(完整版)基于STM32的MP3音频播放器制作毕业设计

摘要摘要本篇论文主要介绍的一款基于Crotex3内核设计的的MP3播放器。

采用STM32F103A系列微处理器作为播放器的CPU，采用由凌通公司生产的DS250-10芯片作为音乐解码芯片。

利用MPU6050运动处理模块收集MP3播放器的加速度、空间位置等运动信息，用以控制MP3播放器的播放/暂停、上一首/下一首等功能的实现。

通过BQ2057电源管理芯片对锂电池进行充电管理。

音量是由光敏电阻收集到的环境光强信息控制。

无需按键，用户只需要通过改变播放器的空间位置，就可以控制播放器的功能实现。

增加了操作的趣味性，提高了用户的操作体验。

使得在如今新鲜招数层出不穷的MP3市场更有竞争力。

关键词：MP3播放器，加速度，环境光感应，STM32，DS205-A103AbstractAbstractThis paper describes the design of a kernel-based Crotex3of the MP3player. Using STM32F103A Series microprocessor as the player of the CPU, using the Ling Tong produced DS250-10chip as the music decoding chip. Use MPU6050motion processing module collects acceleration MP3player, sports such as spatial location information, to control the MP3player, play / pause, previous / next track functions such implementation. By BQ2057power management chip for lithium battery charge management. V olume is a photoresistor light collected information control environment. No buttons, the user only needs by changing the spatial position of the player, the player can control the realization of the function. Increases operational interest, improving the user's operating experience. Making fresh tricks emerging in today's MP3market more competitive.Keywords:MP3player, accelerometer, ambient light sensor, STM32, DS205-A103目录目录摘要 (I)Abstract .............................................................................................................................. I I 第一章概述 . (1)1.1 MP3（Moving Picture Experts Group Audio Layer III） (1)1.2 MP3以及MP3播放器的发展趋势 (3)1.3 课题研究内容 (4)1.4 章节安排 (4)第二章主控CPU芯片 (6)2.1 STM32F103A芯片的基本构成 (6)2.1.1 芯片特点 (7)2.1.2 芯片应用 (7)2.2 主控CPU电路 (9)第三章音频解码芯片 (10)3.1 GPDS25芯片的基本构成 (10)3.1.1产品特点 (10)3.1.2规格参数 (10)3.2 DS250-10芯片电路 (11)第四章控制模块 (12)4.1 三轴陀螺仪 (12)4.1.1 MPU6050芯片简介 (12)4.1.2 MPU6050芯片原理图 (13)4.2 红外控制 (16)4.2.1 红外遥控器面板代码对应图 (16)4.2.2 有关红外波形的测试 (17)4.3 光敏电阻 (22)4.3.1 光敏电阻简介 (22)4.3.2 光敏电阻原理图 (24)第五章电源管理 (25)5.1 锂电池 (25)5.1.1 锂电池简介 (25)5.1.2 锂电池发展前景 (25)5.2 锂电池原理图 (26)5.2.1 BQ2057 (26)5.2.2理电池充电电路 (26)第六章其它模块 (27)6.1 TF卡 (27)6.1.1 TF卡简介 (27)6.1.2 TF与SD卡对应关系 (28)6.1.3 TF卡电路原理图 (28)6.2 USB模块 (29)6.2.1 USB简介 (29)6.2.2 USB模块原理图电路及外围电路 (29)目录6.3功放模块 (30)6.3.1 HXJ8002芯片简介 (30)6.3.2 功放模块电路原理图 (31)总结 (32)参考文献 (34)基于体感控制的MP3播放器的设计第一章概述1.1MP3（Moving Picture Experts Group Audio Layer III）1、MP3音频编码方式MP3是一种近十年来新兴的音频压缩技术，其全称为动态影像专家压缩标准音频层面3（Moving Picture Experts Group Audio Layer III），取其首字母缩写命名为MP3。

Science &Technology Vision 科技视界0引言本方案采用ST 公司的STM32F103VBT6芯片完成MP3/WMA 音频文件的解码播放功能。

其中STM32F103VBT6为主控芯片,采用VS1003芯片进行硬件解码,MP3/WMA 格式音频文件存储在SD 卡中。

由于采用新的数据压缩标准,MP3文件具有良好的音效和始于传输的体积大小。

本方案完成的功能包括:(1)SD 卡文件的读写(2)FAT32文件系统的读写(3)支持“上一曲/下一曲”、“顺序播放”功能(4)支持歌词同步1硬件设计1.1器件介绍1.1.1Cortex-M3内核Cortex-M3是ARM 公司推出的新一代32位嵌入式微处理器内核。

它采用ARM-V7-M 架构,具有高性能、低功耗、少门数的特点;因此,非常适合嵌入式系统领域的设计和应用。

Cortex-M3具有一个与内核系统紧密耦合的嵌套向量终端控制器NVIC(Nested Vectored Interrupt Controller)。

该NVIC 可配置8级抢占式、256级优先级的1—240个外部中断,同时支持咬尾中断、迟到中断技术,大大缩短了中断响应时间。

1.1.2STM32芯片STM32xxx 系列芯片是ST 公司基于ARM Cortex-M3设计的一个32位微处理器系列。

该系列处理器在继承ARM Cortex-M3内核优点的基础上,扩展了其外部接口、增强其定时器功能、增加了A/D、D/A 模块。

1.1.3VS1003音频解码芯片VS1003是VSL 公司生产的一款单片MP3/WMA/MIDI 音频解码和ADPCM 编码芯片。

VS1003内部包含一个DSP 处理器,为用户提供5KB 的指令RAM 和0.5KB 的数据RAM,提供一个SPI 接口和一个UART 接口,同时支持一个高质量采样频率可变的ADC 和立体声DAC 模块。

1.1.4TDA1308T 数模转换芯片TDA1308是AB 类的数字音频(CD)专用耳机功放IC,具有低电压、低失真、高速率、强输出的优异特性。

本科毕业论文基于STM32的MP3音频播放器制作二级学院机械与电子工程学院专业电子信息工程年级学号学生姓名指导教师职称完成时间独创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导老师指导下取得的研究成果。

除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。

与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。

签名：年月日授权声明本人完全理解贺州学院有关保留、使用本科生毕业论文（设计）的规定，即：学院有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。

本人授权贺州学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。

本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为：无。

签名：年月日指导教师签名：年月日目录摘要 (1)引言 (2)1 方案设计 (3)1.1主要内容 (3)2 系统硬件设计 (3)2.1 整体设计思路 (3)2.2 硬件器件的选择 (4)2.3 硬件系统框图 (5)2.4 硬件模块化原理图设计 (6)2.5 硬件PCB设计 (13)2.6 本章小结 (13)3 系统软件的设计 (13)3.1 设计思路 (13)3.2 软件模块化设计 (13)3.3 系统整合 (21)3.4 本章小结 (22)4 系统调试 (22)4.1 独立调试 (22)4.2 硬件调试问题 (22)4.3 软件调试问题 (23)4.4 本章小结 (24)5 终结与展望 (24)参考文献 (25)附录 (26)Abstract (27)致谢 (28)基于STM32的MP3音频播放器的设计作者指导教师摘要: 本毕业策画是一款基于STM32的音频MP3播放器创作,功能包含：音频播放，电子图书，图片浏览，画板，录像，录音机，日历，游戏，收音机，记事本，计算器等。

STM32单片机课程设计题目：基于ＳＴＭ３２的大容量音乐播放器设计指导教师：所在学院：机械电子工程专业班级：14自动化2班姓名：学号：联系电话：实践时间：目录一引言 (1)二系统整体概述设计 (1)三硬件设计3.1控制器 (2)3.2电源 (3)3.3 PCM1770音频播放模块 (4)3.4 SD卡数据存储模块 (4)3.5 W25Q32数据存储模块和OLED显示模块 (4)3.6按键控制 (5)四软件设计4.1 软件 (6)4.2软件设计流程图 (7)五程序设计 (8)六课程小结 (12)摘要：采用具有ＡＲＭＣｏｒｔｅｘ－Ｍ３内核的ＳＴＭ３２Ｆ１０３Ｒ８Ｔ６等芯片进行相关的硬件设计，使用ＫＥＩＬ４．０进行固件程序和驱动程序的开发，设计了一种基于ＳＴＭ３２的ＣＣＩＤ协议的ＵＳＢ读卡器．该读卡器支持符合ＩＳＯ７８１６－３规范的接触式ＩＣ卡。

实验表明，该设计可以提高智能卡系统的通信速度和中断响应速度。

关键词：ＵＳＢ；ＣＣＩＤ协议；ＳＴＭ３２；ＩＳＯ７８１６－３一.引言随着社会的快速发展，现今社会生活紧张，而欣赏音乐是其中最好的舒缓压力的方式之一，音乐成了我们生活工作中的一个重要的部分。

位次我设计了一个基于ＳＴＭ３２的大容量音乐播放器。

二系统总体设计概述基于PCM1770芯片播放器三硬件设计3.1控制器STM32F105互联型系列微处理器使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核。

工作最高频率为72MHZ，内置256K字节的闪存和64K字节的SRAM。

丰富的I/O端口和联接到两条APB总线的外设。

包含标准的通讯接口（2个IIC接口，3个SPI接口，2个IIS接口，1个USB OTG 全速接口，5个USART接口和2个CAN接口），2个12位的ADC和4个通用的16位定时器。

它具有高性能、低功耗、低电压等特性，同时还具有高集成度和易于开发的特点，使该系列产品成为小型项目和作为完整平台的理想选择。

www�ele169�com | 3电子电路设计与方案随着时代的进步，数字压缩技术与日俱增，编解码技术也在飞速发展，而人们对语音效果的要求也越来越高。

从而导致语音文件在要求体积小的同时有尽可能高的保真度。

而在目前的音频标准中，MP3凭借其算法复杂，高压缩比，高音质的特点在众多音频标准中脱颖而出[1]。

为了进一步改善MP3播放器存储容量小、价格昂贵、播放歌曲单一的不足，设计了一种具有实用意义的MP3播放器。

1 硬件电路设计MP3音乐播放器控制器应用STM32F103ZET6单片机，利用集成了外部存储设备SD 卡，显示设备利用TFT-LCD液晶显示屏，用于人机交互的按键，解码音乐的VS1003和用于播放音乐的耳机接口。

基本设计是主控制器通过FATFS 文件系统方式从存储卡中读取音乐文件，根据解码芯片的状态，循环发送数据，经过硬件解码，输出模拟音乐流，但是这里必须要通过音响才能听到声音。

在按键输入这一块，能够用按键来进行人机交互，达到切歌等功能。

整体系统的设计框图如图1所示。

图1 系统总体框图■1.1 显示模块设计TFT-LCD 和别的显示模块得矩阵是不一样。

在TFT-LCD 上，屏幕上的每一个都和一个光源相对应。

这里的亮点就是像素点，光源就是晶体管。

设计的优点就是为了让每一个像素之间是相互独立的，可以避免晶体管之间的相互干扰。

在显示时，屏幕是要逐行或逐列的进行扫描，由于像素之间是相互独立的，所以在扫描的时候不会出现像素之间的干扰，这样在显示的时候，整体画面就具有了较高的质量。

显示模块的电路如图2所示。

图2 显示模块的设计电路■1.2 VS1003音频模块设计VS1003是芬兰VLSI 公司的研发生产的一款音频编解码芯片，可以对多种音频格式进行解码，音质较好，同时还具有录音功能，十分好用。

VS1003内部有5KB 的ROM，500B 的DRAM，四个通用输入输出接口，一个异步收发接口等其它丰富实用的资源。

• 123•基于STM32的多功能音乐播放器设计绵阳职业技术学院 罗金生 王荣海 李 岷 刘 成以音乐播放器为研究对象，提出一种基于STM32的音乐播放器的硬件和软件的设计方法，系统以STM32F103ZET6为控制核心，音频解码芯片VS1053B实现音频数据解码，挂载FATFS文件系统实现对SD卡中的音频文件进行读取，利用FFT快速傅里叶变换将音频信号转为频谱，加入了一个小型GUI显示界面配合OLED显示屏，实时的将界面、播放状态以及频谱生动的展示出来，此外还加入了蓝牙音频功能，通过手机蓝牙即可连接播放器播放音乐。

实验表明，该音乐播放器连接耳机能流畅播放多种格式的音乐文件，具有多功能、高性能、低功耗、操作方便、稳定可靠等特点。

引言：音乐可能是人类史上最古老、最具普遍性以及感染力的艺术形式之一。

音乐能提高人的审美能力，净化人们的心灵，树立崇高的理想。

不论时代怎么发展，人们的生活娱乐都离不开音乐。

因此，设计一款简单实用，多功能化的音乐播放器完全可以符合人们的爱好及需求。

本文介绍一种基于STM32F103处理器的SDIO接口模块及外围音频解码芯片实现一个SD卡的音乐播放器，它读取存储在SD卡里的音频格式文件，并通过立体声音解码芯片输出，能进行频谱显示，还可以通过手机蓝牙与其连接播放音乐等功能。

1.系统硬件电路设计基于STM32F103VET6微控制器所设计的MP3播放器，主要包括：存储模块、蓝牙音频模块、音频解码模块、显示模块。

系统方案设计的系统框图如图1所示。

主控制器芯片，利用其SDIO接口不断读取SD卡音频文件送入缓存区；使用了三组SPI接口，第一组SPI接口将读取的音频数据流送至音频解码芯片VS1053进行解码，第二组SPI接口连接了字库存储芯片，用于显示歌曲名等，第三组SPI接口连接OLED显示屏幕实现人机交互以及显示歌曲信息和频谱等；使用了一个定时器、一个DMA以及一个ADC通道实时快速采集音频输出，并利用FFT将其从时域转换为频域；使用通用IO控制蓝牙以及音频切换芯片和键盘。

《嵌入式系统原理》课程设计说明书题目：利用STM32实现MP3播放器院（系）：信息与电气工程学院STM32芯片应用实验设计任务书第一种方案是简易声波播放器，仅使用STM103V100评估板，令计时器TIM4工作在PWM模式下，将wav格式的声波文件从SD卡中读出，由TIM4产生不同频率的方波通过低通滤波器和放大器送喇叭，如图1所示；第二种方案则是简易MP3播放器，还需要使用额外的解码芯片，将MP3格式的文件从SD卡读出，然后送解码芯片解码播放，如图2所示。

本节将先介绍SD卡、FAT16文件格式、VS1003编解码器等关键部分，然后再分别给出两种设计方案的软件设计。

图1 简易声波播放器方案图2 简易MP3 Player方案1 SD卡的结构及读写方法STM103V100评估板有SD连接器，其使用SPI总线与STM32处理器连接，如图3所示。

图3 SD连接器与STM32处理器SPI连接图SD卡（Secure Digital Memory Card）是一种为满足安全性、容量、性能和使用环境等各方面的需求而设计的一种新型存储器件，SD卡允许在两种模式下工作，即SD模式和SPI模式，本系统采用SPI模式。

本小节仅简要介绍在SPI模式下，STM32处理器如何读写SD卡，如果读者如希望详细了解SD 卡，可以参考相关资料。

SD卡内部结构及引脚如图4所示。

图4 SD卡内部结构及引脚SD卡主要引脚和功能为：CLK：时钟信号，每个时钟周期传输一个命令或数据位，频率可在0～25MHz 之间变化，SD卡的总线管理器可以不受任何限制的自由产生0～25MHz的频率；CMD：双向命令和回复线，命令是一次主机到从卡操作的开始，命令可以是从主机到单卡寻址，也可以是到所有卡；回复是对之前命令的回答，回复可以来自单卡或所有卡；DAT0～3：数据线，数据可以从卡传向主机也可以从主机传向卡。

SD卡以命令形式来控制SD卡的读写等操作。

可根据命令对多块或单块进行读写操作。

郑州大学西亚斯国际学院本科毕业论文（设计）题目基于STM32的MP3播放器设计指导教师职称学生姓名王帅学号专业电子信息工程班级电信2班院（系）完成时间电子信息工程学院2012年4月 9日基于STM32的MP3播放器设计摘要Cortex-M3基于最新最好的32位ARMV7架构，是ARM公司为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的内核。

ARMV7架构支持高度成功的Thumb-2指令集，那么这就同时赋予了Cortex-M3很多时尚、前卫甚至崭新的特性，让它在很好、很强大的同时，编程模型却变得更加清新爽洁了。

而STM32正是基于Cortex-M3这种优秀内核的32位微控制器，在 Cortex-M3 的基础上又加入了自己先进的技术，让该CPU在低成本、低功耗下充分发挥它具有的高性能特性。

说到MP3，它是一种高质量音乐压缩标准，采用MP3压缩的数据量可以缩小到1/12，音质却没有多少损失。

由于它的这些特性，使它很快成为一种集音频播放、数据存储为一身的数码产品，并深受人们的喜爱。

本系统采用的CPU是基于Cortex-M3内核的STM32F103VET6微控制器，MP3 解码使用VS1003硬件解码芯片，结合SD卡、LCD等外围设备设计的MP3播放器。

整个系统的设计包括电路设计、PCB制作以及硬件测试、软件设计三个部分。

实现的主要功能有:通过彩屏LCD显示歌曲的相关信息，并通过触屏功能实现MP3的播放，换歌等操作。

软件系统需要移植的软件模块有：FAT系统模块，GUI系统模块，uC/OS操作系统模块。

本系统在实现以上功能的基础上还计划实现歌词的同步显示，电子书，图片显示等功能，以使本系统更加优秀。

关键词:MP3播放器/Cortex-M3/STM32F103VET6/uCGUI/uC/OSBASED ON STM32 MP3 PLAYER DESIGNA BS T R A C TCortex-M3 based on the latest best 32-bit ARMV7 architecture is ARM company requirements for high performance, low cost, low power consumption embedded application special design of the kernel. ARMV7 framework support highly successful Thumb-2 instruction set, so it is also give the Cortex-M3 many fashion, halfback and even new characteristics, let it in is very good and very powerful at the same time, programming model is getting more pure and fresh and bright.And it is based on the STM32 Cortex-M3 this excellent kernel 32 bit micro-controller, in the Cortex-M3 again on the foundation of joined their advanced technology, let the CPUin the low cost, low power consumption into full play under the high performance characteristics with it.Said to MP3, it is a kind of high quality music compression standard, the MP3 compressed data can be narrowed to 1/12, but not much loss sound quality. Because of its these features to make it soon became a collection of audio playback, data storage to a digital products, and very popular.The system USES the CPU is based on the core Cortex-M3 STM32 micro controller, MP3 decoding use VS1003 hardware decoding chips, combined with the SD card, LCDand peripheral design MP3 player. The whole system design including circuit design, PCB production and hardware testing, software design three parts. Of the realization of the main functions are: through the color LCD display songs of relevant information, and at the screen functions of MP3 playback, change song operation. Software system needs to be transplanted software module: FAT system module, GUI system module, uC/OS operating system module. This system realizes the above functions based on the lyrics also plans to realize displayed, ebooks, images show, and other functions, in order to make the system more outstanding.K E Y W O R D S: MP3 Players,Cortex-M3, STM32F103VET6,uC/GUI,uC/OS目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 国内外研究现状及意义 (1)1.3 设计和研究方向 (2)2 系统设计理论基础 (2)2.1 ARM嵌入式系统 (2)2.2 STM32F103VET6微控制器 (2)2.3 SD卡 (3)2.4 FAT16文件系统 (5)2.4.1 DBR区 (5)2.4.2 FAT区 (5)2.4.3 FDT区 (6)2.4.4 DATA区 (6)2.5 uCGUI图形系统 (6)2.6 uC/OS-II实时操作系统 (6)2.7 音频编解码器 (8)2.8 液晶显示器 (9)2.9 电路设计与制作 (9)3 系统方案设计 (10)3.1 系统设计方框图 (10)3.2 方案设计及选择 (10)3.2.1电源部分 (10)3.2.2微控制器（CPU）部分 (10)3.2.3 LCD液晶及输入设备 (11)3.2.4字库Flash部分 (11)3.2.5 MP3外设部分 (11)3.2.6 MP3存储部分 (12)3.3 最终设计方案 (12)4 硬件电路设计 (13)4.1模块整体说明 (13)4.2模块分别介绍 (13)4.2.1 LM1117-3.3电源模块 (13)4.2.2 STM32F103VET6微控制器模块 (14)4.2.3 SSD1289TFT液晶模块 (15)4.2.4华邦W25X16 Flash模块 (16)4.2.5 VS1003 MP3解码模块 (17)4.2.6 SD卡MP3存储器模块 (19)5 软件程序设计 (20)5.1软件驱动部分 (21)5.1.1 TFT真彩液晶驱动 (21)5.1.2 ADS7843触摸屏芯片驱动 (21)5.1.3 W25X16驱动 (23)5.1.4 SD卡驱动 (24)5.1.5 VS1003驱动 (24)5.2 软件系统移植 (25)5.2.1 uC/GUI的移植 (25)5.2.2 uC/OS-II的移植 (28)5.2.3 FATFS文件系统的移植 (29)5.3 软件设计部分 (31)5.3.1字库和unicode转换表向W25X16写入 (32)5.3.2 uC/GUI中文支持 (33)5.3.3 FATFS文件系统长文件名和中文支持 (37)5.3.4 uC/GUI与uC/OS-II联合使用 (40)5.4 本设计软件系统部分 (41)5.4.1软件系统结构图 (41)5.4.2 触屏检测任务 (41)5.4.3 触屏信息处理 (42)5.4.4 GUI界面控制任务 (42)5.4.5 MP3进度条控制任务 (43)5.4.6 MP3播放控制任务 (44)6 设计总结 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录 (47)1绪论1.1选题背景随着信息技术的飞速发展，形式多样的数字化产品已经开始成为继 PC机后的信息处理工具，在这种数字化潮流下，嵌入式系统已成为当前研究和应用的热点之一，嵌入式手持设备的视音频多媒体应用也越来越广泛。

嵌入式MP3播放器的设计1 系统概述本文采用STM32系列微控制器，结合解码芯片VS1003、SD卡、LCD等外围设备设计并实现了MP3播放器。

其主要功能有:播放VS1003支持的所有音频文件，如MP3、WMA、WAV文件，且音质非常好；通过触摸屏实现按键功能，控制播放上一首/下一首、音量增减等；通过LCD显示歌曲名字和播放状态；本系统还实现了读卡器功能，PC机可通过USB接口直接对开发板上的SD卡进行读写操作，以方便拷贝音频文件。

MP3播放过程是STM32通过SPI1接口将数据从SD卡中取出，然后通过SPI2接口送至解码芯VS1003解码播放。

这里解码模块单独使用一个SPI接口，以减小干扰和噪声、提高音质。

2 系统硬件设计方案本系统在硬件上分为6个模块: 微控制器STM32F103、解码模块VS1003、存储模块SD卡、触摸屏、USB接口和显示屏LCD。

系统硬件框架如图5所示。

VS1003STM32图5 系统硬件框架图2.1 存储模块设计SD卡在现在的日常生活与工作中使用非常广泛，时下已经成为最为通用的数据存储卡。

在诸如MP3、数码相机等设备上也都采用SD卡作为其存储设备。

SD卡之所以得到如此广泛的使用，是因为它价格低廉、存储容量大、使用方便、通用性与安全性强等优点。

SD卡支持两种总线方式: SD方式与SPI方式。

其中SD 方式采用6线制，而SPI方式采用4线制，采用单片机对SD卡进行读写时一般都采用SPI模式。

可用不同的初始化方式使SD卡工作于SD方式或SPI方式。

在本设计中，音频数据MP3文件是以SD卡为载体。

所以在电路设计中必须含有读取SD卡模块。

该系统使用STM32内部接口SPI1与SD卡进行通信，下面介绍其引脚连接情况。

PE3:低电平有效，连接到SD卡的片选引脚CD/DAT3。

SPI在和SD卡进行通信时，需要将PE3拉低才能对SD卡进行操作。

PA7:映射为STM32内部接口SPI1的主输出从输入(MOSI)信号线。

基于STM32的MP3播放器的设计【摘要】本文设计了一种能方便听取MP3文件的播放器。

使用STM32微控制器作为主控芯片，使用音频解码模块解码音频数据，使用SD卡模块存储歌曲，利用音频放大模块和扬声器实现音频外放，可通过TFTLCD液晶屏查看当前播放音乐的歌名，当前播放时间，音乐播放总时间，音量，SD卡内音乐总数，当前音乐在SD卡列表的编号等信息，通过按键实现音量大小调节和歌曲选择下一曲或者选择上一曲。

利用两个指示灯指示程序运行状态和指示VS1053正在初始化。

【关键词】STM32F103；TFTLCD液晶屏；音频解码模块；SD卡模块；音频放大模块；扬声器。

Design of MP3 player based on STM32[Abstract]This article has designed a kind of player which can listen to the MP3 file conveniently. Using STM32 microcontroller as the main control chip, using the audio decoding module decodes the audio data, using the SD card storage module using songs, audio amplifier module and speaker audio amplifier which can view the music of the song by TFTLCD screen, the current playback time, music playback time, volume, the total number of SD card music. The music in the information list of SD card number, through the keys to achieve the volume regulation and song selection the next song or choose a song. The two indicator lights are used to indicate the running state of the program and indicate that the VS1053 is initializing.[Key words] STM32F103; TFTLCD screen; audio decoding module; SD card module; audio amplifier module; loudspeaker.目录1 引言 (1)1.1设计背景及意义 (1)1.2设计要求 (1)1.3实施计划 (1)1.4系统开发准备 (1)2 设计方案 (2)2.1主控芯片 (2)2.2音频解码模块 (2)2.3显示模块 (2)2.4存储模块 (2)2.5音频放大模块 (3)2.6扬声器 (3)3 总体设计 (4)4 硬件设计 (5)4.1 STM32F103主控芯片 (5)4.2音频解码模块 (5)4.2.1 VS1053的介绍 (5)4.2.2 VS1053的特点 (6)4.2.3 VS1053模块资源 (6)4.2.4模块与STM32连接 (6)4.3音频放大模块 (7)4.4 SD卡模块 (7)4.4.1 SD卡简介 (7)4.4.2 SD卡引脚 (7)4.5 TFTLCD显示模块 (8)4.5.1 TFTLCD显示屏的介绍 (8)4.5.2 TFTLCD显示屏接口 (9)4.6 按键模块 (9)4.7 LED模块 (10)5软件设计 (11)5.1总体设计思想 (11)5.2系统功能软件设计 (11)5.2.1音频解码模块 (11)5.2.2 SD卡模块 (12)5.2.3按键设计模块 (13)5.2.4 TFTLCD显示模块 (13)6系统调试 (14)6.1按键模块测试 (14)6.2 TFTLCD显示模块测试 (14)6.3 SD卡模块测试 (14)6.4音频模块测试 (14)6.5扬声器测试 (14)7 设计总结 (15)致谢....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。

项目编号：T03014006上海交通大学PRP学 生 研 究 论 文项目名：基于STM32处理器的开发板设计论文题目：基于STM32的mp3播放器的设计学生姓名：韩骏超学生学号：5060309773所在院（系）：电子信息与电气工程学院指导教师：张士文承担单位：摘要Cortex-M3是ARM公司为要求高性能(1.25 Dhrystone MIPS/MHz)、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的内核。

STM32系列产品得益于Cortex-M3在架构上进行的多项改进，包括提升性能的同时又提高了代码密度的Thumb-2指令集和大幅度提高中断响应的紧耦合嵌套向量中断控制器，所有新功能都同时具有业界最优的功耗水平。

本系统是基于Cortex-M3内核的STM32微控制器的mp3播放器，在硬件方面主要有VS1053硬件音频解码器和12864点阵液晶屏，在软件方面主要有VS1053的驱动，SD卡工作在SPI模式下的读写驱动，FAT文件系统的移植，12864液晶的驱动，嵌入式操作系统ucOSii的移植以及嵌入式图形管理器ucGUI的移植。

整个设计过程包括电子系统的设计技术及调试技术，包括需求分析，原理图的绘制，pcb板的绘制，制版，器件采购，安装，焊接，硬件调试，软件模块编写，软件模块测试，系统整体测试等整个开发调试过程。

关键词：STM32，VS1053， FAT文件系统，12864液晶，ucOSii，ucGUIAbstractCortex-M3 are ARM companies that require high performance (1.25 Dhrystone MIPS / MHz), low-cost, low-power embedded applications specially designed core. STM32 family benefits from the Cortex-M3 architecture at on a number of improvements, including upgrading the performance and at the same time improve the code density of the Thumb-2 instruction set and interrupt response significantly improve the tightly coupled nested vector interrupt controller, All new features are at the same time the optimal power consumption level of the industry.The system is based on the Cortex-M3 core STM32 microcontroller mp3 player, mainly in hardware have VS1053 hardware audio decoder and 12864 dot matrix LCD screen, mainly in the software driver VS1053 has, SD card work in the SPI mode to read and write drive, FAT file system of the transplant, 12864 LCD drivers, embedded operating system and embedded ucOSii transplant graphics manager ucGUI transplant.The entire design process including the design of electronic systems technology and debugging techniques, including needs analysis, mapping principle, pcb drawing board, plate making, device procurement, installation, welding, hardware debugging, preparation of software modules, software module testing, overall system testing throughout the development process.KEY WORDSSTM32，VS1053， fat filesystem，12864 dot matrix LCD screen，ucOSii, ucGUI目录1. 系统描述 (5)1.1 综述 (5)1.2 系统框图 (5)1.3 功能实现 (5)2. 硬件设计 (6)2.1 总体框架 (6)2.2 STM32微控制器 (6)2.2.1 芯片介绍 (6)2.2.2 管脚图 (6)2.2.3 电路图 (7)2.3 VS1053音频解码器 (8)2.3.1 VS1053芯片介绍 (8)2.3.2 VS1053特性： (8)2.3.3 结构框图 (8)2.3.4 电路原理图 (9)2.4 SD卡模块 (9)2.4.1 SD卡介绍 (9)2.4.2 电路原理图 (9)2.5 液晶12864模块 (10)2.5.1 液晶12864介绍 (10)2.5.2 结构框图 (10)2.6 系统PCB (11)3. 软件设计 (13)3.1 总体框架 (13)3.2 主模块 (13)3.2.1 模块介绍 (13)3.2.2 目录结构 (13)3.3 STM32固件库 (14)3.3.1 模块介绍 (14)3.3.2 目录结构 (14)3.4 SD卡读写驱动与FAT文件系统 (14)3.4.1 模块介绍 (14)3.4.2 目录结构 (14)3.5 VS1053音频解码驱动 (15)3.5.1 模块介绍 (15)3.5.2 目录结构 (15)3.6 液晶显示接口 (15)3.6.1 函数介绍 (15)3.6.2 函数流程图 (15)3.7 嵌入式操作系统ucOSii (15)3.7.1 ucOSii介绍 (15)3.7.2 ucOSii移植结构图 (16)3.7.3 实际应用 (16)4. 系统开发与测试 (17)4.1 开发环境 (17)4.1.1 硬件设备 (17)4.1.2 软件环境 (17)4.2 开发步骤 (17)4.2.1 需求分析 (17)4.2.2 芯片选型和器件选择 (17)4.2.3 电路图设计与芯片采购 (17)4.2.4 硬件制作 (17)4.2.5 硬件连接 (18)4.2.6 固件库的使用 (18)4.2.7 读写SD卡 (18)4.2.8 操作FAT文件系统 (18)4.2.9 音频解码器的调试 (18)4.2.10 液晶驱动的测试 (18)4.2.11 字库以及gui的测试 (18)4.2.12 系统总体测试与调试 (18)4.2.13 成果展示 (19)5. 心得体会 (23)6. 参考文献 (24)7. 致谢 (25)1. 系统描述1.1 综述本系统是基于STM32微控制器所设计的MP3播放器，音频文件储存在SD 卡上，由微控制器读取数据并送到VS1053音频解码模块解码并输出，同时微控制器驱动液晶模块显示当前播放信息，提供同步歌词显示。

基于STM32单片机的MP3播放器毕业设计摘要：随着人们生活水平的提高，人们对音乐的需求越来越高，尤其是便携式的音乐播放器，如MP3播放器。

本设计基于STM32单片机，设计了一款功能强大的MP3播放器，并实现了音乐播放、暂停、停止、上一曲、下一曲等基本功能。

1.引言MP3播放器是目前市场上非常流行的音乐播放设备，能够存储和播放数千首歌曲。

本设计采用了STM32单片机作为主控芯片，通过设计合适的电路和编写相应的程序，实现了一款功能强大的MP3播放器。

2.系统架构系统由主控单片机、存储模块、音频解码模块、音频放大模块和用户界面模块组成。

主控单片机采用STM32F系列，具有强大的计算和控制能力。

存储模块使用闪存芯片进行音乐文件的存储。

音频解码模块使用MP3解码芯片，能够将音乐文件解码为音频信号。

音频放大模块使用功放芯片，对音频信号进行放大。

用户界面模块使用LCD显示屏和按钮，用户可以通过按钮进行音乐播放器的控制。

3.硬件设计电路设计主要包括主控单片机的外设接口设计、存储模块的选型和接口设计、音频解码模块的选型和接口设计以及音频放大模块的选型和接口设计。

主控单片机的外设接口设计需要考虑与存储模块、音频解码模块和用户界面模块的接口适配。

存储模块的选型需要考虑存储容量和读写速度。

音频解码模块的选型需要考虑解码效果和功耗。

音频放大模块的选型需要考虑功放芯片的输出功率和音质。

4.软件设计软件设计主要包括主控单片机的程序设计、音频解码模块的驱动程序设计、用户界面模块的控制程序设计等。

主控单片机的程序设计需要实现音乐文件的读取、解码和播放控制等功能。

音频解码模块的驱动程序设计需要实现音频解码芯片与主控单片机的通信和数据传输。

用户界面模块的控制程序设计需要实现LCD显示屏的刷新和按钮的响应。

5.实验结果与分析经过实际测试，本设计的MP3播放器能够正常播放音乐文件，并且具有良好的音质和稳定的性能。

用户通过LCD显示屏可以实现对音乐的控制和操作。

生产实习报告——基于STM32的播放器设计一．概述（1）使用STM32编写代码送至蜂鸣器中，实现简易的播放器功能（2）通过使用时钟芯片，可以显示出当前的时间日期（3）可以通过重力感应完成上下一曲。

（4）开机时有开机动画。

（5）完成完整的电路设计原理图及软件源代码。

二．总体设计框图小组分工：总体设计：由组长郑健师完成。

时间模块：张春蕾、张宁、张道永。

重力感应模块：宗瑞、张正阳、金以俊、司良振。

开机动画模块：王丹阳、张金凤、宋加伟。

三、关键模块设计1、重力模块设计：在播放音乐时，可以通过改变ARM板的重心来进行歌曲的前一首和后一首的切换.实现方法：在每次播放音符的时候检测是否有重力偏转的大幅度改变，如果有，则停止播放当前歌曲，进去上下曲的播放。

此外软件还设有重力感应锁定模块，只需要将开关1打上就可以实现2、时间显示:这个模块主要是通过例程实验代码实现的。

具体的就是读取时钟芯片的数据，然后显示在OLED上面。

3、开机显示：读取汉字“欢迎光临“程序没执行一次，改变显示的位置，从而实现了文字在动的效果四．测试结果通过我们这两个星期的努力，我们的任务基本实现了，我们通过蜂鸣器来实现播放，通过重力感应来完成下一曲上一曲的播放和功能选择，还有就是开机动画也完成了预期的效果。

五．总结我们经过了两个星期的共同合作，我们从一点也不懂，到对基板有了比较理性的认识，再到完成了基本的设计，实现了基本的功能，团队协作精神也得到了提高。

我们从中收获了很多。

六．关健程序代码主程序的菜单显示模块：重力感应实现上下曲的代码:时间显示模块的部分代码：七相关问题：1 重力感应实现的基本原理：重力传感器是将运动或重力转换为电信号的传感器，主要用于倾斜角、惯性力、冲击及震动等参数的测量。

在测量平台倾斜角时，将重力传感器垂直放置于在所测平台上，重力传感器的敏感轴应与倾斜平台的轴向一致，在水平状态下应与水平面平行。

其中α 为平台沿某一方向的倾斜角。