基于51单片机MP3设计

基于51单片机的音乐播放器的软件设计

[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 MCU

Automation Specialty Hao Shuai-chen

Abstract: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 (14)

4 系统调试结果及分析 (15)

结束语 (18)

参考文献 (19)

附录...................................................... 错误!未定义书签。致谢...................................................... 错误!未定义书签。

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。虽然播放器与存储器的一体化设计，使MP3播放器便于携带,但与此同时他也带来了很多新的问题,比如存储容量固定。如果想装下更多的歌曲只能去购买新的产品,造成了巨大的浪费;另一方面,一体化又限制了MP3播放器在其他领域的应用,比如车载MP3等不方便移动的播放器。于是将存储器与播放器分离成为MP3的另一发展方向。

本设计以单片机为核心控制器，设计一个音乐播放器，主要完成U盘存储的音频文件数据提取及播放任务。该播放器类似于个人计算机的音乐播放软件，可识别、提取U盘所存储的MP3、WMA或MIDI格式的文件并可自行完成音频解码数据处理，最后送扬声器或耳机进行播放。通过自定义键盘设定，当有键按下时，能控制歌曲的播放或音量，并通过LCD来显示播放音乐的歌曲名,同时USB-HOST的开发也为实时数据采集的移动存储提供了价格低廉的解决方案。本文将从软硬件方面介绍如何用单片机控制USB-HOST读取U盘中的文件并将其解码播放。

1.2 设计意义

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，传统的音乐播放器是利用定时器可以产生各种固定频率的方波信号，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者是演奏一段旋律，不能播放真正的MP3文件。基于这个思想本文设计了一款特殊的“音乐播放器”，该播放器可实现MP3文件的完整播放，可以选择音量调节，曲目的切换等功能。为了体现音乐播放过程中的效果，增加了LCD屏，可以实现歌曲名的显示。本设计以STC12C5A60S2芯片作为主控制器，芬兰VLSI公司的VS1003作为音频解码芯片，南京沁恒公司的CH375作为USB设备接口芯片，以U 盘作为媒体存储介质，LCD12864液晶屏作为显示屏，来完成音乐播放器的功能。该设计具有四按键操作界面，界面显示友好，支持MP3、WMA和MID音乐格式，该系统支持FAT32文件系统，支持大容量U盘。

1.3 理论分析与方案论证

1.3.1 理论分析

针对本MP3音乐播放系统,要选择合适的控制芯片及外部芯片来实现,下面介绍一下芯片的选用。