序也会一直扫描按键的中断情况。在不同的按键中断条件下，执行不同的动作，例如开始/暂停、上一首、下一首、音量加、音量减等。下图是本次设计的软件流程图：
图4-1 软件工作流程图
基于51单片机课程设计报告 院系：电子通信工程 团组：电子设计大赛1组 姓名： 指导老师：
目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)
一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能： 不加热时实时显示时间，并可手动设置时间； 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在20～70度之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止加热，可实时显示温度； 设定加热时间功能。限定烧水时间，加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架
本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声，这里采用HLLED提示。
单片机实物设计 题目: 单片机音乐盒设计 班级： K0312416-17 姓名：湛俊朱斌杨裕庆 学号：K031241705 K031241632 K031241737
摘要 本设计是一个基于STC89C51RC系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。本音乐盒共有四首歌曲，用4个按键控制。播放歌曲时，蜂鸣器发出某个音调。本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，配合PROTEUS 仿真软件对硬件进行仿真调试，节约了设计时间。 【关键词】STC89C51RC 按键蜂鸣器 LCD1602液晶
目录 前言 ................................................................................................................................. 第一章工作原理 .............................................................................................................. 1.1设计目标 ............................................................................................................... 第二章软件设计与分析................................................................................................... 2.1 软件设计的组成................................................................................................... 2.2 各部分软件分析 ................................................................................................. 2.2.1 延时165MS,即十六分音符子函数 .......................................................... 2.2.2 延时1MS子函数...................................................................................... 2.2.3 定时器0中断子函数 .............................................................................. 2.2.4 播放音乐子函数...................................................................................... 2.5 定时器1中断子函数.................................................................................. 2.6 按键扫描子函数 ......................................................................................... 2.2.7 主函数..................................................................................................... 2.3 总源程序 ............................................................................................................ 第三章软件仿真 .............................................................................................................. 3.仿真图...................................................................................................................... 3.1 元件清单 ............................................................................................................... 总结 ..................................................................................................................................... 参考文献..............................................................................................................................
机电学院单片机课程设计 任务书 设计名称：音乐盒的设计 学生姓名：*** 指导教师：***** 起止时间：自*** 年* 月* 日起至*** 年*月* 日止 一、课程设计目的 利用AT89C51系列单片机，实现两首歌曲的依次、循环播放，并在播放歌曲的同时，与之对应的LED灯亮起，形成三种绚丽的灯光效果，制作成一个简单的音乐盒。 二、课程设计任务和基本要求 设计任务： 1.运用AT89C51系列单片机的技术原理，通过硬件电路制作以 及软件编译，设计制作出一个多功能音乐盒； 2.运用2N2905三极管放大技术，对扬声器音频信号进行放大， 实现音乐播放功能； 3.8个LED灯对应音乐的不同音阶，实现伴随音乐播放，发出 不同的花样效果的功能。 基本要求： 1. 能够实现设计任务的基本功能； 2. 至少设计两种音乐的播放和三种灯光效果的制作； 3. 能够完成音乐盒实物的焊接； 4. 完成设计后独立撰写3000字左右的设计报告。
目录 摘要 (1) 关键字 (1) 1 概述 (2) 1.1设计意义 (2) 1.2设计方案 (2) 1.3设计内容 (2) 2 硬件设计 (3) 2.1音乐盒的结构框图 (3) 2.2单片机模块 (3) 2.2.1 AT89C51系列单片机介绍 (3) 2.2.2 最小系统 (4) 2.3扬声器模块 (4) 2.4LED显示模块 (5) 2.5按键模块 (5) 3 软件设计 (6) 3.1音乐盒的功能框图 (6) 3.2音调、节拍以及编码的确定方法 (6) 3.2.1 音调的确定 (6) 3.2.2 节拍的确定 (7) 3.2.3 编码 (8) 3.3软件程序设计 (9) 3.3.1 程序流程图 (9) 3.3.2 程序源代码 (10) 4 调试 (10) 4.1实验环境 (10) 4.1.1 PROTEUS软件简介 (10) 4.1.2 KEIL简介 (11) 4.2仿真调试 (11) 4.3花样灯3种效果 (12) 4.4实物调试 (13) 5 总结 (14) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录1仿真电路图 (16) 附录2实物图 (16) 附录3元器件清单 (16) 附录4程序源代码及注释 (17)
单片机课程设计 题目：音乐门铃 目录 1.功能 2.设计步骤 1.前期工作 (1) 2.电路结构 (1) 3.基本步骤 (1) 4.预期结果 (2) 3.硬件电路设计 1.模拟仿真电路 (2)
2.元件列表 (2) 3.发声原理 (3) 4．软件设计 1.设计材料 (3) 2.实验源程序 (4) 5.实验结果 1.仿真结果 (8) 2.实验感受 (8)
音乐门铃的设计 摘要：该设计以AT89C51为芯片组成的一个音乐门铃解决方案，在设计系统硬件电路的基础上，实现了电子门铃系统软件设计，该系统设计主要包括电源、按键模块等。经过系统测试，证明达到了设计要求。 1.功能 1.用单片机编程实现自由切换播放三首歌曲，并且用LED灯进行显示，达到门铃效果。 2.设计步骤 1.前期工作 通过大家对单片机的学习，能够通过keilC软件编写C语言程序，并且能够在Proteus 仿真软件上成功的运行。 2.电路结构 音乐门铃的硬件电路由6个部分组成：单片机、时钟与复位电路、选择按键输入电路、音频发生器、音频放大器和扬声器。音乐门铃的硬件电路设计框图如下。 图2-1 音乐门铃硬件电路设计框图
3.基本步骤 先用c语言编写实现音乐门铃的程序代码，然后将c语言用keil软件生成hex文件下载到stc89c51集成芯片中，利用不同的频率发出不同的音调，利用延时产生不同的节拍，通过功率放大器传送到喇叭使其发出美妙的音乐。 4.预期结果 按下门铃键，即同普通门铃的工作方法一样，由AT89C51控制蜂鸣器放出美妙的音乐，提醒主人开门。 3.硬件设计 1.模拟仿真电路 2.元件列表
基于51单片机简易电子琴 1 课题背景 单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物，属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有8个按键，和一个复位按键。 主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图，主要芯片，个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。 一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。 2 任务要求与总体设计方案 2.1 设计任务与要求 利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8八个键，能够发出7个不同的音调，而且有一个按键可以自动播放歌曲，要求按键按下时发声，松开延时一小段时间，中间再按别的键则发另外一音调的声音，当系统扫描到键盘按下，则快速检测出是哪一个按键被按下，然后单片机的定时器启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下，则启动中断系统。前面的发音停止，转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。 2.2 设计方案 2.2.1 播放模块 播放模块是由喇叭构成，它几乎不存在噪声，音响效果较好，而且由于所需驱动功率较小，且价格低廉，所以，被广泛应用。 2.2.2 按键控制模块
毕业设计 基于单片机的音乐盒设计 【摘要】本设计是一个基于A T89C51系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。使用两个按键控制音乐盒，一个用来切换歌曲，另一个用来切换8路LED的变化花样，本音乐盒共有两首歌曲，花样灯花样共计3种。播放歌曲时，蜂鸣器发出某个音调，与之对应的LED亮起。本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，配合PROTEUS仿真软件对硬件进行仿真调试，节约了设计时间。 【关键字】音乐盒；A T89C51单片机；KEIL；PROTEUS；音调
Design Of Music Box Based On SCM Li Kun (Grade06,Class1, Major Computer Science and Technology, Computer Science and Technology Dept,Shaanxi University Of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi) Tutor: FENG Yong-Zheng Abstract:This design is a series based on A T89C51 microcontroller Music Box, based on principles of SCM technology, through the production of hardware and software compilation, designed a multi-function music box. Mainly by the keys of the music box circuit, reset circuit, clock circuit and the buzzer composition. Using two buttons control music box, one to switch songs, and the other is used to switch the 8 LED pattern changes, the music box has two songs, a total of three kinds of pattern light pattern. Play a song, the buzzer sounded a tone, corresponding LED lights up. This design using KEIL programming software to program the music box and debug source code, with the PROTEUS simulation software to simulate hardware, debugging, saving design time. Key Words: Music Box ;A T89C51 SCM; KEIL; PROTEUS; TONE
课程设计(说明书) 电子音乐盒的设计 院（系）名称工学院机械系 专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名 指导教师 2013年01月12日
课程设计任务书 题目: 电子音乐盒的设计 课程:单片机课程设计 课程设计时间 2012年12月21 日至2012年1 月3日共2 周课程设计工作内容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸张不够可加页） 1．设计要求 查阅资料，了解单片机控制单音喇叭发声原理；设计基于单片机的电子音乐盒；通过按钮可选择不同的音乐。 创新设计： 1、安装复位键，暂停、播放键; 2、有6首不同的音乐用程序编出可供选择。 2. 设计任务与要求 2.1系统硬件电路设计 根据该系统设计的功能要求选择所用元器件，设计硬件电路。要求用Proteus绘制整个系统电路原理图。 2.2软件设计 根据该系统要求的功能进行软件设计，绘制整个系统的软件流程图；根据流程图编写程序并汇编调试通过；列出软件清单，软件清单要求逐条加以注释。 2.3 Proteus仿真 用Proteus对系统进行仿真并进行软硬件调试。 2.4 编写设计说明书 内容包括任务书、设计方案分析、硬件部分设计、软件部分设计、调试结果整理分析、设计调试的心得体会等，字数不少于4000字；硬件部分设计要绘制整个系统电路原理图，对各部分电路设计原理做出说明；软件设计部分要绘制整个系统及各部分的软件流程图，列出程序清单，逐条加以注释，并在各功能块前
加程序功能注释。 3．工作计划 4．主要参考资料 单片机课程设计指导书皮大能北京理工大学出版社2010.7 8051单片机实践与应用吴金戎清华大学出版社2003.8 单片机技术基础教程与实践夏路易电子工业出版社2008.1 MCS-51单片机原理接口及应用王质朴北京理工大学出版社2009.11 基于Proteus的单片机系统设计与仿真实例蒋辉平机械工业出版社2009.7 指导老师签字: 日期:
目录 前言 (2) 第1章基于51单片机的电子琴设计 (3) 1.1 电子琴的设计要求 (3) 1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3) 1.3 总体设计方案 (3) 第2章系统硬件设计 (5) 2.1 琴键控制电路 (5) 2.2 音频功放电路 (6) 2.3 时钟-复位电路 (6) 2.4 LED显示电路 (6) 2.5 整体电路 (6) 第3章电子琴系统软件设计 (7) 3.1 系统硬件接口定义 (7) 3.2 主函数 (8) 3.2.1 主函数程序 (8) 3.3 按键扫描及LED显示函数 (9) 3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10) 3.4 中断函数 (11) 3.4.1 中断程序 (12) 第4章电子琴和调试 (12) 4.1 调试工具 (12) 4.2 调试结果 (13) 4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14) 第5章电子琴设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)
前言 音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容，它在陶冶情操、提高素养、开发智力，特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来，我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩，探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今，电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。而在课堂教学方面，它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间：瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法；瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施，这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室，让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中，电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表，体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性，以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求，都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格，对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育，更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前，市场上的电子琴可谓琳琅满目，功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心，设计并制作的电子琴系统运行稳定，其优点是硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠、性价比较高等，具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。 二、电子琴设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一台电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成2大功能：音乐自动播放、电子琴弹奏。关于声音的处理，使用单片机C语言，利用定时器来控制频率，而每个音符的符号只是存在自定义的表中。
基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计
基于AT89C51单片机的带彩灯外观音乐盒设计 摘要 随着人类社会的发展，人们对视觉、听觉方面的享受提出了越来越高的要求。小小的音乐盒可以给人们带来美好的回忆，提高人们的精神文化享受。传统音乐盒多是机械型的，体积笨重，发音单调，不能实现批量生产。本文设计的音乐盒是以AT89C51单片机为核心元件的电子式音乐盒，体积小，重量轻，能演奏音乐，功能多，外观效果多彩，配有彩灯,使用方便，本音乐盒有三个按键，key1控制彩灯，key2控制音乐，key3为总开关，可同时关闭音乐与彩灯。具有一定的商业价值。 关键字：AT89C51；音乐盒；按键；彩灯
Abstract Along with the development of human society, people of vision, hearing things put forward higher request. Small music box can bring good memories and improve people's spiritual culture. Traditional music box is heavy mechanical type, size, pronunciation and drab, cannot achieve batch production. Music box designed in this paper based on AT89C51 microcontroller as the core element of electronic music box, small size, light weight, can play music, multi-function, appearance and colorful, with a lantern,easy to use. The music box with three buttons , The key1 control Lantern, key2 control music, key3 total switch can turn off the music and lanterns. Have some commercial value. Keywords: AT89C51, music boxes, buttons, Lantern
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c914566087.html, 谈电子音乐唱片封面设计风格与创意 作者：晏雅静 来源：《文艺生活·文海艺苑》2015年第01期 摘要：在当代音乐文化背景下，文章以研究分析电子音乐封面设计的风格与创意，给出 一个浅显的国内电子音乐封面设计的建议。首先介绍了电子音乐及其封面设计风格类型，再者解释电子音乐封面设计所包含的创意要素。挑选了1980年至今的封面设计上比较具有代表性的电子音乐封面的设计，进行分析比较，得出结论，中国的电子音乐封面设计要把中国的历史文化特色与现代艺术相结合。 关键词：电子音乐；封面设计；创意风格 中图分类号：J524 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2015）03-0149-01 音乐和平面设计有着千丝万缕的联系。在如今，有众多平面设计师本身也是出色的电子音乐制作家。 音乐唱片其封面图的风格设计一直是最讲究艺术性的，它不像广告设计和VI设计等，客户会给设计师很多限定和要求。没有过多的束缚与约束，不限定某种主题和表现手法。甚至越新颖、越出众越好，它重点追求趣味性。 一、电子音乐封面设计风格 电子音乐，广义而言，只要是使用电子设备所创造的音乐，都可属之。任何以电子合成器、效果器、电脑音乐软件、鼓机等“乐器”所产生的电子声响，都可合理地称为电子音乐。狭义而言，电子音乐指涉科技（Techno）、出神（Trance）等种类的乐曲。电子音乐唱片封面设计也比较其他类型的唱片更有特点。 迷幻型电子乐Chillwave就比较喜欢用一些蓝紫色类似水彩那种通透感觉作为背景色，再加上一些文字。以白色为主。字体设计一般用细长形，突显清丽娟秀并且表达细微的变化，代表是音乐人XXYYXX、SLOW MAGIC等。连他们巡演的海报都是渗透了迷幻的风格。 而高科技舞曲Techno的专辑封面一般而言则比较冷静，简洁，不花哨。一般而言封面都以纯色为主，加以几何图案，表达一种抽象的沉稳并且低调的感觉。色彩一般都比较深沉，多为冷色调。代表是John Tejada的专辑。 而另一种舞曲，House浩室音乐的封面设计一般颜色跳跃，艳丽。以红橙色为主，多为暖色调。并加以流畅的纤细的线条。就如这种类型的音乐风格一样，热情洋溢。代表，Miguel Migs的专辑。
基于单片机的电子音乐门铃设计 题目：电子音乐门铃设计 学院： 专业： 班级： 学号： ： 时间：
摘要 近几年来，随着市场上智能化楼宇的不断升温，门铃系统已作为智能化办公室和智能化住宅小区的一个重要组成部分，被各商家和用户所接受。人们已开始习惯用门铃系统代替传统的铁钥匙去管理各通道门，这使门铃系统得到了飞跃性的发展。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机实现人们对物质生活的满足，这将会日益成为今后的一个重要发展的方向。本设计是介绍了由AT89C51单片机来构成电子音乐门铃系统的工作过程，本系统主要完成该电子门铃不仅具有普通电子门铃的功能，而且还具有一些扩展功能。它的工作状态能够由用户自行设定等常规功能，并给来访者提供必要的语音和文字回应信息，此外。这给人们生活提供了很大的便利 关键词：电子门铃
目录 一、设计目的 二、设计任务 三、设计要求 四、设计步骤（流程） 五、设计原理 六、设计容 6.1硬件设计 6.2单片机引脚说明 6.3主要电路设计 6.3.1时钟电路 6.3.2复位电路 6.3.3功率放大电路 6.4软件设计 6.4.1音乐符设计 6.4.2程序设计 6.4.3程序流程图 6.4.4仿真界面图 6.5.5编程 七、设计小结 参考文献
一、设计目的： 1、动手焊接单片机硬件电路板，增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。 2、了解单片机的部功能模块的应用。 3、了解和掌握单片机应用系统的硬件设计和制作过程、方法及实现。 二、设计任务： 1、了解单片机的组成结构，设计相关电路原理图； 2、根据原理图焊接硬件电路。 3、实现所要求的功能。 三、设计要求： 1、要求理解单片机的组成结构； 2、根据给出的主要芯片，设计相关电路原理图； 3、焊接电路板，检测并调试。 四、设计步骤（流程）： 1、根据电子音乐门铃原理设计相关电路图； 2、焊接电路板； 3、编写程序、检测并调试。 五、设计原理： 音乐是由音符组成，不同的音符是由相应频率的振动产生。产生不同的音频需要有不同固定周期的脉冲信号。要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期T(1／f) ，然后将此周期T除以2，即为半周期的时间。我们利用单片机的部定时器TO，使其工作在计数器模式MODEl下．初始化适当的计数值THO及TLO以计时这个半周期时间。每当计时时间到后就将输出脉冲的P1.0口反相。然后重复计时此半周期时间，再对P1.0口反相，就可在单片机Pl.0引脚上得到此频率的脉冲。P1.0引脚脉冲接LM386作音频功放，然后辅出到扬声器，从而发出美妙的乐音。 例如设单片机晶振为12MHz，每计数一次用时1μs。我们要产生f低音DO，
单片机课程设计报告 题目：温度监控系统设计 学院：能源与动力工程学院 专业：测控技术与仪器专业 班级： 2班 成员：魏振杰 二〇一五年十二月
一、引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。 随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合，应用性比较强，本系统可以作为仓库温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测，利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便，控制灵活等优点。 本设计系统包括单片机，温度采集模块，显示模块，按键控制模块，报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。 二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。 三、方案设计
山东建筑大学 课程设计说明书 题目：基于单片机的数字音乐盒 课程：单片机原理及应用B课程设计院（部）：信息与电气工程学院 专业：电子信息工程 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：高焕兵张君捧 完成日期： 2013年6月
目录 摘要 .................................................................... I 1 设计目的 (2) 2 设计要求 (2) 3 设计内容 (3) 3.1 设计原理 (3) 3.2 方案设计 (3) 3.3 电路各模块说明 (4) 3.4 器件选择 (6) 3.5．系统设计 (8) 3.6 软件设计 (8) 3.7 仿真调试及操作说明 (9) 总结与致谢 (10) 参考文献 (11) 附录 (12) 附录一：基于单片机的数字音乐盒总电路图 (12) 附录二：音乐程序 (12)
山东建筑大学信息与电气工程学院学院课程设计说明书 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，基于单片机制作的电子式音乐盒，控制功能强大，可根据需要选歌，使用方便。所放歌曲的节奏可以根据需要进行设置，根据存储容量的大小，可以尽可能多的存储歌曲。 本设计由由单片机AT80C51芯片和LCD显示器为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子数字音乐盒。本设计采用4*4键盘，用Protel99来画系统硬件图，采用C语言进行编程，编程后利用KEIL C51来进行编译，再生成的HEX文件装入芯片中，采用proteus软件来仿真，检验功能得以正常实现。 关键词：单片机；音乐盒；电路；播放
基于单片机的电子门铃音乐的设计毕业论文哈尔滨理工大学学士学位论文 学士学位论文 基于单片机的电子门铃音乐的设计 - I - 哈尔滨理工大学学士学位论文 摘要 随着时代的前进与发展，控制智能化，仪器小型化,功能微小化得到广泛关注。在这些领域中，单片机得到了举足轻重的作用，这就把单片机的应用提升到重要的地位，单片机应用系统设计就成为新的技术热点。 近几年来，随着市场智能化楼宇的不断升温，门铃系统以作为智能化办公室和智能化住宅小区的一个重要组成部分，被各商家和用户所接受。人们已开始习惯用门铃系统代替传统的铁钥匙去管理各通道门，这使门铃系统得到了飞跃性的发展。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机实现人们对物质生活的满足，这将会日益成为今后的一个重要的发展方向。 本设计是介绍了由AT89C51单片机来构成电子音乐门铃系统的工作过程，本系统主要完成该电子门铃不仅具有普通电子门铃的功能，而且还具有一些扩展功能。它的工作状态能够由用户自行设定等常规功能，并给来访者提供必要的语音和文字回应信息，此外。这给人们的生活提供了很大的便利。 关键词单片机;电子门铃;液晶显示;语音录放 - II - 哈尔滨理工大学学士学位论文 目录
摘 要 ..................................................................... .................................................. I 第1章绪 论 ..................................................................... ................................... 1 1.1 课题背 景 ..................................................................... .............................. 1 1.2 本章小 结 ..................................................................... .............................. 1 第2章硬件电路设 计 ..................................................................... ................... 3 2.1 硬件最小系统设 计 ..................................................................... .............. 3 2.1.1 核心芯片AT89C51简 介 (3) 2.1.2 复位电路的设 计 ..................................................................... ........... 4 2.1.3 时钟电路的设 计 ..................................................................... ........... 5 2.1.4 存储器的分 配 ..................................................................... ............... 6 2.2 时钟电路的设 计 ..................................................................... .................. 6 2.2.1 DS1302芯片简
单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、3位无符号数字的简单运算，并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus 仿真。 引言 十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减
目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求
中国六大电子音乐人推荐 随着电子音乐狂潮的疯狂袭来，在我们大天朝越来越的的young people正感受着电子音乐的真正魅力，为中国电子音乐推波助澜！PYRO音乐与这样的电音青年同在！以下是pyro音乐为你推荐的六大中国电子音乐人： 1.Terry Zhong Pyro音乐：https://www.doczj.com/doc/c914566087.html,/terry-zhong 19岁音乐制作人，Project Sync 同步计划厂牌成员，中国新生代Tropical House/ Progressive House代表人物，现居美国就读与伯克利音乐学院(Berklee College of Music). Terry在16岁时前往美国高中，深受美国主流社会的音乐影响，自幼学习钢琴的他在早期就开始尝试各种风格的音乐创作，无论是严谨复杂的古典乐，还是激进自由的电子乐他都能完美掌控，绝对是国内的一颗超新星。 2.DEXTER KING Pyro音乐：https://www.doczj.com/doc/c914566087.html,/u/lao-hei 对DEXTER KING来说能让人群尽情享受自己的音乐是最终目的，但鉴于目前在中国了解电子音乐文化的乐迷并不够多，所以他的音乐会把中国的经典音乐元素融入现场表演，让更多听众听到自己熟悉的歌。 3.Lofi-Maker
Pyro音乐：https://www.doczj.com/doc/c914566087.html,/project-sync-records 来自河北石家庄的一个自由电子音乐制作组合。project sync成员。 以Glitch hop及Drumstep为主要风格，其它音乐类型：Dubstep,Electro House,Trap,Moombahcore。 4.Howie Lee Pyro音乐：https://www.doczj.com/doc/c914566087.html,/tracks/tolein-remix Howie Lee是来自北京的电子音乐制作人/DJ。 自幼学习音乐以及多年专业的音频行业经验使他能够在各种音频信号间游刃有余。从最早的Trip－hop,Instrumental Hip-hop到现在的Electro House,Drum n’Bass，Techno以及DubStep，多元化的音乐风格从未停止向舞池抛射巨大的能量。 娴熟的现场混音技巧，使Howie Lee的音乐如精确且律动十足。 2010年Howie Lee发表了首张概念专辑<00110111 00100000 01000100 01100001 01111001 01110011>，连贯的半小时音乐旅途如云霄飞车一般跌宕起伏。 此外，Howie Lee还在专业翻译领域颇有建树，现已由人民邮电出版社出版