毕业设计嵌入式 MP3音乐播放器设计与实现

2023-11-18

文章目录

1 简介
2 绪论
- 2.1 课题背景与目的
3 系统设计
4 最后

1 简介

Hi，大家好，学长今天向大家介绍一个单片机项目

基于单片机的MP3音乐播放器设计与实现

大家可用于课程设计或毕业设计

在这里插入图片描述

2 绪论

2.1 课题背景与目的

随着科学技术的发展，带数字语音功能的数码终端类产品在日常生活中得到了广泛的使用，这也促进了与该功能相关的数字音频压缩技术的发展，在数字音频压缩技术中， MP3的设计与实现以其优异的性能得到了广泛的使用。随着数字编解码及压缩技术的发展，语音文件也朝着高压缩比、高保真度的方向发展，从 MP1、 MP2 到目前的 MP3 格式。

3 系统设计

3.1 系统架构

学长设计的音乐播放器，有四个按键控制按钮：下一曲，上一曲，音量加，音量减。通过对按钮的控制来实现对单片机要求播放的音乐，并通过放大电路和音频设备输出声音。同时通过 LCD 显示屏来显示所播放的曲目。必要时可调节音量的大小。硬件系统总体方框图如图所示。
在这里插入图片描述

3.2 软件部分设计

主程序实现对单片机进行初始化后，进入歌曲识别子程序。确定歌曲曲目后，显示屏进行显示。然后子程序对音乐播放文件进行循环判断，得到按键的命令后再进行按键播放。

音乐播放的同时，显示屏显示歌曲名，单片机调用字节模式读取 U 盘数据进行音乐播放。在播放音乐的过程中，子程序循环判断音乐是否播放结束。当音乐文件播放结束时，判断是否有按键按下, 并执行相应的命令。系统流程图如下图所示。

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3.3 实现效果

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3.4 部分相关代码

#include <reg52.h> //包括一个 52 标准内核的头文件
#define uchar unsigned char //定义一下方便使用
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
char code dx516[3] _at_ 0x003b;//这是为了仿真设置的
sbit SPK=P1^0; //喇叭输出脚
sbit k0=P3^0;   //第一首歌按键
sbit k1=P3^1;   //第二首歌按键
sbit k2=P3^2;   //第三首歌按键
sbit k3=P3^3;  //停止播放按键
uchar th0_f; //在中断中装载的 T0 的值高 8 位
uchar tl0_f; //在中断中装载的 T0 的值低 8 位
//T0 的值,及输出频率对照表
uchar code freq[36*2]={
 0xA9,0xEF,//00220HZ ,1 //0
   0x93,0xF0,//00233HZ ,1#
     0x73,0xF1,//00247HZ ,2
     0x49,0xF2,//00262HZ ,2#
     0x07,0xF3,//00277HZ ,3
  0xC8,0xF3,//00294HZ ,4
     0x73,0xF4,//00311HZ ,4#
     0x1E,0xF5,//00330HZ ,5
     0xB6,0xF5,//00349HZ ,5#
     0x4C,0xF6,//00370HZ ,6
     0xD7,0xF6,//00392HZ ,6#
 0x5A,0xF7,//00415HZ ,7
     0xD8,0xF7,//00440HZ 1 //12
     0x4D,0xF8,//00466HZ 1# //13
     0xBD,0xF8,//00494HZ 2 //14
  0x24,0xF9,//00523HZ 2# //15
     0x87,0xF9,//00554HZ 3 //16
   0xE4,0xF9,//00587HZ 4 //17
     0x3D,0xFA,//00622HZ 4# //18
     0x90,0xFA,//00659HZ 5 //19
     0xDE,0xFA,//00698HZ 5# //20
     0x29,0xFB,//00740HZ 6 //21
     0x6F,0xFB,//00784HZ 6# //22
     0xB1,0xFB,//00831HZ 7 //23
     0xEF,0xFB,//00880HZ `1
     0x2A,0xFC,//00932HZ `1#
     0x62,0xFC,//00988HZ `2
     0x95,0xFC,//01046HZ `2#
     0xC7,0xFC,//01109HZ `3
     0xF6,0xFC,//01175HZ `4
     0x22,0xFD,//01244HZ `4#
     0x4B,0xFD,//01318HZ `5
     0x73,0xFD,//01397HZ `5#
     0x98,0xFD,//01480HZ `6
     0xBB,0xFD,//01568HZ `6#
     0xDC,0xFD,//01661HZ `7 //35
            };
//定时中断 0,用于产生唱歌频率
timer0() interrupt 1
{
 TL0=tl0_f;
TH0=th0_f; //调入预定时值
 SPK=~SPK; //取反音乐输出 IO
}
//******************************
//音乐符号串解释函数
//入口:要解释的音乐符号串,输出的音调串,输出的时长串
changedata(uchar *song,uchar *diao,uchar *jie)
{
 uchar i,i1,j;
 char gaodi; //高低+/-12 音阶
 uchar banyin;//有没有半个升音阶
 uchar yinchang;//音长
 uchar code jie7[8]={0,12,14,16,17,19,21,23}; //C 调的 7 个值
 *diao=*song;
 for(i=0,i1=0;;)
 {
  gaodi=0; //高低=0
  banyin=0;//半音=0
yinchang=4;//音长 1 拍
  if((*(song+i)=='|') || (*(song+i)==' ')) i++;
  //拍子间隔和一个空格过滤
 switch(*(song+i))
  {
   case ',': gaodi=-12;i++;//低音
   break;
 case '`': gaodi=12;i++; //高音
 break;
 }
if(*(song+i)==0) //遇到 0 结束
 {
*(diao+i1)=0; //加入结束标志 0
*(jie+i1)=0;
   return;
  }
  j=*(song+i)-0x30; i++; //取出基准音
 j=jie7[j]+gaodi; //加上高低音
  yinc: switch(*(song+i))
  {
   case '#': //有半音 j 加一个音阶
i++;j++;
goto yinc;
   case '-': //有一个音节加长
   yinchang+=4;
   i++;
   goto yinc;
   case '_': //有一个音节缩短
   yinchang/=2;
   i++;
   goto yinc;
   case '.': //有一个加半拍
   yinchang=yinchang+yinchang/2;
   i++;
   goto yinc;
  }
  *(diao+i1)=j; //记录音符
  *(jie+i1)=yinchang; //记录音长
  i1++;
 }
}
//******************************************
//奏乐函数
//入口:要演奏的音乐符号串
void play(uchar *songdata)
{
 uchar i,c,j=0,a=0;
 uint n;
 uchar xdata diaodata[112]; //音调缓冲
 uchar xdata jiedata[112]; //音长缓冲
 changedata(songdata,diaodata,jiedata); //解释音乐符号串
 TR0=1;
 for(i=0;diaodata[i]!=0;i++) //逐个符号演奏
 {
  tl0_f=freq[diaodata[i]*2]; //取出对应的定时值送给 T0
  th0_f=freq[diaodata[i]*2+1];
  for(c=0;c<jiedata[i];c++) //按照音长延时
 {
   for(n=0;n<32000;n++);
 if((k0==0)||(k1==0)||(k2==0)||(k3==0)) //发现按键,立即退出播放
 {
TR0=0;
    return;
   }
  }
TR0=0;
  for(n=0;n<500;n++); //音符间延时
  TR0=1;
 }
 TR0=0;
}
//仙剑
uchar code music1[]={
"|3_3_3_2_3-|2_3_2_2_,6,6_,7_|12_1_,7,6_,5_|,6---|"
"3_3_3_2_3.6_|5_6_5_5_22_3_|45_4_32_1_|3.--3_|"
"67_6_55_3_|5--3_5_|26_5_32_3_|3---|"
"26_6_6-|16_6_66_7_|`17_6_76_7_|3.--3_|"
"67_6_55_3_|5--3_5_|67_6_76_7_|3---|"
"26_6_6-|16_6_66_7_|`17_6_7.5_|6---|"
};
uchar code music2[]={
"5-5_3_2_1_|3---|6-6_4_2_1_"
",7--,5_|1.3_5.1_|,7.3_5 5_|"
"6.7_`1.6_|6_5_5-3_2_|1.1_13_2_|"
"1.1_12_3_|2.1_,62_3_|2-- ,5_|"
"1.3_5.1_|,7.3_55_|6.7_`1.6_|"
"6_5_5-3_2_|1.1_13_2_|1.1_12_3_"
"2.,6_,71_2_|1--"
};
//世上只有妈妈好
uchar code music3[]={
"6.5_35|`16_5_6-|35_6_53_2_|1_,6_5_3_2-|"
"2.3_55_6_|321-|5.3_2_1_,6_1_|,5--"
};
void delayms(uint ms) //延时子程序
{
 uchar i;
while(ms--)
 for(i=0;i<123;i++);
}
//3 个按键选择 3 首不同的音乐播放,一个键停止播放
void main(void) // 主程序
{

 TMOD=0x01; //选择为中断 T0 定时方式 1
EA=1; //cpu 开中断
 ET0=1; //T0 开中断
TR0=1; //启动 T0
 while(1)
 {
  if(k0==0) //第一个按键按下
  {
   delayms(10);
   if(k0==0) //按键去抖
  {
    P0=0x06; //数码管显示“1”
 P2=0x00; //显示位置为第一个数码管
play(music1); //播放第一首音乐
   }
  }
  if(k1==0) //第二个按键按下
{
   delayms(10);
   if(k1==0) //按键去抖
  {
    P0=0x5b; //数码管显示“2”
   P2=0x01; //显示位置为第二个数码管
    play(music2); //播放第二首音乐
   }
  }
  if(k2==0)      //第三个按键按下
  {
 delayms(10);
   if(k2==0)    //按键去抖
   {
    P0=0x4f; //数码管显示“3”
 P2=0x02;    //显示位置为第三个数码管
   play(music3);   //播放第三首音乐
  }
  }
 }
}

4 最后

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