《基于單片機的音樂播放器設(shè)計與實現(xiàn)》8400字（論文）

基于單片機的音樂播放器設(shè)計與實現(xiàn)內(nèi)容提要近些年，全球的信息化進程大幅加速，數(shù)碼時代悄悄來臨，電腦技術(shù)的飛速發(fā)展導(dǎo)致了電子產(chǎn)品的更新，同時，因特網(wǎng)的頻寬和用戶對數(shù)字娛樂的要求，也讓多媒體和其他設(shè)備的發(fā)展迅猛。融合MP3優(yōu)勢和MP3特性的消費類電子設(shè)備正日益成為消費者關(guān)注的焦點。人民的生活水準日益增長和嵌入式技術(shù)的發(fā)展，消費者對音樂的關(guān)注也跟隨著改變。目前的同類型的設(shè)備功能單一，用戶體驗較差差，價格較為低廉，因此，開發(fā)并發(fā)展具有良好功能的用戶界面，并能實現(xiàn)FLAC無損的解碼、多功能的MP3播放器。不僅有實際應(yīng)用價值，而且還有很大的應(yīng)用空間。在智能家庭和其它的智能聲音互動裝置中，MP3播放機可以用來播放音頻或語音。本文所研制的音樂播放器，采用STM32F103ZET6為主要控制單元，以可充式的鋰離子電池為主要供電方式，選擇合適降壓模塊，為各個模塊提供電壓。VS1053用于MP3的音質(zhì)譯碼，并利用觸控屏幕來控制播放/暫停、切換、音量大小等。MP3播放機的音頻文件儲存在MicroSD卡中，要將FATFS文件植入到SD卡中，然后用FATFS文件系統(tǒng)進行管理，將音樂的播放信息放在TFTLCD上進行即時的顯示，從而使MP3播放機的全部功能得以發(fā)揮。最后，對整個系統(tǒng)進行了綜合檢測。經(jīng)試驗，該控制方案的各項性能指標都滿足了設(shè)計的預(yù)期要求。具有較強的移植能力和較高的可用性，能夠滿足用戶需求。關(guān)鍵詞STM32觸摸屏MP3播放器VS1053模塊目錄TOC\o"1-3"\h\u內(nèi)容提要 I第一章緒論 11.1研究背景及意義 11.2研究現(xiàn)狀分析 11.3論文結(jié)構(gòu) 2第二章系統(tǒng)整體設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù) 32.1功能分析 32.2系統(tǒng)整體設(shè)計 32.3音頻編解碼 32.4本章小結(jié) 4第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計 53.1控制核心 53.2觸摸顯示屏 63.3音頻編解碼 73.4SD卡硬件電路 83.5電源設(shè)計 93.6本章小結(jié) 9第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計 114.1整體框架 114.2SD卡文件操作的實現(xiàn) 124.3VS1053解碼驅(qū)動程序 134.4TFTLCD驅(qū)動設(shè)計 14第五章系統(tǒng)測試 165.1電源電路測試 165.2程序下載電路測試 165.3音頻播放功能測試 165.4本章小結(jié) 17第六章總結(jié)與展望 18參考文獻 19第一章緒論1.1研究背景及意義近些年，電腦技術(shù)和數(shù)碼音樂的蓬勃發(fā)展使得更多喜歡聽歌的人開始使用電腦上的多種播放設(shè)備，享受到更多的歌曲。音樂播放機是一款能夠播放各類音樂的播放機，包括MP3、WMA、MP4等多種形式的播放機。該系統(tǒng)具有良好的人機交互性能，易于使用，能很好地適應(yīng)普通使用者對音樂的鑒賞要求。盡管目前市面上的主流音樂播放器都能為廣大群眾帶來很好的服務(wù)，但它們的缺點主要有：大部分都是在電腦上，它們的應(yīng)用都離不開電腦，使用者需要熟練使用計算機技術(shù)；大部分的播放器都是用有損壞的音頻文件進行壓縮，與非破壞性的音樂檔案相比，它們的音樂質(zhì)量有很大的差別。QQ音樂是由騰訊開發(fā)的一款免費的音樂播放設(shè)備，它能夠為廣大的使用者提供便捷的在線播放、優(yōu)質(zhì)的音樂資源等功能。已經(jīng)是目前流行的流行音樂應(yīng)用程序。盡管這個應(yīng)用程序都具有很好的性能，能夠為廣大的聽眾提供良好的在線收聽服務(wù)，但是它的缺點也很突出：大多數(shù)的音樂檔案都是通過互聯(lián)網(wǎng)來下載的；優(yōu)質(zhì)的歌曲通過付費獲取，質(zhì)量差，使得一般的使用者難以得到高質(zhì)量的音樂[1]。傳統(tǒng)的以微控制器為核心的播放機可以實現(xiàn)多種形式的音樂文件的功能，在人們的日常工作中得到了越來越多的使用。在大學(xué)校園里，有很多的播放機，比如上課鈴聲，早起鈴聲，中午廣播等都可以變成好聽的音樂。它技術(shù)成熟，性價比高，但是也有著功能簡單，硬件利用率低等問題。在單片微型計算機的基礎(chǔ)上，采用單片微型計算機技術(shù)實現(xiàn)音樂播放，是目前單片微型計算機技術(shù)的研究之一。MP3播放機是一種微型的數(shù)碼音頻裝置，其功能是將MP3文件存儲、解碼、播放。這款產(chǎn)品讓原本只能在電腦上播放的歌曲，現(xiàn)在可以隨身攜帶，隨時隨地收聽。MP3盡管是一種低頻的音效，但是它能很好地保留原有小型鐳射盤的音效，音質(zhì)好，容量小。自從2010之后，智能電話就進入到了我們的生活中，隨著智能電話的普及，很多用戶都會選擇使用專門的播放器來聽歌。盡管MP3已經(jīng)從一個獨立的產(chǎn)品中銷聲匿跡，但隨著社會的發(fā)展，尤其是對5G技術(shù)的不斷深入，通信和傳播的速度都大大提高，人類將步入一個任何物品可以互聯(lián)的世紀，也就是“互聯(lián)網(wǎng)”。在互聯(lián)網(wǎng)的今天，人們對各種智能裝置的需求越來越大，尤其是語音的交流，這就是語音的傳播。采用單片微型計算機開發(fā)MP3播放器，可以很容易地將MP3播放器植入其它器件中，為各個行業(yè)提供了一種新的應(yīng)用。1.2研究現(xiàn)狀分析當前，在移動MP3的應(yīng)用中，存在著以下的方案：采用美國ATMELAT89C51SND1C為核心,SAMSUNG公司Flash卡K9F5608為外存儲器，用于將待播放的音樂進行儲存[2]。在AT89C51原有的功能上，添加了MP3解碼、IC/PCM的音頻輸出、USB1.1控制模塊等多種接口。由于AT89C51SNDIC只支援USB1.1技術(shù)規(guī)格，因此其讀取/寫入速度比USB2.0要低。AT89C51SND1C它的運算速度和外部設(shè)備都是有限制的，所以在緩存過程中會出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，造成播放機的音頻不連貫，很難再進行新的功能擴充，而且它的性能比較簡單。采用NXP的ARM7的LPC2148與MP3解碼器進行SD卡中的音頻文件的譯碼[3]。本方法不僅價格低廉，而且在音頻質(zhì)量上也取得了很好的效果，但是它并沒有實現(xiàn)非破壞性的譯碼，使用一般的LCD屏幕也有一些缺點。采用Linux作為嵌入式系統(tǒng)，S3C2440作為核心處理器[4]。構(gòu)造一個聲頻播放裝置7。這個方法利用madplay來對聲音檔案進行軟件譯碼。該體系結(jié)構(gòu)能夠?qū)Ω鞣N聲音進行譯碼，在進行軟件譯碼的同時對存儲容量要求很高，為了確保譯碼的實時性這就需要較快的處理速度，但是會導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)費用較高。鑒于當前MP3播放機的發(fā)展方向，目前的MP3播放方案功能單一、用戶體驗差、價格低廉等問題，本論文著重從改善音質(zhì)、優(yōu)化用戶體驗、提高用戶體驗等方面進行了深入的討論。1.3論文各章節(jié)安排按照本課題要實現(xiàn)的目標，做出以下安排：第一章：緒論。闡述本文的各種現(xiàn)有技術(shù)背景，明確提出MP3的重要性，并對現(xiàn)有國內(nèi)國外技術(shù)的研究進展、技術(shù)狀況做出詳細分析，并進行對比，給出了全文的主要工作和章節(jié)的編排。第二章:整體結(jié)構(gòu)。首先論述了系統(tǒng)整體設(shè)計，然后比較分析了不同的音頻譯碼方式。第三章:系統(tǒng)的硬件。本章對各模塊電路做了更深層次的分析，尤其對觸摸顯示屏、音頻解碼電路、存儲電路、供電電路做出了深入的研究。第四章:系統(tǒng)的軟體的開發(fā)。本章對系統(tǒng)的工作結(jié)構(gòu)進行了較為詳盡的描述，著重于外圍內(nèi)存驅(qū)動，音頻解碼驅(qū)動。第五章:系統(tǒng)測試。對其硬件和各個應(yīng)用程序的功能進行了檢測，并對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行了分析。第六章:結(jié)論與前景。對本文研究的進展和結(jié)果進行綜合的概括，并提出本次研究的不足。第二章系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與整體設(shè)計2.1功能分析本次設(shè)計選用STM32F103ZET6對MP3播放器整體進行控制,MP3播放機的音頻文件存儲在MicroSD卡中，存儲卡中的文件被語音編解碼模塊讀取并解碼，最后播放出來，同時觸摸控制屏來實現(xiàn)音樂的開始和停止、更換歌曲、調(diào)節(jié)聲音高低等功能，顯示屏即時顯示出音樂的播放信息，從而使MP3播放機的全部功能得以發(fā)揮。2.2系統(tǒng)整體設(shè)計MP3是一種帶有微型特殊功能的內(nèi)置裝置，包括SD卡，顯示器（LCD)，微控制器以及音頻信號譯碼器等。MP3播放器系統(tǒng)整體框圖如圖2-1：圖2-1MP3播放器系統(tǒng)模塊框圖該設(shè)計方案主要由STM32F103ZET6芯片作為主處理器，利用FATFS文件系統(tǒng)對SD卡內(nèi)MP3的音樂進行數(shù)據(jù)處理，微控制單元將存儲卡內(nèi)的音樂數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭纛l解碼芯片中，音頻解碼芯片不僅具備解碼的功能，還有DAC電路和耳機驅(qū)動線路，達到音樂播放效果的高品質(zhì)和立體性。采用2.8英寸TFT液晶顯示屏來顯示播放的內(nèi)容，它不僅可以通過按鍵控制MP3播放機，還可以通過觸摸屏來控制播放速度、播放進度、播放歌曲、播放/暫停等功能。2.3音頻編解碼當前，解碼方式主要有兩種：一種是利用嵌入式系統(tǒng)的軟解碼，將MP3進行解析實現(xiàn)播放，另一種則是選擇專用的音頻解碼芯片和外部設(shè)備，由主處理器來完成解碼。第一種方法：主要是利用Libmad解碼，但是算法復(fù)雜，目前的研究主要集中在優(yōu)化解碼算法，通過優(yōu)化C代碼、匯編代碼，降低運算量來減小系統(tǒng)功耗[5]。不過，這對處理器的計算量很大，而且ARM7在解碼MP3的時候，處理速度并不快，而且還需要一個DAC來完成。第二種方法：現(xiàn)在，有的聲音解碼芯片已經(jīng)具備一些較好的特點,具有多種多樣的聲音的調(diào)節(jié)功能,能夠支持較多格式的歌曲文本。選擇這個方案能夠有效降低解碼過程對主控制器的站占，使播放聲音暢通，也有利于新功能的擴充[5]。所以，本文選用第二種方法。MP3的解碼器有VS100X和STA01X兩類,VS系列具備DAC的功能，可以實現(xiàn)各種譯碼，而STA由于需要添加DAC，所以比較麻煩。對比后，本方案選用VS1053，它可以支持MP3,WMA,WAV,MIDI,DAC等多種格式。此外，還可以調(diào)整音量、高、低等，最關(guān)鍵的是，還具備MIC的特性，必要時可以進行錄制。這個特性可以在未來的擴充中使用。2.4本章小結(jié)本文通過對目前常用的兩種音頻解碼方式進行了簡單比較，并從需求方面進行了分析。其工作重點是：1.經(jīng)分析比較發(fā)現(xiàn)，采用的硬件譯碼方法具有高性能、音質(zhì)高、功.耗低等優(yōu)點，譯碼時對CPU的占用少，播放的音質(zhì)順暢，便于系統(tǒng)的應(yīng)用程序多元化，因此本文采用了一種硬件譯碼方法。2.基于對觸摸屏MP3的要求進行了詳細的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，由STM32最小系統(tǒng)、觸摸顯示屏、音頻解碼、存儲、供電五大模塊組成，具體的硬件和軟件的設(shè)計和實施方法將在接下來的兩章中具體介紹。第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1控制單元STM32是一款32比特的處理器，原理圖如下圖，具有高性能和低功耗特性，它在Cortex-M3核心上做了一定的架構(gòu)上的改善。STM32系列的性能得到加強，編碼的密集程度提高，使其在性能上的中斷響應(yīng)速度顯著降低，在相同的環(huán)境下，它的功耗也是最小的。同時還提供了一套豐富的外部設(shè)備，使其在實際使用方面更加靈活。STM32系列產(chǎn)品因其獨特的市場地位和技術(shù)的領(lǐng)先地位而受各大廠家的喜愛，適用于工業(yè)、醫(yī)療、生活等許多不同領(lǐng)域。此次設(shè)計的單片機采用了意大利晶圓ST公司STM103ZET632比特的單片機為主要控制器。選擇這款芯片并不是因為他價格低廉，而是因為它在F1系列中的接口非常多，而且它的性能非常好，可以在以后將MP3內(nèi)置到其它的產(chǎn)品中，這樣可以增強產(chǎn)品的通用性和擴展能力，STM32F103ZET6的CPU速率為72MHZ，內(nèi)存容量為1MB，該軟件包括電機控制周邊設(shè)備，CAN與USB的全速度通訊，能很好地適應(yīng)該系統(tǒng)的需要。圖3-1STM32F103ZET6原理圖3.2觸摸顯示屏STM32F103沒有任何的觸摸屏幕控制器，不過，這款產(chǎn)品能夠外接使用一個帶有觸摸屏幕的LCD組件，例如ALIENTEKTFTLCD組件，從而能實現(xiàn)觸摸屏控制。目前手機上最常用兩種類型的觸控屏:電阻型和電容型。電容式顯示屏由人體的感應(yīng)器來檢測觸點,一般應(yīng)用在智能手機、筆記本上,只需輕觸即可完成,但成本較高,精度較低,抗干擾性較差;電阻式則是運用壓力傳感技術(shù)對觸點加以感應(yīng),要求使用直接的應(yīng)力觸點,并使用電阻儀定位觸點,價格適中,定位精度高,工作穩(wěn)定。因為這種觸摸屏只能完成音樂的播放和轉(zhuǎn)換，所以它的功能并不多，精度也不高，所以本文采用的是電阻型屏幕。在實際使用中，通過專用的控制芯片來完成對電阻型的觸控。該系統(tǒng)采用2.8英寸的LCD觸摸屏，具有320x240的清晰度，具有16位真彩色顯示功能，并擴展了四行觸摸屏控制系統(tǒng)XPT2046。由于電阻器的構(gòu)造，在按壓觸摸屏幕時，接觸點的X和Y方向的電壓發(fā)生了改變。XPT2046將接觸的電壓經(jīng)過二次數(shù)模轉(zhuǎn)換和相對應(yīng)的運算，來獲得觸碰位置的坐標。2.8英寸的彩屏界面顯示在圖3-2中。在3-3中顯示了該組件的外部視圖。圖3-2TFTLCD原理圖圖3-3TFTLCD模塊外觀圖3.3音頻編解碼通過對兩種解碼方法的對比，選用硬件解碼方法。VS1053是一款獨立芯片，它除了對MP3等傳統(tǒng)的音樂格式解碼外，還加入了FLAC的無傷害解碼，具有功能強、速度快、節(jié)能等特性。利用VS1053來分析從SD卡中讀出的MP3的聲音資料，然后經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后，最后播放出音樂。它和核心控制器之間是串行通信，利用SPI總線來實現(xiàn)這一通信。原理圖如下圖3-4，VS1053接收來自STM32F103的指令及MP3的數(shù)據(jù)，是通過采用串行命令接口和串行數(shù)據(jù)的接口，通過該引腳的狀態(tài)來判斷處在傳送狀態(tài)的接口，通過一些特殊寫入的寄存器來達到這個功能的。圖3-4VS1053原理圖圖3.5VS1053模塊3.4SD卡硬件電路許多微處理器都要求大量的存貯器來儲存資料?，F(xiàn)在最常見的有U盤、FLASH、SD卡等.各有千秋，經(jīng)過對比，SD卡是最好的，它更適用于單片機系統(tǒng)，因為SD芯片具有很大的存儲能力，可以提供SPI/SDIO的功能，并且具有各種大小（SD卡和TF卡），可以適應(yīng)各種應(yīng)用需求。該方案選用了SanDisk公司開發(fā)的一種新的閃存芯片，目前最大存儲容量達到128GB，因此在實際使用中，存儲容量大，數(shù)據(jù)讀寫速率高，體積小，安全性好。STM32F103ZET6內(nèi)置SDIO外部接口，SDIO接口可以對各種存儲器件進行擴充，例如SD卡、MMC卡等。SD卡是一種能夠確保數(shù)據(jù)的安全傳輸、便于再格式的卡，其操作簡便、靈活。SD卡可用于兩種工作接口：安全數(shù)字輸入輸出接口和串行外設(shè)接口[6]。本設(shè)計選用第一種。圖3-6是它的原理圖。SD卡能夠根據(jù)指令執(zhí)行多個區(qū)塊或單一區(qū)塊的讀取與寫入。下發(fā)指令操作SD卡進行讀寫。它的主要引腳及功能：CLK：時鐘信號，在一個時鐘循環(huán)中傳送一個指示或一個數(shù)據(jù)位，頻率從0到25MHz不等，但是存儲卡的總線管理可以隨意地生成0到25MHz的范圍。CMD：雙向指令和回復(fù)線，指令是從主機到存儲卡，對之前指令的回答可以是單卡也可以是一切卡。圖3-6SD卡原理圖3.5電源設(shè)計本設(shè)計中為保證每一模塊的電壓都要滿足要求：首先每個端口的電壓要達到標準；其次，選用的電源它要有足夠的電能來驅(qū)動工作設(shè)備，尤其是電流，并保證輸出的電壓準確度。針對特定的應(yīng)用，選用不一樣的電壓，確保整個電路長期工作的安全與穩(wěn)定。因為鋰電池具有眾多優(yōu)點，比如便捷、輕巧、綠色等等，更重要的一點是它還方便人們出行攜帶而且還不占用太大的空間[7]。所以整個系統(tǒng)的電源選擇12V鋰電池。圖3-7LM2596S原理圖各個模塊的供電電壓所需不同，STM32、液晶顯示屏、SD卡供電電壓是3.3V，VS1053是5V，要實現(xiàn)不同的供電電壓，選擇LM2596SDC-DC可調(diào)降壓模塊，該模塊的輸出電流是3A，線性及負載調(diào)節(jié)特性較好。LM2596SDC-DC的輸出版本有3.3V、5V、12V三種。本設(shè)計選用2個LM2596S，其具體的電路原理圖如圖3-7所示。其中，一個LM2596S的VOUT的輸出電壓為5V,另一個LM2596S的VOUT的輸出電壓為3.3V。3.6本章小結(jié)根據(jù)第二章介紹的體系結(jié)構(gòu)，對各個模塊的主芯片選擇及電路的設(shè)計進行了較為詳盡的闡述，給出了以STM32為核心的MP3播放機的硬件部分，為下一步的開發(fā)提供了一個硬件支持。具體工作如下：采用增強的STM32F103ZET6為核心，具有高性能、低功耗的特點，并具有大量的外部設(shè)備，可以對其他元件進行有效的控制支持；為了使系統(tǒng)各項性能達到所需，而且同時還滿足系統(tǒng)的成本盡可能低，確定合適的顯示屏、音頻解碼/編碼、SD卡的選型。供電電源選擇為鋰電池，要達到不同模塊的供電所需，外加兩個降壓模塊，確保系統(tǒng)工作的安全和穩(wěn)定性。第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1整體框架在軟件開發(fā)過程中，主要包括主程序模塊、觸屏程序模塊、音樂播放模塊、屏幕程序模塊等。在這些軟件中，各軟件組件互相連接，使得整體件能夠井然有序地工作。首先啟動系統(tǒng)串口、時鐘、顯示屏等的初始化，主程序再啟動顯示功能，最后進入系統(tǒng)不斷執(zhí)行的過程。在這個體系不斷執(zhí)行過程中，通過FATFS文件系統(tǒng)，SD卡中一個有效的音樂文件軌跡會被系統(tǒng)讀取，再把它儲存在指定的內(nèi)存當中，在播放音樂文件時，會按照存儲的音樂路徑，開啟相應(yīng)的音樂文檔，然后傳送到VS1053進行解碼，再由VS1053進行音頻輸出[8]。在播放音樂的時候，觸控屏幕會監(jiān)控有無人按壓，在觸控屏幕上，會出現(xiàn)對應(yīng)的觸控區(qū)域，并按照觸控區(qū)域來完成對應(yīng)的操作，如果在此過程中沒有觸控屏幕，那么在播放完畢后，將回到主周期起點進行新的周期。圖4-1音樂播放器整體流程它完成的功能有音樂切換，調(diào)整音量，歌曲目錄顯示，歌曲的停頓和播放。STM32F103ZET6首先將歌曲文件從SD卡中讀出，然后儲存在指定的內(nèi)存空間中。VS1053音頻譯碼器從STM32中讀出的聲音信號經(jīng)語音譯碼處理后，再由VS1053音頻解碼，最后輸出MF3的聲音信號。4.2SD卡文件操作的實現(xiàn)SD卡首先需要進行參數(shù)設(shè)置，主要步驟見圖4-2圖4-2初始化步驟完成SD的初始化后，開始讀寫數(shù)據(jù)。讀寫數(shù)據(jù)的實現(xiàn)是由不同的命令提示符來完成，讀取數(shù)據(jù)時，由命令提示符17來實現(xiàn)；寫數(shù)據(jù)時，由命令提示符24實現(xiàn)[9]。通信過程如圖4-3所示:圖4-3SD卡讀寫流程圖4.3VS1053解碼驅(qū)動程序此次的系統(tǒng)采用VS1053語言進行了解碼。首先，必須對VS1053進行初始化，包括VS1053連接的IO端口，并對軟件和硬件進行重置。在VS1053的初始化結(jié)束之前不能重置，這里的重置可以分成軟件重置和硬件重置。確認復(fù)位完畢后，就要設(shè)置音頻解碼器的音量和時鐘，然后可以啟動對音頻檔案的寫操作。要依據(jù)請求信號來輸入數(shù)據(jù)。圖4-4VS1053流程圖音樂播放器的暫停播放、聲音調(diào)節(jié)等功能可以通過驅(qū)動函數(shù)來完成。具體的驅(qū)動函數(shù)包括：初始化函數(shù)、軟件復(fù)位函數(shù)、音量設(shè)置函數(shù)。4.4TFTLCD驅(qū)動設(shè)計顯示屏作為人機交互界面主要完成顯示音樂的播放信息、開始/暫停、切換、調(diào)節(jié)音量等目標功能。它需要做的就是:初始化顯示屏、讀取坐標等等。觸摸顯示屏的初始化如圖4-5所示:圖4-5顯示屏流程圖觸摸顯示屏的設(shè)定過程如下：(1)首先將STM32和TFTLCD組件之間的IO端口進行設(shè)定；(2)初始化LCD；(3)顯示數(shù)字和字符。第五章系統(tǒng)測試5.1電源電路測試將鋰電池接入主控板，開啟電源開關(guān)；第一步先測量鋰電池電壓，測得電壓12V；第二步測量不同模塊輸出電壓，用萬用表測量降壓模塊電壓輸出，通過測量得出3.28V和5.48V，說明12V→3.3V、12V→5V，可以得出降壓電路正常工作。5.2代碼下載電路測試在電腦端安裝上CH340/341驅(qū)動后，把STM32連接到電腦的通信端口，并開啟“MCUisP”，“搜索串口”鍵，可以找到相應(yīng)的“USB-SERIALCH340”，并把它設(shè)定為256000，見圖5-1。安裝好了“安裝”后，按“啟動編程（P）”鍵，就可以把特定的文件放入主控制核心的中，直到屏幕上給出達到百分之百的指示。出現(xiàn)圖5-3的界面，我們就可以知道代碼下載能夠正常工作，通過它我們也就知道了主處理器工作能夠正常完成。圖5-1代碼下載電路5.3音頻播放測試見下圖5-2所示。顯示屏幕能能夠顯示出當前播放的音樂相關(guān)內(nèi)容：比如樂曲的名字、播放的進度、聲音大小的加減、樂曲的切換、音樂的暫停/播放的標識符合，都能達到想要實現(xiàn)的效果，在編解碼模塊的接口連上耳機，戴上耳機聽音樂來檢測音樂文件的播放效果，可以從耳機中正常聽到音樂的播放，且音質(zhì)無損，達到預(yù)期效果。圖5-2音樂播放器界面5.4本章小結(jié)本章按照建立的系統(tǒng)的各個性能參數(shù)，對所完成的各個模塊進行了測試，并給出了以下幾個方面的測試。1．電源以及降壓模塊的測試，看是否滿足每一模塊所需電壓。2．觸摸屏幕測試，觸摸暫停/開始、切換、音量加減位置，檢測觸摸準確、靈敏。3.檢測音樂播放功能正常，輸出的音質(zhì)無失真;從總體表現(xiàn)及售價等方面來看，本文所開發(fā)的MP3它具有突出的優(yōu)點和潛在的市場價值。第六章總結(jié)與展望選用STM32F103ZET6作為主控制器，MP3的音頻譯碼選擇VS1053，觸摸顯示屏用來控制樂曲切換、開始停止、聲音大小和實時地顯示音樂播放信息。實現(xiàn)了MP3的完整功能。這一總的設(shè)計如下：與51單片機比較，72MHZ的STM32F103ZET6芯片可以充分的實現(xiàn)音頻播放的要求。32位的處理器內(nèi)置大量的資源，可以直接使用現(xiàn)有的庫功能進行程序設(shè)計，非常適用于小型的嵌入式系統(tǒng)。該方案除了可以用按鍵控制外采用，也可通過觸摸屏式人機界面來控制，與傳統(tǒng)的觸摸按鈕相比較，使用起來十分便捷。本文所開發(fā)的MP3，已基本滿足了任務(wù)書所規(guī)定的所有功能，并可預(yù)見5G技術(shù)的發(fā)展及物聯(lián)網(wǎng)的來臨，將是目前的主要應(yīng)用領(lǐng)域。因為時間的原因，本次設(shè)計仍有不足，尚需改進，改進目標如下:頁面操作更加精準化。對現(xiàn)有的圖形界面進行改進，比如：對顏色和窗口的影響進行了優(yōu)化，可以添加窗體的控件，使得用戶可以進行更多的個人設(shè)置。2．適當增加軟件。比如，增加電子相冊、電子書籍等貼近生活的軟件。3．適當擴展新的功能。比如，增加藍牙模塊，使它可與智能儀器互聯(lián)，達到無線傳輸文件數(shù)據(jù)的目的，更加方便簡潔。這個多用途MP3，擁有很多的優(yōu)點，不過，它還有很多可以改進的地方，比如錄音，畫圖，遙控等等，都可以在家里使用。展望未來，互聯(lián)網(wǎng)與電腦技術(shù)不斷地發(fā)展與進步，智能電器必然會成為未來的主流，這篇文章僅僅是對智能電器的一個小小的嘗試，在未來，它必然會具備更多的性能，而在智能電器方面，它的發(fā)展任重而道遠。參考文獻[1]劉曉明.家庭數(shù)字音樂播放器的設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京交通大學(xué),2012.[2]徐陽.基于AT89C51SN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