畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目： 基于單片機(jī)的音樂(lè)播放器的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 信息工程 系 電子信息工程 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： 電子112 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 張智強(qiáng) 指導(dǎo)教師： 陶凌 填表日期： 2015 年 4 月 10 日一、 選題的依據(jù)及意義：?jiǎn)纹瑱C(jī)具有功能齊全，應(yīng)用可靠，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，所以把單片機(jī)也廣泛的應(yīng)用在音樂(lè)播放器上，這類音樂(lè)播放器就是單片機(jī)應(yīng)用的一種體現(xiàn)，這種音樂(lè)播放器有功能多、價(jià)格廉、外部電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，深受音樂(lè)愛(ài)好者及音樂(lè)芯片制造商的青睞。便攜式音樂(lè)播放器作為一種集音頻播放、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為一身的數(shù)碼產(chǎn)品，多應(yīng)用有高集成度整合了各類音頻處理或數(shù)據(jù)通信模塊的8位乃至

2、多位單片機(jī)，以達(dá)到最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但是，它們?cè)诒ＷC便攜性的同時(shí)，音質(zhì)受到了一部分的損失。現(xiàn)在市場(chǎng)上大多單片機(jī)音樂(lè)播放器都能完成音頻解碼播放的過(guò)，而且支持的格式也是越來(lái)越多的。數(shù)字信號(hào)處理器是在模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)以后進(jìn)行高速實(shí)時(shí)處理的專用處理器,其處理速度比最快的CPU還快10-50倍。在當(dāng)今的數(shù)字化時(shí)代背景下,單片機(jī)己成為通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類電一矛產(chǎn)品等領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件,被譽(yù)為信息社會(huì)革命的旗手。業(yè)內(nèi)人士預(yù)言單片機(jī)將是未來(lái)集成電路中發(fā)展最快的電子產(chǎn)品,它將徹底變革人們的工作、學(xué)習(xí)和生活方式。在日常的的電器用品中假如單片機(jī)之后，其功能和性能大大提高，并實(shí)現(xiàn)智能化與最優(yōu)化控制。二、 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及

3、發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）：在國(guó)內(nèi)外，這種基于單片機(jī)的音樂(lè)播放器都非常流行。據(jù)網(wǎng)絡(luò)調(diào)查公司JupiterMediaMetrix的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：使用基于單片機(jī)的音樂(lè)播放器（無(wú)論是離線播放器還是網(wǎng)絡(luò)播放器）的家庭用戶從2011年1月的33200萬(wàn)猛增到2012年的41700萬(wàn)。在工作使用這種音樂(lè)播放器的專業(yè)用戶也較去年同期上升34.9%，從2011年1月的11600萬(wàn)增漲到2012年的15700萬(wàn)。以單片機(jī)為基礎(chǔ)的音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)成本低、音質(zhì)效果好，值得推廣。而如車載音樂(lè)播放器等也是這種播放器要深入的領(lǐng)域。擴(kuò)展功能強(qiáng)大的音樂(lè)播放器是未來(lái)音樂(lè)播放器的發(fā)展趨勢(shì)，體積小，攜帶方便但又功能強(qiáng)大，這也是現(xiàn)在所有電

4、子產(chǎn)品的未來(lái)。在擴(kuò)展功能上，這次設(shè)計(jì)本來(lái)還想加上收音機(jī)的功能，能使人們能夠接受實(shí)時(shí)資訊，但是由于技術(shù)有限沒(méi)能夠完成，不過(guò)在以后的不久一定會(huì)有這種更多功能的音樂(lè)播放器問(wèn)世的。三、 本課題研究?jī)?nèi)容基于單片機(jī)的音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)是以單片機(jī)AT89C51作為硬件核心控制部件，鍵盤輸入電路，解碼芯片，功率放大器，LCD顯示電路，SD卡存儲(chǔ)電路，USB通訊電路，以及其他外圍設(shè)備電路組成音樂(lè)播放系統(tǒng)。根據(jù)音樂(lè)演奏控制所需實(shí)現(xiàn)的顯示與選曲及音樂(lè)產(chǎn)生的功能原理，系統(tǒng)包括揚(yáng)聲器、選曲、播放和顯示等幾部分。MCU控制USB接口芯片與計(jì)算機(jī)通訊，將從計(jì)算機(jī)上下載的文件存儲(chǔ)于SD卡。播放時(shí)，MCU控制從SD卡讀取文件并傳送

5、給解碼芯片，通過(guò)總線控制其解碼，解碼后的數(shù)字音頻信號(hào)在MCU的控制下通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)，放大，輸出到揚(yáng)聲器。演奏時(shí)，MCU掃描判斷摁鍵工作情況，并產(chǎn)生相應(yīng)頻率方波，轉(zhuǎn)換，放大，輸出。錄音時(shí)，在MCU的控制下聲源由MIC存儲(chǔ)到SD卡里。四、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究方法或技術(shù)路線以AT89C51為核心的音樂(lè)播放器系統(tǒng)通過(guò)單片機(jī)控制外圍電路各個(gè)硬件的工作來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的播放。在音樂(lè)播放模式中，單片機(jī)控制各芯片協(xié)同工作，由揚(yáng)聲器放出音樂(lè)；在電子琴模式中，單片機(jī)電子琴演奏音樂(lè)基本都是單音頻率，它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率，因此單片機(jī)奏樂(lè)只需弄清楚每個(gè)樂(lè)音的音調(diào)，即相應(yīng)的發(fā)聲頻率。在電子琴模式中，

6、有矩形鍵盤輸入高低不同的脈沖信號(hào)通過(guò)AT89C51來(lái)控制蜂鳴器發(fā)音。要想產(chǎn)生音頻脈沖信號(hào)，需要算出某一音頻的周期(1/頻率)，然后將此周期除以2，即為半周期的時(shí)間。利用單片機(jī)定時(shí)器計(jì)時(shí)這個(gè)半個(gè)周期時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就將輸出脈沖的I/O口反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對(duì)I/O口反相，這樣就能在此I/O口上得到此頻率的脈沖。在錄音模式中，聲源由MIC接收，經(jīng)過(guò)解碼轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)在SD卡里面。本系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C51的核心，主要負(fù)責(zé)控制各個(gè)部分協(xié)調(diào)工作。在其外圍接上：電源、通信電路、復(fù)位電路、控制電路、存儲(chǔ)電路、顯示電路、音頻處理電路及外放電路。各部分核心元件分別為：USB控制芯片、晶振、鍵盤、SD

7、卡、液晶顯示、解碼芯片、小功率集成功放、D/A轉(zhuǎn)換芯片、揚(yáng)聲器。其整個(gè)工作過(guò)程為：AT89C51芯片控制USB接口芯片與計(jì)算機(jī)通訊交換數(shù)據(jù)和充電使用，將從計(jì)算機(jī)上下載的音頻文件存儲(chǔ)在SD卡。播放時(shí)，AT89C51控制從SD卡讀取音頻文件并送給解碼芯片，通過(guò)總線控制其解碼，解碼后的數(shù)字音頻信號(hào)在AT89C51芯片的控制下通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)，有放大器放大，并輸送到揚(yáng)聲器。四、 本課題研究方案以AT89C51為核心的音樂(lè)播放器系統(tǒng)通過(guò)單片機(jī)控制外圍電路各個(gè)硬件的工作來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的播放。在音樂(lè)播放模式中，單片機(jī)控制各芯片協(xié)同工作，由揚(yáng)聲器放出音樂(lè)；要想產(chǎn)生音頻脈沖信號(hào)，需要算出某一音頻的

8、周期(1/頻率)，然后將此周期除以2，即為半周期的時(shí)間。利用單片機(jī)定時(shí)器計(jì)時(shí)這個(gè)半個(gè)周期時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就將輸出脈沖的I/O口反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對(duì)I/O口反相，這樣就能在此I/O口上得到此頻率的脈沖。在錄音模式中，聲源由MIC接收，經(jīng)過(guò)解碼轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)在SD卡里面。本系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C51的核心，主要負(fù)責(zé)控制各個(gè)部分協(xié)調(diào)工作。在其外圍接上：電源、通信電路、復(fù)位電路、控制電路、存儲(chǔ)電路、顯示電路、音頻處理電路及外放電路。各部分核心元件分別為：USB控制芯片、晶振、鍵盤、SD卡、液晶顯示、解碼芯片、小功率集成功放、D/A轉(zhuǎn)換芯片、揚(yáng)聲器。其整個(gè)工作過(guò)程為：AT89C51芯片控制US

9、B接口芯片與計(jì)算機(jī)通訊交換數(shù)據(jù)和充電使用，將從計(jì)算機(jī)上下載的音頻文件存儲(chǔ)在SD卡。播放時(shí)，AT89C51控制從SD卡讀取音頻文件并送給解碼芯片，通過(guò)總線控制其解碼，解碼后的數(shù)字音頻信號(hào)在AT89C51芯片的控制下通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號(hào)，有放大器放大，并輸送到揚(yáng)聲器。五、 研究目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度：四、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃序號(hào)各階段工作內(nèi)容起訖日期備注1上網(wǎng)查詢相關(guān)資料，完成開題報(bào)告。3月18日至4月2日2開始著手搜集有關(guān)的資料確定設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)原理。完成外文資料翻譯4月3日至4月18日3完成軟硬件設(shè)計(jì)，并進(jìn)行調(diào)試。4月19日至5月4日4完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿。5月5日至5月20日5修改和完成畢業(yè)論文。5月21日至5月31日6提交畢業(yè)論文，準(zhǔn)備論文答辯。6月1日至6月7日參考六、參考文獻(xiàn)：1 黃振杰，盧小冰.基于AT89S52的多功能音樂(lè)播放器J.廣東：電子設(shè)計(jì)工程，2009年2月第2期2 吳迅.用單片機(jī)設(shè)計(jì)音樂(lè)播放器J.山東：電子世界，2009.63 朱清慧等.Protues教程電子線路設(shè)計(jì)、制版與仿真M.北京：清華大學(xué)出版社2008.94 侯玉寶, 陳忠平,，李成群. 基于Proteus的51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真.M北京 電子工業(yè)出版社，20085 何立民MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)北京航空航天大學(xué)出版社，M 19906 李華