基于51单片机的音乐播放器设计

本科生毕业设计（论文）学院：电子与电气工程学院专业：自动化学生：郝帅臣指导教师：刘忠超完成日期 2013 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）基于51单片机的音乐播放器的软件设计Software Design of Music Player Based on 51 MCU总计： 33 页表格： 3 个插图： 15 幅南阳理工学院本科毕业设计（论文）基于51单片机的音乐播放器的软件设计Software Design of Music Player Based on 51 MCU学院：电子与电气工程学院专业：自动化学生姓名：郝帅臣学号： 1109624064指导教师（职称）：刘忠超（讲师）评阅教师：完成日期：南阳理工学院Nanyang Institute of Technology基于51单片机的音乐播放器的软件设计自动化专业郝帅臣[摘要]本课题完成了基于51单片机的音乐播放器的软件设计。

论文主要介绍了对U盘所存储的MP3、WMA或MIDI格式的文件识别、提取以及音频解码程序实现的方法，通过与硬件调试表明所设计的音乐播放器可以通过按键选择歌曲以及控制音量，同时还可以通过显示屏来显示所播放的歌曲名。

声音的播放可以通过扬声器或耳机进行，基本实现了音乐播放器的功能。

[关键词]单片机；音乐播放器；U盘文件读取；音频解码Software Design of Music Player Based on 51 MCUAutomation Specialty Hao Shuai-chenAbstract:This topic finishes the software design of the music player based on the 51 microcontroller. The paper mainly introduces the method of identification, extraction and audio decoding program to the storing the U disk MP3, WMA or MIDI format file. At the same time the hardware debugging shows that the music player can select the songs and control the volume through the keyboard, at the same time through the screen display the song name. The sound can play through the speakers or headphones. The design basically realizes the function of music player.Key words:Single chip microcomputer; music player; u disk file reading; audio decoding目录1 引言 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计意义 (1)1.3 理论分析与方案论证 (1)1.3.1 理论分析 (1)1.3.2 设计方案论证 (2)2 系统硬件原理及概述 (3)2.1 STC12C5A60S2处理器介绍 (3)2.2 系统硬件电路综述 (3)2.2.1 硬件系统总体设计方案 (3)2.2.2 USB总线的通用接口芯片CH375电路 (4)2.2.3 LCD12864显示电路 (5)2.2.4 按键控制电路 (5)2.2.5 音频解码芯片VS1003电路 (5)3 系统软件设计 (6)3.1 软件开发平台 (6)3.2 系统的软件设计 (7)3.2.1 软件总体分析 (7)3.2.2 CH375软件系统设计 (10)3.2.3 CH375模块的U盘数据读取程序设计 (11)3.2.4 VS1003模块的MP3文件播放程序设计 (13)3.3 系统流程图 (15)4 系统调试结果及分析 (16)结束语 (18)参考文献 (19)附录 (21)致谢 (36)1 引言1.1 设计背景随着电子技术的发展,MP3播放器向大容量、高音质、小巧便携不断发展。

目录摘要 (1)Abstract (1)引言 (1)1系统主要功能 (2)2设计原理 (2)2.1STC89C51单片机的介绍 (2)2.2音乐发生器设计流程及思路 (2)2.3音频脉冲和音乐节拍的实现 (3)2.4音频功放 (5)3系统设计 (5)3.1硬件电路设计 (5)3.2软件设计 (6)3.3系统仿真 (7)结论 (8)参考文献 (8)基于51单片机的音乐播放器设计学生姓名：张家义学号：20095044005学院：物理电子工程学院专业：电子科学与技术指导教师：仓玉萍职称：讲师摘要：本音乐播放器是利用STC89C51单片机结合内部定时系统及数码管显示，设计一个简易的微电脑音乐盒。

本文分析了基于51单片机的音乐播放器的硬件电路和软件的设计的具体过程，包括数据处理子程序的设计、显示子程序的设计，最后针对仿真过程遇到的现象进行了具体的分析与说明。

关键词：STC89C51；音乐播放；中断51 Microcontroller-based Music Player DesignAbstract: The music player is the use of STC89C51 with combination of single-chip timing system and the digital display, design a simple microcomputer music box. This article analyses the music player based on 51 single chip computer hardware circuit and software specific to the design process, including the design of data processing programs and display , And at last, explaining the simulation process for analysis and description of the specific phenomenon encountered.Key words: STC89C51 ; music player; interrupt引言单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

基于51 单片机音乐播放器课程设计报告课程设计课程设计名称：单片机课程设计专业班级电科0901 学生姓名：学号：200948360118指导教师：课程设计时间：2012-9-20〜2012-9-28 电子信息科学与技术专业课程设计任务书说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计(论文) 首页一设计任务及要求利用单片机定时器完成控制音乐的频率，每个音调响的时长，来达到播放出音乐。

并且实时监测红外接收管是否触发中断，来判断是否遥控器按下了播放/ 暂停键、上一首、下一首，进而实时处理。

并把信息显示在1602 液晶上。

音高与频率的对应关系下表:二设计原理图单片机与1602 液晶、红外接收管SM0038 接线图单片机驱动蜂鸣器电路及红外遥控器键码本次实验所用按键及对应编码：( 1 )上一首07 (2) 下一首15 (3)播放/暂停09三程序设计框图Sound_Temp_TH1 = (65535-(1/1200)*SYSTEM_OSC)/256;装入的初值(10ms 的初装值)Sound_Temp_TL1 = (65535-(1/1200)*SYSTEM_OSC)%256; 装入的初值TH1 = Sound_Temp_TH1;TL1 = Sound_Temp_TL1;TMOD |= 0x11;ET0 = 1;ET1 = 0;PT0 = 0;TR0 = 0;TR1 = 0;EA = 1;void write_cmd(uchar cmd)//1602 lcd_rs=0; lcd_w=0;P0=cmd;delay(7);lcd_en=1;delay(6);lcd_en=0;void write_date(uchar date)//1602lcd_rs=1;lcd_w=0;P0=date;delay(7);lcd_en=1;delay(6);lcd_en=0;void init_1602()// 初始化1602lcd_en=0;write_cmd(1);write_cmd(0x84);write_cmd(0x38); write_cmd(0x0f); write_cmd(0x06);void inte1_init()// 红外中断 // 计算 TL1 应 // 计算 TH1 应 IT1 = 1;// 外部中断，下降沿中断EX1 = 1;// 开外部中断PX1 = 1;//EA = 1;// 开总中断IRIN=1; // 读引脚前，先置高void jiema() // 红外解码uchar i,j; for(j=0;j<4;j++)irma[j]=0;// 清除上次的码for(i=0;i<8;i++)irma[j]=irma[j]>>1;// 右移 1 位while(!IRIN);// 等待 0.56ms 低电平结束 time2_init();// 启动定时， 0.8ms while(!TF2);// 等到 0.8ms 时间到TR2=0;// 关定时器TF2=0;// 清标志位if(IRIN)// 发送是 1，其高电平时间长，大于 0.565ms irma[j]|=0x80;// 把最高位置 1 while(IRIN);// 等待高电平结束，以便于进入下一位的解码 } void Lcd_displays(uchar add,char *s)//1602 显示字符串uchar i;write_cmd(add);for(i=0;i<strlen(s);i++)write_date(s[i]);void Play(unsigned char *Sound,unsigned char Signature,unsigned Octachord,unsigned int 写命令写数据Speed)// 播放歌曲函数unsigned int NewFreTab[12]; // 新的频率表unsigned char i,j;unsigned int Point,LDiv,LDiv0,LDiv1,LDiv2,LDiv4,CurrentFre,Temp_T,SoundLength; unsigned char Tone,Length,SL,SH,SM,SLen,XG,FD;for(i=0;i<12;i++) // 根据调号及升降八度来生成新的频率表j = i + Signature;if(j > 11)j = j-12;NewFreTab[i] = FreTab[j]*2;NewFreTab[i] = FreTab[j];if(Octachord == 1)NewFreTab[i]>>=2;else if(Octachord == 3)NewFreTab[i]<<=2;SoundLength = 0;while(Sound[SoundLength] != 0x00) // 计算歌曲长度SoundLength+=2;Point = 0;Tone = Sound[Point];Length = Sound[Point+1]; // 读出第一个音符和它时时值LDiv0 = 12000/Speed; // 算出 1 分音符的长度(几个10ms)LDiv4 = LDiv0/4; // 算出 4 分音符的长度LDiv4 = LDiv4-LDiv4*SOUND_SPACE; // 普通音最长间隔标准TR0 = 0;TR1 = 1;while(Point < SoundLength)SL=Tone%10; // 计算出音符SM=Tone/10%10; // 计算出高低音SH=Tone/100; // 计算出是否升半CurrentFre = NewFreTab[SignTab[SL-1]+SH]; // 查出对应音符的频率if(SL!=0)if (SM==1) CurrentFre >>= 2; // 低音if (SM==3) CurrentFre <<= 2; // 高音Temp_T = 65536-(50000/CurrentFre)*10/(12000000/SYSTEM_OSC);// 计算计数器初值Sound_Temp_TH0 = Temp_T/256;Sound_Temp_TL0 = Temp_T%256;TH0 = Sound_Temp_TH0;TL0 = Sound_Temp_TL0 + 12; // 加12 是对中断延时的补偿}SLen=LengthTab[Length%10]; // 算出是几分音符XG=Length/10%10; // 算出音符类型(0 普通 1 连音 2 顿音) FD=Length/100;LDiv=LDiv0/SLen; // 算出连音音符演奏的长度(多少个10ms) if (FD==1)LDiv=LDiv+LDiv/2;if(XG!=1)if(XG==0) // 算出普通音符的演奏长度if (SLen<=4)LDiv1=LDiv-LDiv4;LDiv1=LDiv*SOUND_SPACE;LDiv1=LDiv/2; // 算出顿音的演奏长度LDiv1=LDiv;if(SL==0) LDiv1=0;LDiv2=LDiv-LDiv1; // 算出不发音的长度if (SL!=0)TR0=1;for(i=LDiv1;i>0;i--) // 发规定长度的音while(TF1==0);TH1 = Sound_Temp_TH1;TL1 = Sound_Temp_TL1;TF1=0; if(LDiv2!=0) void BeepTimer0(void) interrupt 1 // 音符发生中断BeepIO = !BeepIO;TH0 = Sound_Temp_TH0;TL0 = Sound_Temp_TL0;void inte1inte() interrupt 2 // 红外中断，外部中断 1 uchar k=10;EX1 = 0;// 关外部中断while(k--)〃循环十次，一次0.8ms，十次8ms , time2_init();while(!TF2);TF2 = 0;TR2 = 0;if(IRIN)// 中间如果出现高电平，就说明不是9MS 的引导电平{EX1 = 1;// 则开外部中断，退出中断return;while(!IRIN);// 运行到此，说明是引导电平，等待9MS 引导结束k=3;// 循环 3 次，每次0.8ms ，总共 2.4ms，while(k--)time2_init();while(!TF2);TF2 = 0;TR2 = 0;if(!IRIN)//2.4ms 结束如果变低电平，说明是重码，EX1 = 1;return;// 开中断，退出中断while(IRIN);// 等待 4.5ms 高电平结束，到此说明是正常红外信号jiema();// 解码程序，包括用户码，和按键码// irfenli();if(irma[2]==0x09||irma[2]==0x15||irma[2]==0x07){// 判断按下是哪一个键if(irma[2]==0x09)if(com==0)com=1;com=0; if(com)Lcd_displays(0x80,"START");Lcd_displays(0x80,"PAUSE");else if(irma[2]==0x15) newmusic++;if(newmusic==4)newmusic=1;Lcd_displays(0x80,"NEST "); newmusic--;if(newmusic==0)newmusic=3;Lcd_displays(0x80,"LAST ");switch(newmusic){// 更新1602 显示case 1:Lcd_displays(0x88,"MUSIC1");break; case 2:Lcd_displays(0x88,"MUSIC2");break; case 3:Lcd_displays(0x88,"MUSIC3");break; }// Lcd_display();EX1 = 1;return;三首歌曲的代码：位于music.h 文件内// 挥着翅膀的女孩unsigned char code Music_Girl[]={0x17,0x02, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x17,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x02, 0x18,0x03, 0x17,0x03, 0x15,0x02, 0x18,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x02,0x17,0x02, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x1A,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x03,0x1F,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x1F,0x03, 0x1F,0x02, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x20,0x03, 0x20,0x02, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x20,0x03, 0x21,0x03, 0x20,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x1A,0x66, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x15,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x66, 0x17,0x04, 0x18,0x04, 0x18,0x03, 0x19,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x20,0x03, 0x21,0x03, 0x20,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x1A,0x66, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x00, 0x1A,0x03, 0x1A,0x03, 0x1A,0x03, 0x1B,0x03, 0x1B,0x03, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x02, 0x17,0x03, 0x15,0x17, 0x15,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x17,0x04, 0x18,0x0E, 0x18,0x03, 0x17,0x04, 0x18,0x0E, 0x18,0x66, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x20,0x03, 0x20,0x02, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x20,0x03, 0x21,0x03, 0x20,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x1F,0x04, 0x1B,0x0E, 0x1B,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x1A,0x66, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x15,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x66, 0x17,0x04, 0x18,0x04, 0x18,0x03, 0x19,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x20,0x03, 0x21,0x03, 0x20,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x66, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x15,0x03, 0x1A,0x66, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1F,0x00, 0x18,0x02, 0x18,0x03, 0x1A,0x03, 0x19,0x0D, 0x15,0x03, 0x15,0x02, 0x18,0x66, 0x16,0x02, 0x17,0x02, 0x15,0x00, 0x00,0x00}; // 同一首歌unsigned char code Music_Same[]={0x0F,0x01, 0x15,0x02, 0x16,0x02, 0x17,0x66, 0x18,0x03, 0x17,0x02, 0x15,0x02, 0x16,0x01, 0x15,0x02, 0x10,0x02, 0x15,0x00, 0x0F,0x01, 0x15,0x02, 0x16,0x02, 0x17,0x02, 0x17,0x03, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x15,0x02, 0x18,0x66, 0x17,0x03, 0x19,0x02, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x00, 0x17,0x01, 0x19,0x02, 0x1B,0x02, 0x1B,0x70, 0x1A,0x03, 0x1A,0x01, 0x19,0x02, 0x19,0x03, 0x1A,0x03, 0x1B,0x02, 0x1A,0x0D, 0x19,0x03, 0x17,0x00, 0x18,0x66, 0x18,0x03, 0x19,0x02, 0x1A,0x02, 0x19,0x0C, 0x18,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x01, 0x11,0x02, 0x11,0x03, 0x10,0x03, 0x0F,0x0C,0x19,0x03, 0x1A,0x01, 0x1B,0x02, 0x1B,0x03, 0x1B,0x03, 0x1B,0x0C, 0x1A,0x0D, 0x19,0x03, 0x17,0x00, 0x1F,0x01, 0x1A,0x01, 0x18,0x66, 0x19,0x03, 0x1A,0x01, 0x10,0x02, 0x10,0x03, 0x10,0x03, 0x1A,0x0C, 0x18,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x00, 0x0F,0x01, 0x15,0x02, 0x16,0x02, 0x17,0x70, 0x18,0x03, 0x17,0x02, 0x15,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x66, 0x16,0x03, 0x16,0x02, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x10,0x02, 0x10,0x01, 0x11,0x01, 0x11,0x66, 0x10,0x03, 0x0F,0x0C, 0x1A,0x02, 0x19,0x02, 0x16,0x03, 0x16,0x03, 0x18,0x66, 0x18,0x03, 0x18,0x02, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x19,0x00, 0x00,0x00 };// 两只蝴蝶unsigned char code Music_Two[] ={0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x01, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x01, 0x10,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x02, 0x16,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x10,0x03, 0x10,0x0E, 0x15,0x04, 0x0F,0x01, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x01, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x01, 0x10,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x02, 0x16,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x10,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x01, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x01, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x01, 0x10,0x03, 0x15,0x03, 0x16,0x02, 0x16,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x10,0x03, 0x10,0x0E, 0x15,0x04, 0x0F,0x01, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x01, 0x19,0x03, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x17,0x01, 0x16,0x03, 0x16,0x03, 0x16,0x02, 0x16,0x0D, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x15,0x03, 0x10,0x03, 0x10,0x0D, 0x15,0x00, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x1A,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1B,0x03, 0x1A,0x03, 0x17,0x0D, 0x16,0x03, 0x16,0x03, 0x16,0x0D, 0x17,0x01, 0x17,0x03, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x1A,0x02, 0x1A,0x02, 0x10,0x03, 0x17,0x0D, 0x16,0x03, 0x16,0x01, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x17,0x03, 0x19,0x02, 0x1F,0x02, 0x1B,0x03, 0x1A,0x03, 0x1A,0x0E, 0x1B,0x04, 0x17,0x02, 0x1A,0x03, 0x1A,0x03, 0x1A,0x0E, 0x1B,0x04, 0x1A,0x03, 0x19,0x03, 0x17,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x0D, 0x16,0x03, 0x17,0x03, 0x19,0x01, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x1A,0x03, 0x1F,0x03, 0x1B,0x03, 0x1B,0x03, 0x1A,0x03, 0x17,0x0D, 0x16,0x03, 0x16,0x03, 0x16,0x03, 0x17,0x01, 0x17,0x03, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x1A,0x02, 0x1A,0x02, 0x10,0x03, 0x17,0x0D, 0x16,0x03, 0x16,0x01, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x19,0x03, 0x17,0x03, 0x19,0x03, 0x1F,0x02, 0x1B,0x03, 0x1A,0x03, 0x1A,0x0E, 0x1B,0x04, 0x17,0x02, 0x1A,0x03, 0x1A,0x03, 0x1A,0x0E, 0x1B,0x04,课程设计课程设计名称：单片机课程设计专业班级电科0901 学生姓名：学号：200948360118指导教师：课程设计时间：2012-9-20〜2012-9-28电子信息科学与技术专业课程设计任务书说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页一设计任务及要求利用单片机定时器完成控制音乐的频率，每个音调响的时长，来达到播放出音乐。

题目：音乐播放器课程设计（论文）任务书课程设计（论文）题目：音乐播发器基本内容：利用单片机的定时器产生各种频率的方波，信号经过放大后送到喇叭从而产生各种音调。

自行定义键盘，每按一键，可选择一首歌曲进行演奏，至少能够存储并播放十首歌曲，在LCD上显示演奏歌曲的名称并滚动显示歌词，单片机可连续播放这首歌曲，演奏可通过按键停止。

课程设计（论文）专题部分：题目：音乐播放器基本内容：通过单片机设计可以播放十首歌曲的音乐播放器，同步显示歌曲名称和歌词。

学生接受毕业设计（论文）题目日期第19 周指导教师签字：2009年7月摘要随着电子技术的发展和计算机越来越普遍的使用，单片机作为这两项技术的有机结合也得到了广泛的应用，在某些领域具有不可替代的作用。

音乐播放功能随处都会用到，如，在开发儿童智力的玩具中，等等。

目前，基于单片机实现音乐播放，其体积小、价格低、编程灵活等特点在这一领域独领风骚。

单片机的英文名称为single chip microcomputer，最早出现在20世纪70年代，国际上现在已逐渐被微控制器（Microcontroller Unit 或MCU）一词所取代。

它体积小，集成度高，运算速度快，运行可靠，功耗低，价格廉，因此在数据采集、智能化仪表、通讯设备等方面得到了广泛应用。

而8051单片机在小到中型应用场合很常见，已成为单片机领域的实际标准。

随着硬件的发展，8051单片机系列的软件工具也有了C级编译器和实时多任务操作系统RTOS，为单片机编程使用C语言提供了便利的条件；并针对单片机常用的接口芯片编制通用的驱动函数，可针对常用的功能模块，算法等编制相应的函数；C语言模块化程序结构特点，可以使程序模块大家共享，不断丰富，这样就使得单片机的的程序设计更简单可靠，实时性强，效率高。

作为测控技术与仪器的学生，掌握8051单片机硬件基础及其相关软件操作，将其应用于现代电子产品中是必要而且重要的，这次课程设计我们的题目是用单片机实验箱系统制作音乐播放器。

目录一、概述：_____________________________________________________________ 1二、实验目的：_________________________________________________________ 1三、实验设计：_________________________________________________________ 1四、调试与仿真：_______________________________________________________ 5五、板子外观：________________________________________________________ 15六、设计及调试中的体会：______________________________________________ 16一、概述：现当今，单片机的应用无处不在。

利用单片机控制的万年历也多不胜举。

时钟芯片也相当之多，而利用单片机存储音乐，控制播放最为广泛。

它有功能多﹑价格优﹑外围电路简单的特点，备受音乐爱好者及音乐芯片制造商的青昧。

本实验，用80C51单电机及少数外围实现音乐播放器功能，并伴有彩灯闪烁。

C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。

此外，C语言程序具有完善的模块程序结构，从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的保障。

因此，使用C语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。

C 语言来编写目标系统软件，会大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可靠性，便于改进和扩展，从而研制出规模更大、性能更完备的系统。

因此，用C语言进行8051单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。

设计时采用Keil C软件编程，用protues软件仿真，核心器件采用灵活性高且价格低廉的A T89C51芯片。

设计完成后系统可播放自编歌曲，同时发光二极管随着歌曲的不同而闪烁。

学生毕业设计报告设计题目：基于51单片机音乐播放器设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：毕业设计任务书专业班级姓名一、课题名称：基于51单片机的音乐播放器设计二、主要技术指标：1、AT89c51的输入电压：DC+5V2、4k字节在系统编程(ISP) Flash 闪速存储器3、128*8字节内部RAM4、32个可编程I/O口线5、2个16位定时/计数器三、工作内容和要求：1、播放时显示歌曲序号（或名称）2、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，演奏乐曲。

3、可通过功能键选择乐曲，暂停，播放4、按顺序从头至尾自动循环播放全部设置的乐曲5、按规范要求写出论文说明书四、主要参考文献：[1]胡汉才. 单片机原理及其接口技术（第2版）[M]. 北京：清华大学出版社，2003[2]孙涵芳.MCS-51系列单片机原理及应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，1996.4[3]阎石.数字电子技术基础（第三版）[M].北京:高等教育出版社,1989[4]王晓君，安国臣．MCS-51及兼容单片机原理与选型[M] ．北京：电子工业出版社，2003[5]马家辰,孙玉德,张颖.MCS-51单片机原理及接口技术.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001[6]林凌，李刚，丁茹，李小霞. 新型单片机接口器件与技术[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2005学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计开题报告设计（论文）题目基于51单片机的液晶显示器控制电路设计一、选题的背景和意义：随着科技的不断发展，目前市场上出现了许许多多的音乐播放器，人们对播放器的需求也越来越广泛，对其要求也越来越高。

本科毕业论文（设计）题目: 基于51单片机的自动音乐播放器设计院系：电子与通信工程学院专业：通信工程姓名：张志顺指导教师：陈冬云教师职称：助教填写日期：2014年4月20日摘要为了人们在快节奏的日常生活，优化工厂、事业单位、公司等的计时系统，采用了依靠单片机为基础设计了一种的自动音乐播放器。

本设计利用单片机89C58RD+的计数和定时功能，来完成对时间的定时和显示功能。

并且，通过对定时器初值的设定来产生不同频率的声音，利用定时器中断来对音乐节拍长度的控制。

通过LM386N1音频功率放大器的音频放大功能，将单片机控制输出的信号放大，然后通过扩音器播放乐曲。

通过MAX232型芯片，可以转换PC机上的电压和单片机的电源电压，再通过相应串口接入PC机，这样就能从PC机上将用C语言编写的程序代码下载到单片机上。

最后可以在数码管上显示时间，当到达之前设定的时间之后，扩音系统就会自动播放一段连续而美妙动听的音乐。

此设计规避了传统闹钟的难听并且刺耳声音，而变成的是美妙动听的音乐，能给处于当前快节奏生活的人们的日常生活提供精确的计时，且因为成本较低，值得推广。

关键词:单片机；自动音乐播放；音频转换；时间显示；LM386N1音频功率放大器。

AbstractTo people in the fast pace of daily life, optimization of factories, institutions, companies such as timing system, based on microcomputer was adopted to design a kind of automatic music player. This design using the single chip microcomputer 89 c58rd + count and timing functions, to complete the regular and display function of time. And, through to the setting of the initial value of timer to generate different frequencies of sound, using a timer interrupt to control of the beat of the music length. Through the audio amplifier function LM386N1 audio power amplifier, the single-chip microcomputer control output signal amplification, and then through loudspeakers. Through MAX232 chip, can convert the voltage of power supply voltage of PC and microcontroller, again through the corresponding access PC serial port, so you can from the PC to download program code written in C language to the single chip microcomputer. Last time can be displayed on the digital tube, when, after arriving in setting the time before the public address system will automatically play a continuous and delightful music. This design to avoid the traditional alarm clock ugly and harsh voice, and become the beautiful melody of music, can give in the fast-paced life of the People's Daily life to provide accurate timing, and because of lower cost, is worth promoting.Key words: single chip microcomputer; Automatic music playback; Audio conversion; Time display; LM386N1 audio power amplifier.目录第一章绪论 (1)第二章系统硬件的设计 (2)2.1设计目的 (2)2.2硬件电路结构 (2)2.3 89C51单片机芯片介绍 (3)2.4 89C51单片机的基本组成 (3)2.5 硬件电路设计 (4)第三章音乐播放器的系统软件设计 (8)3.1音频脉冲产生的原理 (8)3.2 节拍产生原理与音乐频率转换 (9)3.3 音阶的实现 (10)3.4 音频转换流程图 (11)3.5 主程序设计流程 (12)第四章系统调试及分析 (12)4.1硬件调试 (13)4.2 软件调试 (14)4.3 仿真结果 (17)4.4 演示效果 (17)结论 (19)致谢 (19)参考文献 (20)附录 (22)第一章绪论本设计系统是基于单片机控制实现完成音乐播放功能的设计，在现实生活中具有其广泛的应用及实际意义。

基于51单片机的MP3音乐播放器设计1．1 系统功能简介本设计主要完成U盘的识别和数据的读取，并将U盘中读取的MP3文件解码播放出流畅的音乐，完成．MP3播放器的存储与解码的分离。

系统功能主要包括读取U盘数据和MP3解码播放2部分。

实现设计功能需要USB接口芯片、MP3解码芯片、主控制器和其他外围电路。

考略难易程度和实际实现程度，这里的MP3只提供从u盘的根目录读取MP3格式的文件（不包括wma，wmv，midi格式），而且u盘的文件格式必须为FAT32。

再者，考略到单片机的运行速度较慢，如果文件的采样频率额过高，可能会造成播放断断续续，因此读取的MP3文件的采样频率事先转化为频率64kps，这样可以获得较好的音质。

2.主要芯片的选取2.1．单片机的选取由于解码和播放有很高的速度要求，且需要单片机有较大的ROM和RAM，这里我们选取了STC12C5A60S2。

STC12C5A60S2是新一代51单片机，是传统51单片机的升级换代产品，可实现“1个时钟/机器周期”，在同等晶振下运行速度可以达到传统单片机的12倍。

在这里，我们采用22.1184M.2.2．USB总线接口芯片的选取通过比较部分参数，我们选择南京沁恒电子生产的一款USB通用接口芯片CH375。

CH375是一个USB总线的通用接口芯片，CH375芯片支持HOST主机方式和DEVICE设备方式，在本地端，CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及终端输出，可以方便地挂接到单片机等控制器的系统总线上。

最重要的是，该芯片内置固件处理海量存储设备的专用通讯协议，可以使我们的编程难度大大减小。

内部集成了PLL倍频器、主从USB接口、数据缓冲区、被动并行接口、异步串行接口、命令解释器、控制传输的协议处理器、通用的固件程序等。

2.3．音频解码芯片的选取音频解码芯片选择芬兰VLSI公司生产的VSl003。

VSl003具有MP3／wMA／MIDI解码和ADPCM编码功能，他内部包含一个高性能、低功耗的DSP处理核(VSD 一SP)，为用户应用提供5KB的指令RAM和0.5kb的数据RAM。

基于51单片机的音乐播放器制作一、设计原理乐曲中有不音符，实质就是不同频率的声音。

通过单片机产生不同的频率的脉冲信号，经过放大电路，由蜂鸣器放出，就产生了美妙和谐的乐曲。

二、AT89C51简介AT89C51：是一种4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可反复擦除1000次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AAT89C2051是它的一种精简版本。

AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

主要功能特性：1）与MCS-51兼容；2）4K字节可编程FLASH存储器；3）全静态工作：0Hz-24MHz；4）128×8位内部RAM；5）两个16位定时器/计数器；6）5个中断源；7）可编程串行通道；8）低功耗的闲置和掉电模式；9）片内振荡器和时钟电路。

三、硬件结构下图是以AT89C51单片机为核心的音乐播放器系统硬件设计结构图。

该系统主要是由复位电路、按键电路、时钟电路、中心模块、扬声器驱动等组成。

其工作原理为：此音乐播放器，有三个按键及控制按钮：播放/暂停、下一曲、上一曲；通过控制按钮控制单片机，播放所要求的音乐，并通过放大电路和喇叭输出声音。

三、简易仿真原理图四、音乐发声设计原理4.1发声原理一首乐曲是由多个音符构成的。

每个音符都对应着一个确定的频率，乐曲中不同的音符，实质就是不同频率的声音；另外每个音符会根据乐曲的要求设定一个确定的节拍。

可以控制单片机不同频率不同节拍的脉冲信号，蜂鸣器发出就产生了美妙和谐的乐曲。

4.2单片机产生不同频率脉冲信号的原理1、要产生音频脉冲，只要算出来某一个音频的脉冲（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间，利用定时器计时这半周期的时间，每当计时到后就降输出脉冲I/O反相，然后重复计时此半周期的时间再对I/O反相，就可以在I/O 脚上得到此频率的脉冲。