基于单片机的音乐播放器的设计

2016-12-31潘俊臣成都理工大学信息科学与技术学院

数码世界 2016年6期

潘俊臣成都理工大学信息科学与技术学院

基于单片机的音乐播放器的设计

潘俊臣
成都理工大学信息科学与技术学院

摘要：基于STC89C52 单片机、蜂鸣器、LCD液晶显示等部件设计了音乐播放器系统。能够播放指定的音乐以及弹奏简单的乐曲，本系统以单片机作为主控核心，与显示、发声等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有8个按键。经实验证实：该系统工作稳定，性价比高，具有一定的实用性和参考价值。

关键字：STC89C52 电子琴音乐播放器

1　前言

随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分。本系统设计一个基于单片机的简易音乐播放器（电子琴）。电子琴是高科技在音乐领域的一个代表，它是古典文化与现代文明的一个浓缩体。它不仅可以帮助音乐教师进行传统音乐文化的教育教学工作，还由于它又具备现代音乐，特别是电子音乐、电脑音乐的基本结构、特征，因而使教师在进行现代音乐、电子音乐、电脑音乐的教学时，更直接、更简便。

2　系统总体设计方案

本系统主要是以单片机为核心模块，通过乐曲的每个音阶对应的频率将其转换成二进制数，发送给单片机处理后，通过蜂鸣器模块放大输出音乐。与此同时LCD液晶屏显示正在播放的歌曲，通过按键可选择播放、暂停、上一曲、下一曲等功能。当音乐播放时LED灯显示电路会循环点亮，通过按键可选择电子琴弹奏的功能，即本系统实现了音乐播放和电子琴弹奏两大功能。

3　系统硬件设计

3.1单片机最小系统

最小系统由单片机、复位电路、晶振电路构成。本系统采用STC89C52 单片机，该单片机是STC 公司生产的1 种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。与传统的51单片机相比具有很高的抗干扰能力。该系统中，单片机主要负责对键盘中断处理，以完成播放、选歌、暂停等功能，并且控制液晶屏，使其显示所播放歌曲名字。

3.2复位电路

在复位引脚连接高电平超过2个机器周期，即可产生复位动作。以12MHz的时钟脉冲为例，每个时钟脉冲为1μS，两个机器周期为2µS，因此，在复位引脚上连接一个2μS的高电平脉冲，即可产生复位动作。最简单的就是只有一个电阻跟一个电容就可组成一个可靠复位的电路，电阻一般选择10K，电容一般选择22µF，复杂一点的就加个按键，可以进行手动复位。

3.3显示电路模块

在本系统中我们采用的是字符型液晶显示模块，它是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD。在此基础上加入LED小灯，增添系统的美观性。液晶可以显示当前播放曲目序号及曲目名的功能，因此在电路中，我们要接入一个显示模块。由于LCD液晶显示亮度较高，且价格实惠，程序与硬件电路相对简单，故本系统中采用LCD液晶显示歌曲信息。

3.4发声电路

本系统采用了脉冲型蜂鸣器来播放音乐。一般情况下，其的工作电流较大，单片机I/O 口不能驱动，因此需要加入一个放大电流电路，而8550NPN三极管能够有效放大电流，从而驱动蜂鸣器。接入低电平时，蜂鸣器响，接入高电平时，蜂鸣器不响。

3.5按键电路

按键电路在单片机外围电路中，采用的是机械弹性开关，通过软件可以消除按键抖动，即在按下按键时程序会加上几十毫秒的延迟。这种方式大大提高了系统的实用性与稳定性。每个按键相互独立，且实现不同的功能。

4　系统软件设计

本系统所使用的软件编程系统为Keil C51，是能够兼容STC89C52 单片机的C 语言软件开发系统。软件设计是产生音乐的重要环节，所要播放歌曲各个音符所对应的频率和节拍均是通过软件设计实现的。这也决定了所播放歌曲的音质效果，通过查询歌曲音符对应的频率，可播放不同的音乐。本系统实现了“东风坡”、“菊花台”、“宁夏”等歌曲的播放，另外还实现了电子琴弹奏功能。通过按键可实现歌曲的暂停、播放、上一曲、下一曲功能。