《基于单片机的音乐播放器设计与实现》8400字.docx

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基于单片机的音乐播放器设计与实现

内容提要近些年，全球的信息化进程大幅加速，数码时代悄悄来临，电脑技术的飞速发展导致了电子产品的更新，同时，因特网的频宽和用户对数字娱乐的要求，也让多媒体和其他设备的发展迅猛。融合MP3优势和MP3特性的消费类电子设备正日益成为消费者关注的焦点。人民的生活水准日益增长和嵌入式技术的发展，消费者对音乐的关注也跟随着改变。目前的同类型的设备功能单一，用户体验较差差，价格较为低廉，因此，开发并发展具有良好功能的用户界面，并能实现FLAC无损的解码、多功能的MP3播放器。不仅有实际应用价值，而且还有很大的应用空间。

在智能家庭和其它的智能声音互动装置中，MP3播放机可以用来播放音频或语音。本文所研制的音乐播放器，采用STM32F103ZET6为主要控制单元，以可充式的锂离子电池为主要供电方式，选择合适降压模块，为各个模块提供电压。VS1053用于MP3的音质译码，并利用触控屏幕来控制播放/暂停、切换、音量大小等。MP3播放机的音频文件储存在MicroSD卡中，要将FATFS文件植入到SD卡中，然后用FATFS文件系统进行管理，将音乐的播放信息放在TFTLCD上进行即时的显示，从而使MP3播放机的全部功能得以发挥。

最后，对整个系统进行了综合检测。经试验，该控制方案的各项性能指标都满足了设计的预期要求。具有较强的移植能力和较高的可用性，能够满足用户需求。

关键词STM32触摸屏MP3播放器VS1053模块

目录

TOC\o1-3\h\u内容提要 I

第一章绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2研究现状分析 1

1.3论文结构 2

第二章系统整体设计与关键技术 3

2.1功能分析 3

2.2系统整体设计 3

2.3音频编解码 3

2.4本章小结 4

第三章系统硬件设计 5

3.1控制核心 5

3.2触摸显示屏 6

3.3音频编解码 7

3.4SD卡硬件电路 8

3.5电源设计 9

3.6本章小结 9

第四章系统软件设计 11

4.1整体框架 11

4.2SD卡文件操作的实现 12

4.3VS1053解码驱动程序 13

4.4TFTLCD驱动设计 14

第五章系统测试 16

5.1电源电路测试 16

5.2程序下载电路测试 16

5.3音频播放功能测试 16

5.4本章小结 17

第六章总结与展望 18

参考文献 19

第一章绪论

1.1研究背景及意义

近些年，电脑技术和数码音乐的蓬勃发展使得更多喜欢听歌的人开始使用电脑上的多种播放设备，享受到更多的歌曲。音乐播放机是一款能够播放各类音乐的播放机，包括MP3、WMA、MP4等多种形式的播放机。该系统具有良好的人机交互性能，易于使用，能很好地适应普通使用者对音乐的鉴赏要求。

尽管目前市面上的主流音乐播放器都能为广大群众带来很好的服务，但它们的缺点主要有：大部分都是在电脑上，它们的应用都离不开电脑，使用者需要熟练使用计算机技术；大部分的播放器都是用有损坏的音频文件进行压缩，与非破坏性的音乐档案相比，它们的音乐质量有很大的差别。

QQ音乐是由腾讯开发的一款免费的音乐播放设备，它能够为广大的使用者提供便捷的在线播放、优质的音乐资源等功能。已经是目前流行的流行音乐应用程序。尽管这个应用程序都具有很好的性能，能够为广大的听众提供良好的在线收听服务，但是它的缺点也很突出：大多数的音乐档案都是通过互联网来下载的；优质的歌曲通过付费获取，质量差，使得一般的使用者难以得到高质量的音乐[1]。

传统的以微控制器为核心的播放机可以实现多种形式的音乐文件的功能，在人们的日常工作中得到了越来越多的使用。在大学校园里，有很多的播放机，比如上课铃声，早起铃声，中午广播等都可以变成好听的音乐。它技术成熟，性价比高，但是也有着功能简单，硬件利用率低等问题。在单片微型计算机的基础上，采用单片微型计算机技术实现音乐播放，是目前单片微型计算机技术的研究之一。

MP3播放机是一种微型的数码音频装置，其功能是将MP3文件存储、解码、播放。这款产品让原本只能在电脑上播放的歌曲，现在可以随身携带，随时随地收听。MP3尽管是一种低频的音效，但是它能很好地保留原有小型镭射盘的音效，音质好，容量小。

自从2010之后，智能电话就进入到了我们的生活中，随着智能电话的普及，很多用户都会选择使用专门的播放器来听歌。尽管MP3已经从一个独立的产品中销声匿迹，但随着社会的发展，尤其是对5G技术的不断深入，通信和传播的速度都大大提高，