单片机应用课程设计课程设计-音乐播放器.doc

信息与电气工程学院
课程设计说明书
(2010/2011学年第二学期)
课程名称: 单片机应用课程设计
题目: 音乐播放器
专业班级: 通信08
学生姓名:
学号:
指导教师:
设计周数: 2周
设计成绩:
2011年6月24日
课程设计目的与要求

本课程设计是通信工程专业的一门软硬件相结合实践的专业基础课,旨在提高学生的单片机应用、软件编程及小型工程项目开发能力。本设计将进一步加强学生对单片机硬件的理解,增强对汇编或C语言的灵活运用。要求学生能结合单片机、模拟电路、数字电路、汇编或C语言,实现基本的应用系统,为以后从事相关行业打下实践基础。
本设计以AT89C51单片机为核心。通过对其按键的设定来实现音乐的播放,通过对键盘的设置可以实现人机对话,借助键盘可以向计算机系统输入程序,置数、送操作命令、控制程序的执行走向等,并最终通过LED显示器显示出播放的乐曲。
重点研究内容有:
·单片机最小系统的设计与实现
·键盘电路的设计与控制
·扬声器控制电路的设计与实现
·LED显示器的驱动及显示
·软件模块的设计与编写

●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,从而演奏乐曲(最少三首乐曲,每首不少于30秒)
●采用LCD或数码管显示信息
●开机时有英文欢迎提示字符,播放时显示歌曲序号(或名称)
●可自由选择歌曲进行播放,并且能按选上一曲,下一曲。
●开关控制的秒表。要求:按键控制秒表的启动
课程设计正文
、硬件方面
图1:音乐播放器总体电路设计图
、音乐播放器的功能
此次设计的音乐播放器要求具有以下功能:
·音乐播放器预先设定1~3共3首乐曲,依次为挥着翅膀的女孩,同一首歌,两只蝴蝶。
·设定四个按键:前进、后退、播放、停止。通过按键前进和回退选定某一曲目,在LED上显示数字1~3,按下播放即可播放曲目。
·当按下停止键时,音乐播放器停止正在播放的曲目。
·当按下复位键时,系统将对芯片进行初始化。
、音乐播放器的硬件组成
根据系统音乐播放器的功能要求,一个完整的音乐播放器电路相当于一个简单的单片机系统,该系统由按键开关、单片机、LED显示电路、扬声器控制电路4个方面构成。
·51单片机。51单片机为整个系统的核心部分,是带动整个系统工作的重要部件。
·键盘输入。键盘输入用来控制输入指令,发出指令至单片机,使单片机按照指令工作。
·扬声器。扬声器作为输出部分按照键盘给单片机的指令发出乐曲。
·LED显示电路。LED显示器也作为输出部分,按照键盘给单片机的指令,显示正在演奏的乐曲。
、系统方案设计
根据设计任务的基本要求,设计了由单片机(AT89C51)作为主控器件,按键组成的按键操作电路,以及LM386、扬声器组成的发声电路,连接LED显示器将要演奏的乐曲序号显示出来,通过连接扬声器使其发出音乐。系统总体结构如图1所示。
单片机
LED显示电路
键盘输入控制
晶振、复位电路
扬声器
图2 系统总体结构框图
、音乐播放器的工作原理
利用I/O口产生一定频率的方波,驱动扬声器,发出不同的音调,从而演奏乐曲。
扫描键盘,确定按下的键值,并播放相应的曲目。
采用LED(或LCD)显示信息。
一首乐曲演奏的原理是:一首乐曲是由音阶和节拍两大要素构成,不同音阶分别对应不同的频率,发出不同的音调,而节拍则控制发出音调时间的长短;若将乐曲的音调连续发出,并使其按相应的节拍变化,即可演奏一首乐曲。根据这一特点,我们采用单片机辅以相应的接口来设计音乐播放器。
、单元电路设计
、MC7805稳压器
7805是最常用的一种稳压芯片,输入直流稳压电源,它的输出电压恰好为5V,刚好是51系统单片机运行电压。但是输入电压要大于输出电压至少2V,即7V到18V。实例图所示。
图3 MC7805实例图
引脚图如图3所示。
图4 7805引脚图
其中1接整流器输出的正电压,2为公共地(也就是负极),3接的就是我们需要的正5V输出电压。
MC7805在音乐播放器电路中的连接状态如图4所示。
图5 7805连接图
、键盘电路
图6 键盘电路
~,S1是前进按键,S2是后退按键,S3是播放按键,,采用外部中断,作为停止播放按键。
、扬声器控控制电路的设计
在扬声器电路的设计中使用了LM386音频功率放大器。在此将放大器增益设为200。LM386的引脚图如图6所示。
图7 LM386引脚图
LM386与扬声器在电