基于AU7842车载MP3播放器设计

图书分类号：密级：毕业设计（论文）基于单片机的MP3播放器设计学生姓名汤明学院名称信电工程学院专业名称电子信息工程指导教师陈豹2012年5月10日摘要因为单片机编写的MP3播放器具有执行效率高、频率输出稳定、易于修改、高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等，使单片机近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、及通讯设备、日常消费类产品、玩具等[1] .利用单片机设计的MP3播放器具有硬件电路简单，软件运行可靠等特点。

本文介绍了一种以 AT89S52 单片机为控制核心的MP3。

该设计采用2＊16个点阵液晶模块LCD1602作为显示界面,蜂鸣器作为发声元件，并利用定时器进行中断控制。

本文分析了基于单片机的MP3播放器的工作原理，详细介绍了MP3播放器的功能及其硬件设计和软件设计的方法，给出了基于MCS-51单片机的MP3播放器的具体实现方案并重点讲述了其硬件实现与软件编写，实现了单片机MP3播放器对音乐的演奏。

关键词：MP3播放器；AT89S52;LCD1602目录摘要 (I)1绪论 (1)2设计综述 (2)2。

1单片机工作原理 (2)2。

1。

1 单片机概述 (2)2。

1.2 单片机的应用领域及发展趋势 (2)2.2 单片机产生音调的方法 (3)2。

3 KEIL开发系统 (4)2.4 PROTEUS的操作 (8)3硬件设计 (9)3。

1总体方案设计 (9)3.2 单片机最小系统电路 (9)3.2。

1 AT89S52芯片性能介绍 (9)3。

2.2 电源电路 (13)3。

2.3 时钟振荡电路 (13)3。

3 键盘扫描模块 (15)3。

4 显示模块 (16)3.5 播放模块 (17)4 系统软件设计 (18)4。

1编程原理及流程图 (18)5 调试与仿真结果 (22)5.1 软件调试 (22)5.1.1 测试LED显示模块 (23)5。

1.2 测试键盘控制模块 (24)5.1.3 测试P3.0口输出 (24)5.2 调试中遇到的问题及解决 (25)5.3 仿真结果 (25)结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录1 源程序 (29)1绪论几千年来,各种乐器的发声无一不是依靠琴弦、簧片、哨片引起管柱振动而作为声源的。

车型MP3播放器文件系统模块的设计与实现的开题报告一、选题背景随着车载音频娱乐的普及，车辆中的MP3播放器逐渐成为车辆中的必备设备之一。

因此，设计和实现一个高效、稳定、易用的MP3播放器文件系统模块，对于提升汽车娱乐体验、增加汽车附加值具有重要意义。

本项目旨在解决当前车载MP3播放器文件管理功能不足、音质受干扰等问题，实现高性能、稳定、易用的MP3播放器文件系统模块。

二、选题目的1. 设计一个高效、稳定的文件系统，支持多种文件格式的播放。

2. 解决车载MP3播放器因其他电子设备的电磁干扰而产生的质量问题。

3. 提供一个易用的界面，方便用户管理和播放音乐。

三、研究内容1. 分析磁盘存储文件的文件系统设计。

2. 研究支持多种文件格式的解码技术和播放引擎实现。

3. 设计和实现音频衰减算法，解决车载音频系统中的干扰问题。

4. 设计和实现用户友好的操作界面。

四、技术路线1. 磁盘存储文件的文件系统设计磁盘存储文件系统的设计，采用文件索引表实现文件系统。

设计文件索引表的数据结构，并实现文件的读写、删除、增加等操作。

2. 支持多种文件格式的解码技术和播放引擎实现MP3编码文件播放器部分采用faad库进行解码，同时实现了PCM波形转换，将mp3音频转换为wav波形，方便进行音量控制。

设计并实现一个高性能的播放引擎，支持多种文件格式的音频播放。

3. 设计和实现音频衰减算法，解决车载音频系统中的干扰问题采用数字信号处理技术，设计和实现音频衰减算法，降低车载音频系统因其他电子设备的电磁干扰而产生的质量问题，提高音质和用户体验。

4. 设计和实现用户友好的操作界面设计一个友好易懂的用户界面，方便用户管理和播放音乐。

五、计划进度第一阶段(1-2周)：研究车载MP3播放器文件系统设计原理。

第二阶段(2-4周)：设计和实现文件系统的文件索引表，文件读写、删除、增加等操作。

第三阶段(4-6周)：实现MP3播放器部分，支持多种文件格式的解码技术和播放引擎实现。

摘要在我们的日常生活中，人们会面对许多来自周围环境的压力，而听音乐已经成为普通大众放松自己的方式，MP3播放器则是听音乐必不可少的工具。

以前的音乐播放器有功能单一、系统流畅度低、输出音质差、无法扩展容量、与电脑交换数据时传输缓慢等缺点。

为了提高MP3播放器的质量，满足各类人群需求，特此设计了一个基于单片机的MP3播放器。

本课题主要研究基于单片机的MP3设计，设计以STC12C5A60S2单片机作为主控芯片，同时结合音频解码芯片VS1003、功率放大器、存储电路、SD卡读写模块等外部电路组成音乐播放系统。

能够完成对存储器识别和数据读取，将在存储器中读取的MP3文件或其他音频文件解码并播放流畅的音乐。

关键词：MP3播放器；STC12C5A60S2单片机；VS1003解码器AbstractIn our daily life, people face a lot of pressure from the surrounding environment, and listening to music has become a way of the general public to relax,the MP3 player is the tool to listening music. Once upon a time the music player has a single function, low system fluency, output quality is poor, cannot expand capacity, exchange data transmission shortcomings such as slow with computers. In order to improve the quality of the MP3 player, meet the needs of all kinds of people, we designed a MP3 player based on single chip microcomputer.This topic finishes the software design of the music player based on the 51 microcontroller，In combination with audio decoding chip VS1003,power amplifier,storage circuit and the SD card reader module composition a music playback system. The system is able to complete the recognition and data memory read,read the files in the memory and play music fluently.Keywords:MP3 player; STC12C5A60S2 MCU; VS1003 decoder目录1 绪论 (1)课题背景 (1)课题意义 (2)课题研究内容 (2)2 主要元器件介绍 (3)STC12C5A60S2单片机简介 (3)VS1003(MP3/WMA音频编解码器) (3)VS1003概述 (3)VS1003特性 (4)VS1003芯片LQFP-48和BGA-49Ball封装的引脚分配 (4)SD卡读写模块 (6)SD卡读写模块概述 (6)技术规格 (6)引脚分配 (7)3 系统硬件设计 (9)系统硬件设计综述 (9)按键控制电路 (9)SD卡电路 (10)VS1003电路 (10)4 系统软件设计 (12)编程软件介绍 (12)Keil软件介绍 (12)Keil使用方法 (12)程序语言介绍 (15)C语言 (15)语言特点 (15)C语言与汇编语言对比 (16)系统软件设计综述 (17)VS1003模块的MP3文件播放程序设计 (20)系统性能分析 (21)5硬件测试 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录A 英文原文 (25)附录B 汉语翻译 (27)附录C 源程序 (28)附录D 元件清单 (44)附录E 电路图 (45)附录F 实物图 (47)1 绪论课题背景德国人Brandenburg在20世纪80年代进入顶尖的研究机构Fraunhofer Institute for Integrated Circuit，组成了MP3研发小组，并开始着手研发MP3。

基于DSP技术的MP3播放器的研究与设计现在市场上推出了各种型号的MP3随身听，它们采纳先进的智能控制技术，利用先进的芯片，不仅实现了MP3格式语音的播放，而且集多种功能于一身。

但这些精巧的随身听价格较昂贵，因此本文按照要求设计了一种便宜MP3播放器，利用硬件存储语音文件，并能够从PC 机下载，从而可随时更新MP3音乐。

该MP3播放器同时附加了文本阅读的功能，可做到语音和文本的同步输出。

MP3播放器系统构成MP3播放器系统结构由图1所示，按照MP3播放器特点要求挑选了TI 公司的TMS320VC5402芯片，该芯片优越的效价比既可充分胜任本设计的信号处理又能满足本设计要求的价廉目的。

而主机选用功能较强的AT89C51芯片。

设计原理上，C5402芯片的信号处理部分和89C51的智能控制部分来分离完成设计，并相应制作两块，可以明确设计思路，实物的大小也减半。

由图1，MP3播放器系统选用大容量的FLASH MEMORY作为主存储器硬件存储语音文件，DSP程序也存储在FLASH中，运行时再引导到DSP的高速RAM，从而省去DSP芯片部分的程序存储空间。

利用串口通信电路可以实现由PC机下载语音文件功能，利用液晶显示屏，还可以从PC机下载小说并在LCD上阅读。

DSP、MPU硬件设计 MP3播放器中，DSP芯片的Bootloader采纳了HPI口方式。

因为在硬件上HPI引脚与DSP的数据、地址引脚是互相自立的，同时HPI口内部又有控制机制，所以外部主机通过HPI口拜访DSP内部RAM时不会影响DSP的正常运行。

HPI利用DSP芯片上1000H地址开头的一块具有分享存储器功能的2K字RAM，来实现主机与从机间的数据交换。

DSP扩展了一片64K 字高速静态RAM(CY7C1021V33-10)，作为DSP芯片的片外RAM，用以适应各种音频处理算法对存储器容量的要求。

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摘要：在当今这个信息、科技高速发展的数字化时代，数字信号处理技术逐步体现出它的优势与拓展空间。

越来越多的电子产品将数字信号处理作为技术核心，并广泛应用于控制、通信、图像处理等各个领域。

为了适应这一发展趋势，基于DSP 的MP3播放器设计的这一课题也就如期而至，在这次接近实践的实习中我们将针对DSP的硬件实现原理和其结构特点，利用汇编语言设计相应的代码来实现预期目的中所要达到的MP3播放器各项功能。

与此同时，针对DSP的MP3解码问题的理解和解决也成为了我们这次设计中需要克服的最大难题。

相比专用芯片的MP3解码，采用DSP芯片进行软解码的灵活性、可移植性、通用性等都具有很大优势。

实习中需要用PROTEL软件对外围电路进行设计和绘制，利用CCS软件进行汇编程序的编译和调试，在软硬件设计完成后将其结合进行仿真完成设计要求。

关键词：数字信号处理；MP3；解码；PROTEL目录1 课题综述 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题意义 (1)1.3预期目标 (1)1.4面对问题 (1)2 系统分析 (2)2.1涉及到的基础知识 (2)2.2解决问题的基本思路 (5)2.3软件分析 (5)2.4硬件分析 (6)2.5总体方案 (6)3 系统设计 (7)3.1软件设计 (7)3.2硬件设计 (8)3.3程序代码 (10)4 电路设计 (14)4.1电源电路 (14)4.2FLASH存储器电路 (15)4.3USB接口电路 (16)4.4PCB图 (17)5 系统仿真与调试 (17)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (23)1 课题综述1.1 课题来源DSP应用的快速发展为数字信息产品带来广阔的发展空间，并将支持通信、计算机和消费类电子产品的数字化融合。

与此同时，数字编解码及压缩技术也不断进步，在对于音视频处理领域也成了当前的热点之一。

MP3在这时也应运而生，成为了当今科技时尚潮流的代名词，各种手持娱乐终端、消费类电子产品中对于MP3播放器的功能，也是风靡一时。

基于单片机的MP3播放器设计随着科技的不断进步，单片机技术的出现为现代电子产品设计带来了巨大的变革。

如今，人们可以借助单片机将各种不同的功能集成到单一的设备中，实现复杂的功能。

MP3播放器是现代生活中常见的电子设备，能够提供高质量的音频播放功能。

本文将探讨如何基于单片机设计一个MP3播放器。

一、硬件设计1、单片机选择：首先需要选择合适的单片机作为主控芯片。

考虑到性能和价格因素，可以选择如STM32单片机作为核心控制器。

2、存储模块：为了存储音频文件，需要使用存储芯片或者SD卡等存储设备。

例如，可以使用SPI接口的EEPROM芯片来存储音频数据。

3、音频解码模块：该模块负责将存储的音频数据转换成模拟信号，然后通过音频放大器驱动耳机播放。

常见的音频解码芯片有炬力2588和炬力2589。

4、显示模块：为了方便用户操作和显示信息，可以选择LCD显示屏作为显示模块。

它可以通过SPI或者并行接口与单片机通信。

5、按键模块：为了实现用户输入功能，可以设计一个按键模块。

它可以通过GPIO接口与单片机通信。

二、软件设计1、系统初始化：在系统上电后，需要先进行系统初始化，包括设置单片机的时钟频率、配置IO口、初始化存储模块、音频解码模块和显示模块等。

2、音频文件读取：通过存储模块读取存储的音频文件数据，然后通过音频解码模块将数据转换成模拟信号，最后通过音频放大器驱动耳机播放。

3、用户操作：通过按键模块实现用户操作，如播放/暂停、上一曲/下一曲、音量调节等。

同时，在显示模块上显示当前播放状态、播放进度等信息。

4、文件管理：可以实现文件浏览、搜索、删除等功能，方便用户管理音频文件。

5、系统测试与调试：在完成硬件和软件设计后，需要进行系统测试和调试，确保系统能够正常工作。

三、注意事项1、在硬件设计过程中，需要考虑电源供电稳定性、信号干扰等问题，避免对音质产生影响。

2、在软件设计过程中，需要考虑程序结构、代码优化等问题，提高程序效率和稳定性。

基于AU6840的车载音乐播放系统设计
张江洪
【期刊名称】《吉首大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(030)002
【摘要】采用基于51内核微控制器AU6840为控制核心,笔者通过车身电路接口模块扩展了收音机、USB、SD卡媒体播放功能,从而实现了车载多媒体音乐播放功能,可以满足车主对车载音乐多媒体播放需要.
【总页数】3页(P63-65)
【作者】张江洪
【作者单位】湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲,412000
【正文语种】中文
【中图分类】TN710
【相关文献】
1.基于车载影音娱乐系统的音乐播放器设计与研究 [J], 潘泽锴;覃贵礼
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5.基于单片机的音乐播放器系统设计 [J], 付晓雪
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基于单片机MP3播放器设计-毕业设计基于单片机的MP3播放器设计音频信号数字化后所面临的一个不容忽视的问题是：巨大的数据量给存储和传输带来的压力。

因此音频压缩技术在广播专业领域、网络传输及多媒体应用中受到广泛关注，成为音频信号处理的关键技术之一。

MPEG(Moving Picture Experts Group)运动图像专家组，在1992年底制定了第一个世界范围的Hi-Fi(High-Fidelity)质量的音频编码标准MPEG-1。

MPEG-1分为三种不同的方式，称为Layer1、Layer2和Layer3。

序号越高，复杂性越大，但是可提供更好的编码效率，特别是在低比特率时。

MP3就是MPEG-1 Layer3，是基于感知编码的算法，目前在CD音质的声音压缩方面，是一种通用的方法。

使用MP3标准对于音频数据编码既可以获得较大的音频数据压缩比，又可以得到较好的音乐回放质量。

MP3的解码器结构复杂，涉及到大量的数学计算，对处理器与内存的要求相当高。

目前，AT89C51处理器以其高性价比，丰富的外设资源，越来越受到各种嵌入式研发人员的青睐[5-7]。

基于以上背景，我在此次设计中提出了AT89C51SND1C微处理器的软件解码方案，在降低硬件成本的基础上保证高质量的播放效果。

1.2.2 课题研究的意义MP3音频播放器的最合理工作速度为30Mips，而一个典型的视频媒体播放器的理想速度则为175Mips，所以提高MP3的工作速度，以及改善MP3的音质是最关键的，也是亟待解决的问题。

MP3是一种典型的嵌入式设备，而现在市场上比较常见的是闪存式MP3。

由于闪存式MP3的容量限制，使它存储歌曲数目较少，在功能上也很难实现多样化。

而硬盘式MP3的多功能及大容量，也必将受到不少消费者的喜爱。

另外一个原因是近年来，嵌入式系统与单片机开发的有机结合，已广泛被应用于网络通信、工业控制、机顶盒、PDA等诸多领域[8]。

本文提出了一种基于单片机的MP3播放器的设计方案，这就进一步的体现了该设计的灵活性。