基于单片机的音乐播放器设计[开题报告]
基于单片机音乐播放器课程设计报告书
目录第一章绪论 (1)第二章音乐播放器主要器件相关知识介绍 (2)2.1 AT89C51 (2)2.2 LCD 显示器 (4)2.3 喇叭 (5)2.4 键盘 (5)第三章音乐播放器设计原理 (6)3.1 单片机发声的基本原理 (6)3.2 设计的相关音乐说明 (7)3.3 音乐播放器设计功能说明 (7)3.4 设计结构框图 (9)3.5 主程序控制的工作流程图 (10)3.6 播放音乐的主程序 (11)设计心得 (15)参考文献 (15)第一章绪论二十世纪九十年代以来，计算机、信息、电子、控制、通信等技术得到迅速发展，促使了社会生产力的提高，也使人们的生产方式和生活方式产生了日新月异的变化。
随着人们生活水平的提高及对音乐的喜爱，对音乐播放器的品质，功能，品种等提出了越来越多的要求，表现在对控制系统性能、可靠性等要求越来越高。
而品质的提高，功能的更新，可靠性的增强，品种的变化无不于产品的核心控制部分水平的提高密不可分。
家用音乐播放器产品及其它有关消费电器产品都是一些开环或闭环控制系统，都由核心控制部分，执行部分与人机界面三部分组成。
而最为重要的控制部分一般是由单片机来执行完成的，这就必将导致和促进单片机在音乐领域应用的发展。
现在这些由单片机实现的音乐播放器的功能越来越强、费用越来越低。
例如，就市场上的mp3目前的功能越来越强大体积却越来越小，价格也逐渐便宜，被大多数人所能接受。
但这些音乐播放器也或多或少的存在着一些问题，解决这些问题，还除智能化的单片机莫属。
设计指标：（1）设计一个（4×4）的键盘，并将16个键设计成16个音；（2）可弹奏想要表达的音乐；（3）该电子琴包含1首示例音乐，接通电源可播放示例音乐。
设计要求：（1）按设计指标进行电路设计；（2）列出音阶与单片机定时器输出频率关系表格；（3）制作符合设计指标的硬件电路。
第二章音乐电子显示屏主要器件相关知识介绍制作音乐播放器所使用的主要元器件AT89S52 1个晶振 12MHZ 1 个LCD1602液晶显示器 1个小喇叭 1个电容 30pf 2个极性电容 1uf 2个10nf 1个电阻 10k 1个470欧 1个1K欧 1个按键 17个排阻 1k 1个2.1 AT89S52 : AT89S52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
基于单片机控制的音乐播放器设计
目录一、前言二、设计课题及要求三、控制任务及要求四、单片机的硬件设计五、单片机的软件设计及要求六、软件流程图七、程序设计八、模拟调试的过程和出现的问题分析九、调试程序所用的实验设备十、毕业设计体会十一、参考文献前言单片机自20世纪70年代问世以来，作为微型计算机的一个很重要的分支，应用非常广泛，已对人类社会产生了巨大的影响。
尤其是MCS-51系列的单片机，由于其具有集成度高、功能强、可靠性好、系统结构简单、价格低廉、易于扩展和使用等优点，在我国已得到广泛的应用并收到很好的成果。
虽然世界各大公司也有各种型号的高性能单片机问世，但MCS-51系列单片机仍然是我国在单片机应用领域的首选机型。
在这我以AT89C52单片机为基础设计音乐播放器。
一、设计课题及要求本次设计的是单片机控制的音乐播放器，要使单片机播放出一首音乐。
二、控制任务及要求在调控单片机时控制面板上的扩音器能放出音乐，能通过仿真软件实现程序的完整运行。
三、硬件设计（1）、确定机型可选用AT89C52单片机，晶振频率选择6HZ。
（2）、选择元器件根据系统要求，应具有蜂鸣器及驱动电路构成单片机音乐演奏器，拟选用蜂鸣器、LCD、三极管、电阻若干、电容若干。
（3）、硬件原理本系统通过AT89C52单片机的P1.1口控制几个9012PNP三极管、三极管、LCD、扩音器等控制电磁蜂鸣器的电源通断。
单片机控制的音乐播放器原理图：四、软件设计及要求（1）、声音三要素由于人耳听觉系统非常复杂，迄今为止人类对它的生理结构和听觉特性还不能从生理解剖角度完全解释清楚。
所以，对人耳听觉特性的研究目前仅限于在心理声学和语言声学。
人耳对不同强度、不同频率声音的听觉范围称为声域。
在人耳的声域范围内，声音听觉心理的主观感受主要有响度、音高、音色等特征和掩蔽效应、高频定位等特性。
其中响度、音高、音色可以在主观上用来描述具有振幅、频率和相位三个物理量的任何复杂的声音，故又称为声音“三要素”；而在多种音源场合，人耳掩蔽效应等特性更重要，它是心理声学的基础。
单片机的音乐发生器设计开题报告
[3]周向红.51系列单片机应用与实践教程.北京航空航天大学，2008.5
[4]王晓君.MCS—51 及兼容单片机原理与选型.电子工业出版社，2003.11
[5]王义方.刘慧银微型计算机原理及应用－MCS-51系列单片机（第３版）机械工业出版社
系（院）审核意见：
审核人签字：年月日
说明：1、该表每生一份，系（院）妥善存档；
2、课题来源填：“自选”或“教师指定”或“其它”，课题类型填：“理论研究”或“应用研究”或“技术开发”或“实验设计”或“其它”。
5.08-5.15 完成论文拟写和相关修改工作；
5.16-5.19 论文递交指导教师自审，听取指导教师相关意见，完善毕业论文；
5.20-5.25 论文外审，根据评阅老师意见修改和完善；
5.26进行毕业设计答辩。
六、主要参考文献
1、参考文献目录
[1]苏凯.MCS-51系列单片机系统原理与设计.冶金工业出版社，2003.1
2．课题研究的主要目的及意义
进一步学习单片机的硬件、软件基本原理理论及系统扩展方面的一些基础知识：熟悉51汇编语言和51C语言的学习，熟悉51汇编语言和51C的开发环境，培养单片机开发能力。掌握51C的开发技能，对以后的发展和就业都会有很大帮助。
为人们生活的研究现况和发展趋向）
[10]田里，田青.51单片机C语言程序设计快速入门。北京：人民邮电出版社，2007.7
[11]odd D.Morton著，严隽永译. 嵌入式微控制器.北京:机械工业出版社 ，2005年9月
[12]王宜怀.单片机原理及其嵌入式应用教程[M].北京希望电子出版社，2002年8月
[13]邵贝贝.单片机嵌入式应用的在线开发方法[M].北京：清华大学出版社，2004.
基于单片机实现的音乐播放器设计
目录1、设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计课题任务 (1)1.2 功能要求说明 (1)1.3 设计课题总体方案介绍及工作原理说明 (1)2、设计课题硬件系统的设计2.1 设计课题硬件系统各模块功能简要介绍 (5)2.2 设计课题电路原理图、PCB图、元器件布局图 (5)2.3 设计课题元器件清单 (5)3、设计课题软件系统的设计3.1 设计课题使用单片机资源的情况 (7)3.2 设计课题软件系统各模块功能简要介绍 (7)3.3 设计课题软件系统程序流程框图 (7)3.4 设计课题软件系统程序清单 (7)4、设计结论、仿真结果、误差分析、教学建议等等4.1 设计课题的设计结论及使用说明 (10)4.2 设计课题的仿真结果 (10)4.3 设计课题的误差分析 (10)4.4 设计体会 (10)4.5 教学建议 (11)参考文献 (12)致谢 (13)附录 (14)第一章设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计课题任务设计一个具有特定功能的音乐播放器。
该音乐播放器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。
该音乐播放器可以播放多首音乐，曲目选择可以由键盘控制，曲目名称可以显示在显示器上。
1.2功能要求说明(1) 该音乐播放器上电后显示系统提示符“P.”。
(2) 在按下第一个键后就播放第一首歌曲，并在显示器上显示“1”。
(3) 在按下第二个键后就播放第二首歌曲，并在显示器上显示“2”。
(4) 在按下第三个键后就播放第三首歌曲，并在显示器上显示“3”。
(5) 在播放音乐的中间能切换歌曲，在放完一首歌后回到起始状态，下一步的动作由人控制。
1.3设计课题总体方案介绍及工作原理说明本设计由AT89C52 单片机，3*1独立键盘，数码管等构成。
总体方案图如图1.1所示图1.1 总体方案图（1）总体原理：乐曲中不同的音符，实质就是不同频率的声音。
通过单片机产生不同的频率的脉冲信号，由蜂鸣器放出，就产生了美妙和谐的乐曲。
基于单片机的电子琴机器音乐播放器的设计--开题报告
本科毕业设计(论文)开题报告一、毕业设计（论文）内容及研究意义（价值）本次设计的主要内容是设计一种多功能电子琴，是集电子琴和音乐播放器于一体的新型电子琴。
它是以AT89S52 单片机为核心，并辅有一些外围器件，采用汇编语言编写程序，实现多功能音乐播放，歌曲自动循环播放和使用琴键自编曲目功能。
此外，彩灯显示歌曲节奏，按键跳转到喜爱曲目，液晶显示当前播英文曲目。
目前流行的MP3,MP4播放器的音质相当好。
但略感遗憾的是除了选择歌曲和显示歌名外，绝大部分播放器没有诸如随意弹奏乐曲、乐曲节奏跳动显示等功能。
正是基于音乐播放器的多功能出发，提出这种电子琴和音乐播放器的设计方案。
之所以以单片机电子琴和音乐播放器为选题，目的在于从日常生活能接触到的细微处着手，通过理论与实践的结合，更明确自己的所学所用，也在实践中发现理论的不足，对目前日益广泛应用的单片机有了更加理性化和感性化的认识，使理论和实践相得益彰。
单片机技术发展非常快，所以目前的产品都致力于在功能全面、技术先进、操作简便、安全可靠、价格合理等方面进行仔细研究，精心设计；及时掌握最新的单片机技术，在条件允许的情况下，尽可能地利用最新的单片机技术来研制其应用系统，再利用单片机体积小、价格低、功能强等特点，以保证所设计的产品在未来的一段时间内仍具生命力。
单片机电子琴只和音乐播放器是单片机应用的一个点，由点及面，希望可以更好的了解和应用单片机技术。
通过单片机电子琴和音乐播放器这个选题，更深层次的了解了单片机技术，以前只是有理论，实践的机会不是很多，在作单片机电子琴这个选题的过程中，更加熟练的掌握了一些单片机芯片的应用，也解决了很多以前理论和实践脱节的问题，可谓对单片机的认识有了一个小的飞跃。
二、毕业设计（论文）研究现状和发展趋势（文献综述）单片机出现的历史并不长，但发展十分迅猛，在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展。
目前单片机已用于工业控制、机电一体化设备、仪器仪表、信号处理、现代兵器、交通能源、商用设备、医疗设备及家用电器等各个领域，随着单片机性能的不断提高，它的应用将会更加广泛。
基于单片机的音乐播放课程设计报告
目录一、引言—本课程设计的目的 (2)二、八路LED跑马灯实验 (2)2.1设计内容 (2)2.2电路图 (2)2.3上机程序 (3)2.4调试结果及结论： (4)三、二位数码管循环显示00～99的实验 (4)3.1设计内容 (4)3.2电路图 (4)3.3上机程序 (5)3.4调试结果及结论 (6)四、单片机演奏音乐实验 (6)4.1设计内容 (6)4.2电路图 (6)4.3上机程序 (7)4.4调试结果及结论 (9)五、心得体会 (9)六、参考文献 (10)摘要：由于单片机体积小、成本低、使用方便，所以被广泛地应用于仪器仪表、现场数据的采集和控制。
通过本次课程设计掌握单片机硬件和软件方面的知识，更深入的了解单片机的实际应用。
一、单片机课程设计的目的以本学期对单片机的学习和认识，并通过本次课程设计加以应用，从而达到一个对所学知识的巩固、更深一步的理解，面对一个电子设计，应对出系统的方案，分析出各个板块来，再对各个板块进一步的具体的设计，先进行硬件电路设计，此时一定要考虑好要用什么元件、各个元件的具体参数、是否能实现应有功能，从而得到一个完整的硬件电路。
在根据该电路设计出软件的功能模块、从而完成程序流程图，在根据流程图完成程序的设计，并通过反复的调试、运行、更正，直至完成既定功能为止，最后将软件、硬件结合进行调试、运行，对其功能进行最终测试，并反复思考其测试中遇到相应问题的原因，并将其一一处理，从而完成本次设计的实验要求，以及本次课程设计的最终目的。
二、八路LED跑马灯实验2.1设计内容：八路发光二极管轮流点亮的实验，也就是通常所说的跑马灯实验，首先让我们来完成必须的硬件部分，我们需要焊接上8个发光二极管和8个限流电阻，可以参考下面的原理图和实物图像进行操作，需要注意的是LED是有极性的，引脚长的为正极，引脚短的为负极，负极和电阻一侧连接，如果接错那么相应的那一路可能在实验中不会点亮了。
2.2电路图：.2.3上机程序：org 0000hajmp startorg 0030hstart:mov a,#7fhclr cmov r2,#08hloop: rrc amov p0,acall delaydjnz r2,loopmov r2,#07hloop1: rlc amov p0,acall delaydjnz r2,loop1jmp startdelay:d1: mov r4,#20d2: mov r5,#248djnz r5,$djnz r4,d2retend2.4调试结果及结论：八路发光二极管轮流点亮汇编语言的一大优势就是能够精确控制程序的执行时间，这在编写一些对时序要求严格的外围器件驱动时由为重要！三、二位数码管循环显示00～99的实验3.1设计内容：8段数码管显示.两位数码管显示00--99依次循环(动态扫描方式).p1做LED 显示数据输出口.p3.2;p3.3分别控制数码管个位数和十位数显示.用单片机进行数码显示应具有显示器件；应用最广泛的是8段数码管。
基于单片机音乐播放器系统设计开题报告
基于单片机音乐播放器系统设计开题报告河南科技学院新科学院本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称基于单片机的音乐播放器系统设计学生姓名专业电气工程及其自动化学号指导教师姓名所学专业模式识别与智能系统职称完成期限20xx 年 11 月 22 日至一、选题的目的意义当今世界单片机的应用非常广泛而应用在音乐播放器的系统上的例子也不胜枚举这类音乐播放器就是单片机应用的一种体现这种音乐播放器有功能多、价格廉、外部电路简单的优点深受音乐爱好者及音乐芯片制造商的青睐。
便携式音乐播放器作为一种集音频播放、数据存储为一身的数码产品多应用有高集成度整合了各类音频处理或数据通信模块的8位乃至多位单片机以达到最小系统设计。
但是它们在保证便携性的同时音质受到了一部分的损失。
现在市场上大多单片机音乐播放器都能完成音频解码播放的过而且支持的格式也是越来越多的。
数字信号处理器是在模拟信号变成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器,其处理速度比最快的CPU还快10-50倍。
在当今的数字化时代背景下,单片机己成为通信、计算机、消费类电一矛产品等领域的基础器件,被誉为信息社会革命的旗手。
业内人士预言单片机将是未来集成电路中发展最快的电子产品,它将彻底变革人们的工作、学习和生活方式。
二、国内外研究现状在国内外这种基于单片机的音乐播放器都非常流行。
据网络调查公司Jupiter Media Metri_的统计数据显示：使用基于单片机的音乐播放器（无论是离线播放器还是网络播放器）的家庭用户从20__年1月的33200万猛增到20xx年的41700万。
在工作使用这种音乐播放器的专业用户也较去年同期上升34.9%从20__年1月的11600万增涨到20xx年的15700万。
以单片机为基础的音乐播放器设计成本低、音质效果好值得推广。
而如车载音乐播放器等也是这种播放器要深入的领域。
扩展功能强大的音乐播放器是未来音乐播放器的发展趋势体积小携带方便但又功能强大这也是现在所有电子产品的未来。
基于单片机的音乐播放器文档
西北师范大学知行学院计算机与电子信息工程系课程设计报告书课程名称: 单片机程序设计专业: 电子信息工程课题名称: 基于单片机的音乐播放器设计班级: 12电本班学号: 201292160124姓名: 窦红莉指导教师: 胡亚琦二○一四——二○一五学年第一学期基于单片机的音乐播放器设计一、实验题目基于单片机的音乐播放器设计二、实验内容本设计是一个基于AT89C51系列单片机的音乐播放器，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能多功能音乐播放器。
该音乐播放器主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。
使用两个按键控制音乐播放器，一个用来切换歌曲，另一个用来切换8路LED的变化花样，本音乐盒共有两首歌曲，花样灯花样共计3种。
播放歌曲时，蜂鸣器发出某个音调，与之对应的LED亮起。
本设计利用KEIL编程软件对音乐播放器源程序进行编程并调试，配合PROTEUS仿真软件对硬件进行仿真调试，节约了设计时间。
【关键字】音乐盒；AT89C51单片机； KEIL； PROTEUS；音调三、设计目的1、设计方案设计一个基于AT89C51系列单片机的音乐播放器，利用按键切换演奏出不同的乐曲。
蜂鸣器发出某个音调，与之相对应的LED亮起。
使用两个按键，一个用来切换歌曲，另一个切换八路LED的变化花样。
2、研究内容1）电路有两种工作模式：演奏音乐模式和花样灯模式。
演奏音乐模式：演奏完整的一首的歌曲，八路LED随着音乐变化。
花样灯模式：八路LED变化出各种花样，蜂鸣器随着发出“嘀嘀”声2）按下按键1进入演奏音乐模式，再按切换歌曲，共两首歌曲。
3）按下按键2进入花样灯模式，再按切换LED花样，共三种花样。
此电路的程序只占用了1K左右，可编制更多的音乐和LED花样，使系统的功能更加强大。
3、设计原理1）系统组成框图音乐播放器的系统结构以AT89C51单片机位控制核心，加上2个按键、时钟复位电路、蜂鸣器、LED模块组成。
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4. 2011年10月21日—2011年11月15日：熟悉单片机功能和音乐播放器结构，准备开题答辩。
5. 2011年11月16日—2011年11月30日：自己写实验代码，并不断的实验及改进，遇问题虚心向同学老师求教。
目前，单片机的应用渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到有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，计算机网络通信和数据的传输，工业化自动控制过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机，摄像机，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。
下面的是基于C51单片机的音乐播放器的设计，该系统控制性能良好，硬件电路简单、经济实惠，能得到更好的效果。
图1C51音乐播放器组成框图
该方案在硬件上是基于单片机AT89C52为核心器件进行控制及信号的产生，共有两个按键，一个是开关用来选曲，通过显示器显示歌曲序号。另一个是按钮用作播放。本设计的音乐演奏控制器是通过控制单片机内部的定时器来产生不同频率的方波，驱动喇叭发出不同音节的声音。再利用延迟来控制发音时间的长短，即控制音调中的节拍。同时设置按钮使所设计的程序能在几首歌曲之间进行选曲，设计显示器使其显示歌曲序号。
三、课题研究的方法及措施
由于单片机它抗干扰性较强，且集成度高、功能强、指令丰富等，可以应用的地方较数字电路更多些，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。而且单片机已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等，都含有单片机控制器。所以本设计使用单片机完成音乐播放器的设计。
[5]李军主编 单片机高级实例开发指南［M］． 北京航空航天大学出版社
[6]欧伟明主编 单片机原理与应用系统设计［M］． 电子工业出版社
[7]江世明主编 基于proteus的单片机应用技术［M］． 电子工业出版社
对于电路抖动，可以软件方案解决。而为了不丢失外部中断，可以选择边沿触发。
图2 电路设计原理图
四、课题研究进度计划
1. 2011年9月1日—2011年9月15日：深入研究课题，了解课题具体的任务要求，并且制定了详细的计划。
2. 2011年9月16日—2011年9月30日：查阅了大量的文献资料，将自己的思路进行了整理。
硬件方面：
（1）可以通过按键进行曲目的选择；
（2）可以通过按键进行曲目的播放和停止；
（3）CPU要大量非易失性数据存储器实时快速地记录数据。因此需要具有掉电保护功能的大容量存储器；
（5）可以通过显示器知道曲目的序号；
软件方面：
（1）系统中外扩的各器件的初始化工作均在主程序中完成，其次，要设计如何调用显示子程序以及乐曲播放程序。
开题报告
电子信息工程
基于单片机的音乐播放器
一、课题研究意义及现状
几千年来，各种乐器的发生无一不是依靠琴弦，簧片，哨片引起管柱振动而作为声源的。随着现代电子工业技术的发展，一种新的声源来制造音响的新型乐器脱颖而出，这就是目前人们熟知的垫子音乐播放器。目前市场上的音乐播放器声声色色，李儒大家所熟悉的MP3，随之电子技术的不断发展，音乐播放器也会进一步发展。
6. 2011年12月1日—2012年2月1日：完成毕业论文，准备毕业答辩。
五、参考文献
[1]陈大钦主编．模拟电子技术基础（第二版）［M］． 高等教育出版社
[2]阎石主编．数字电子技术基础（第五版）［M］． 高等教育出版社
[3]谭浩强主编 MCS-51单片机应用教程［M］． 清华大学出版社
[4]周复三主编 音乐基础理论教程［M］． 山东大学出版社
（2）在实际的控制过程，常要求有实时时钟，以实现定时或延时控制，所以需要此类中断服务程序。
（3）由于按键为机械开关结构，机械触点的弹性及电压突跳等原因，往往在触点闭合或断开的瞬间会出现电压抖动。为保证键识别的准确，在电压信号抖动的情况下不能进行状态的输入。为此需要进行去抖动处理的中断服务程序。（当然这种问题也可以通过硬件方案解决。）
本课题即是在这种背景下，对基于AT89C51单片机的音乐播放器设计与实现进行了硬件及软件的设计，并给出了一全套的解决方案，实现了单片机音乐播放器对音乐文件的播放。
二、课题研究的主要内容和预期目标
利用STC12C5A60S2单片机设计一个至少能播放三首歌曲以及能显示歌曲曲号和播放时间的音乐播放器。
具体的设计应该满足以下功能：