基于单片机的音乐播放器

基于单片机的音乐播放器摘要单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。

基于单片机的音乐播放器可应用于MP3、MP4，扩音器等很多方面，并可作为很多系统的辅助功能，作为单片机的重要硬件资源之一，利用定时器可以产生各种固定频率的方波信号，也可以产生包括"Do"、"Re"、"Me"--等音阶在内的各种频率声音。

将各个音阶连接在一起，便可组成一支曲子或是演奏一段旋律。

基于这个思想，采用AT89C52单片机设计了一款特殊的"音乐播放器"，本播放器可实现播放、暂停、复位等功能。

关键字：单片机；集成电路：89C52芯片；音乐播放器AbstractSingle Chip Microcomputer is an integrated circuit chip, VLSI technology is the use of having the data processing capabilities of the CPU random access memory RAM, read-only memory ROM, a variety of I / O port and interrupt system, the timer / counter functions (may also include a display driving circuit, the pulse width modulation circuit, an analog multiplexer, A / D converter circuit, etc.) are integrated into a small sound system on a microcomputer composed of silicon.Microcontroller-based music player can be used in many ways mp3, MP4, loudspeakers, etc., and as a secondary function of many systems, as one of the important microcontroller hardware resources, using the timer can generate a variety of fixed frequency square wave signal can be generated include the "Do", "Re", "Me" - like various frequencies including the sound scale. The various scales together, may form a song or play a melody. Based on this idea, using AT89C52 designed a special "Music Player", the player can be realized play, pause, reset and other functions.Keyword：Single Chip Microcomputer；integrated circuit；89C52 chip；Music Player基于单片机的音乐播放器单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，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。

单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。

概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

第一章设计目的和要求1.1 设计目的目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。

在音乐播放方面，利用单片机储存音乐，控制播放也越来越广泛。

为了更好的掌握单片机的应用，用单片机设计一个音乐播放器。

这样可以有效的将理论知识与实践相结合。

1.2 设计要求设计一个音乐播放器，有三个按键：播放/暂停、下一曲、上一曲；，用来显示所选曲目，该显示器在音乐播放中关闭，一曲演奏结束时，复位键可继续播放。

第二章硬件电路设计2.1 总体设计本系统以89C51单片机为控制核心，以按键开关作为控制元件，以蜂鸣器作为执行器件，再结合晶振电路，共同构成音乐播放器系统。

图2-1 总体设计框图2.2 模块电路设计2.2.1 单片机模块89C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。

此外，89C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。

在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。

掉电模式下，保存RAM 数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。

图2-2 单片机模块图2.2.2 晶振电路晶振电路由两个30pF的电容和一个6Mhz的晶体振荡器组成。

节点1与单2.2.3 复位电路复位电路由复位键、22uF的电容C3、200Ω的电阻R3、1000Ω的电阻R4第三章软件设计3.1 音乐播放原理音调的高低用音阶表示，不同的音阶对应不同的频率。

因此，不同频率的方波就可以产生音阶，音阶与频率的关系见表1。

由于频率的倒数是周期，因此可由单片机中的定时控制方波周期，当定时器计数溢出时产生中断。

一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能像电子琴那样能奏出多种音色的声音。

因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和节拍表示一个音符唱多长的时间。

不同音高的乐音是用C、D、E、F、G、A、B来表示，这7个字母就是音乐的音名，它们一般依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI,即唱成简谱的1、2、3、4、5、6、7，相当于汉字“多来米发梭拉西”的读音，这是唱曲时乐音的发音，所以叫“音调”，即Tone。

把C、D、E、F、G、A、B这一组音的距离分成12个等份，每一个等份叫一个“半音”。

音调的长短用节拍数表示（例如1/4拍、2/4拍、……），不同节拍数的不同音符的组合形成乐谱。

程序中，音的节拍可由延时子程序实现。

延时子程序设定为四分之一拍，节拍值只能是它的整数倍。

3.2 流程控制主程序实现对单片机进行初始化后，进行歌曲曲目判断。

确定歌曲曲目后子程序对是否播放进行循环判断，得到播放中断的指令后再进行播放。

在播放音乐的过程中，查表子程序循环判断音乐是否结束。

当音乐结束时，程序跳转回曲目识别子程序。

图3-1 流程框图3.3 实物演示第四章总结通过这段时间的努力，在老师与同学们的指导帮助下，本次顺利的完成了。

本实验是按照课程实验要求进行的，以达到理论与实践结合的目的。

本次实验不仅仅让我巩固了课堂上所学习的理论知识，而且在实验过程中加深了对知识的理解。

同时，对于实验仪器有了更进一步的操作与认识。

同时，在这次设计中，我也发现了自己的许多不足。

首先，对开发工具的掌握还不算很全面，走了不少弯路。

其次，最初对系统的设计，考虑不是很全面，所以在实验过程中，碰到不少困难。

再次，我应该继续学习，不断提高自己的能力。

最后，感谢在实验过程中给予我帮助的老师和同学！第五章参考文献[1] 郭文川．单片机原理与接口技术[M] ．中国农业出版社.2007.8[2] 阎石．数字电子技术基础（第五版）[M] ．北京：高等教育出版社。

2005[3] 李泉溪．单片机原理与实例仿真[M] ．北京：北京航空航天大学出版社，2009[4] 沈德金，陈粤初．MCS-51系列单片机接口电路与应用程序实例．北京航空航天大学出版社,1990[5] 何立民．MCS-51系列单片机应用系统设计．北京航空航天大学出版社，1990.1附录：主要程序#include <REG52.H>#include <INTRINS.H>sbit Beep = P2^6 ;unsigned char n=0;unsigned char code music_tab[] ={0x18, 0x30, 0x1C , 0x10,0x20, 0x40, 0x1C , 0x10,0x18, 0x10, 0x20 , 0x10,0x1C, 0x10, 0x18 , 0x40,0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20,0x1C, 0x20, 0x18 , 0x20,0x20, 0x80, 0xFF , 0x20,0x30, 0x1C, 0x10 , 0x18,0x20, 0x15, 0x20 , 0x1C,0x20, 0x20, 0x20 , 0x26,0x40, 0x20, 0x20 , 0x2B,0x20, 0x26, 0x20 , 0x20,0x20, 0x30, 0x80 , 0xFF,0x20, 0x20, 0x1C , 0x10,0x18, 0x10, 0x20 , 0x20,0x26, 0x20, 0x2B , 0x20,0x30, 0x20, 0x2B , 0x40,0x20, 0x20, 0x1C , 0x10,0x18, 0x10, 0x20 , 0x20,0x26, 0x20, 0x2B , 0x20,0x30, 0x20, 0x2B , 0x40,0x20, 0x30, 0x1C , 0x10,0x18, 0x20, 0x15 , 0x20,0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20,0x26, 0x40, 0x20 , 0x20,0x2B, 0x20, 0x26 , 0x20,0x20, 0x20, 0x30 , 0x80,0x20, 0x30, 0x1C , 0x10,0x20, 0x10, 0x1C , 0x10,0x20, 0x20, 0x26 , 0x20,0x2B, 0x20, 0x30 , 0x20,0x2B, 0x40, 0x20 , 0x15,0x1F, 0x05, 0x20 , 0x10,0x1C, 0x10, 0x20 , 0x20,0x26, 0x20, 0x2B , 0x20,0x30, 0x20, 0x2B , 0x40,0x20, 0x30, 0x1C , 0x10,0x18, 0x20, 0x15 , 0x20,0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20,0x26, 0x40, 0x20 , 0x20,0x2B, 0x20, 0x26 , 0x20,0x20, 0x20, 0x30 , 0x30,0x20, 0x30, 0x1C , 0x10,0x18, 0x40, 0x1C , 0x20,0x20, 0x20, 0x26 , 0x40,0x13, 0x60, 0x18 , 0x20,0x15, 0x40, 0x13 , 0x40,0x18, 0x80, 0x00};void int0() interrupt 1 //采用中断0 控制节拍{ TH0=0xd8;TL0=0xef;n--;}void delay (unsigned char m) //控制频率延时{unsigned i=3*m;while(--i);}void delayms(unsigned char a) //豪秒延时子程序{while(--a);}void main(){ unsigned char p,m; //m为频率常数变量unsigned char i=0;TMOD&=0x0f;TMOD|=0x01;TH0=0xd8;TL0=0xef;IE=0x82;play:while(1){a: p=music_tab[i];if(p==0x00) { i=0, delayms(1000); goto play;}else if(p==0xff) { i=i+1;delayms(100),TR0=0; goto a;}else {m=music_tab[i++], n=music_tab[i++];}TR0=1; //开定时器1while(n!=0) Beep=~Beep,delay(m); //等待节拍完成, 通过P1口输出音频 TR0=0; //关定时器1}}。