基于stm32的mp3音频播放器制作毕业论文(编辑修改稿)

基于stm32的mp3音频播放器制作毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

TEA5767 的收音机模块来实现收音机功能，所以使得其外部电路大大简化，只要通过少数的几个元件就能实现收音机功能了。 电路原理图如图 所示： 图 收音机模块电路 需要注意的是，收音机模块对电源敏感，同时对外部电路的干扰也较大，所贺州学院本科毕业论文（设计） 9 以在这里，对模块电源的处理采用了 RC 滤波加大电容的方式，能有效的降低收音机模块对外部电源的干扰。 也能保证收音机模块电源的稳定。 图中 ANT 为天线接口，通 过外接天线，可以提高收音机的灵敏度。 SD 卡模块电路设计 因为 MCU没有自带的专门 SD卡模式接口，只能通过 SPI 通信模式访问 SD 卡如下电路图 所示： 图 SD卡模块电路 SD 卡使用的是 SPI模式，把它挂在 MCU 的 SPI2 模式上面。 SD卡上面的 SPI通信需要在每个 IO 上接一个 42K 左右的上拉电阻，这里选择 45K。 SD卡电路连接比较简单，只要连接没有出错，一般不会有什么大的问题 STM32 的 SPI 口在72M 时钟下， SPI 的时钟传送速度可以达到 18M,也就是 SD 卡最大的读写速度可以达到 ,足够播放音频格式了。 音效处理模块电路设计 这里选择的是 CD3314 作为音效处理芯片，电路图如图 所示， CD3314 支持最多四个输入通道，这里我们用了其中三个，通道 2对应收音机音源，通道 3对应外部音源，通道 4对应 MP3 音源。 通过 IIC控制，可以实现这三个音源的切换。 经过处理的音频信号从输出端输出到耳机放大器 TPA152，通过放大驱动耳机，这样我们就能听到所要听的声音了。 贺州学院本科毕业论文（设计） 10 图 FM24C16 模块电路设计 铁电存储器 FM24C16 的电路也是很简单，只要通过简单的供电，然后连接IIC总线，就可以了。 电路如图 所示： 图 FM24C16 模块电路 功放模块电路设计 因为本系统既有耳机输出，又有喇叭输出，所以有两个音频放大电路：（一）基于 TPA152 的 立体声耳机放大电路；（二）基于 TPA3100D02 的功率放大电路。 耳机放大电路如图 所示，耳机放大电路采用官方推荐的电路结构，对从PT2314 送来的音频信号进行缓冲输出，推动耳机工作。 耳机输出采用五针的专用耳机插座，这个插座具有开管功能，信号从 1， 4脚输入，从 2， 3 脚输出，第五脚是地。 如果没有耳机插上，则有音频信号从 2， 3 脚输出，如果耳机插上了，则 2， 3脚不会有音频信号输出。 这样通过连接 2， 3脚到 D 类功放上面，就可以贺州学院本科毕业论文（设计） 11 实现耳机，功率输出同一时间只能有一个工作。 由于 TPA152 也是音频信号输出的一部分， 对于这个芯片的供电，也是采用了 LC 滤波的形式，减少电源干扰对音质的影响。 图 TPA152耳机放大电路 功率放大电路如图 ： 图 TPA3100D02 功率放大图 该芯片提供的输出功率与负载电阻和输入电压有关。 这里，我们采用 12VDC供电，负载电阻为 4 欧姆，则能提供的输出功率为 15W。 从而根据其 DATASHEET可以计算输出 LC滤波环路的参数，电感取 15mH，电容分别为 1uF 和。 贺州学院本科毕业论文（设计） 12 图中的功能选择部分可以有两种选择模式：（一）把 MUTE 接地，则会使芯片一直处于工作状态。 （二）把 MUTE 和 FAULT 相接则可以实现短路检测，在没有出现输出短路的时候，芯片正常工作，在出现输出短路的时候， FAULT 输出高电平，通过 MUTE 控制芯片停止输出，这样可以有效地保护芯片。 寸驱动电路设计 TFTLCD 驱动电路如图 所示，该部分电路也比较简单。 图 TFTLCD 电路图控制设计 电源电路设计 图 输入电源电路 这个电路采用两块 REG1117 芯片给系统提供电源，一块提供 的数字电源和模拟电源，它们通过电感连接，以减少数字电源对模拟电源的干扰。 另外一块提供 的电压，给 VS1003 的 DSP 提供核心电压。 两者的输入电压均来自功率电源的 5V输出。 贺州学院本科毕业论文（设计） 13 硬件 PCB设计 PCB 硬件设计的时候主要注意一下若干点就好了： （ 1）对于电流比较大的走线，必须使用较宽的线宽 （ 2）对于功率放大，最好以单点接地的方式连接。 这样可以有效的降低各部分信号的相互干扰，以达到最好的放大效果。 （ 3）对于走线，不可以走锐角的线，直角也最好少走 ，最佳的是走弧线。 因为锐角和直角的走线会在尖端产生 EMI，尤其在高频信号较明显。 （ 4）对于去耦电容，离芯片越近越好。 （ 5）对于信号线，不要长距离的平行走线，可以有效的防止信号耦合 本章小结 在本章节中，首先是对整个系统的设计方案进行总体规划，包含媒介存储的选择，主控芯片的选型，硬件器件的选取以及互交方式的确定，经过总体方案的研究眼总结，得出初步的技术方案，具体确定了硬件器件的型号选取。 接着详细介绍了各个模块之间的使用已经设计，并说明了一些 PCB布线的规则，接下来就是进入到软件的设计了，在下 一章节中，将对软件进行详细的说明。 3 系统软件的设计 设计思路 经过上一章介绍，多功能 MP3 的硬件系统已经完成了基本设计，但是一个完整的系统必须要有硬件和软件的相互配合才能正常运行，如果没有软件没那么硬件形同虚设。 软件是硬件的灵魂，硬件的实现价值体现在软件的控制下。 所以软件和硬件二者缺一不可，缺一就等于失去了整个设计系统的可行性。 多功能 MP3 的软件设计涉及很多编程，这是一个很复杂的软件设计系统，不可能保证一次就把所有的代码调试完成达到预期效果。 这里我对应对各个模块的功能一一的验证过后，在通过最终 的大整合在一起，从而实现最终想要的功能。 软件模块化设计 从本设计来说，可以把软件分为两部分来区分：第一个是与硬件有直接联系的底层驱动软件子系统。 第二个是与硬件无关的应用型软件系统的设计。 这样可以把两个软件系统的设计分成许多个模块。 下面就一一介绍各个模块的区分以及编程思路。 LCD 模块驱动程序设计 贺州学院本科毕业论文（设计） 14 系统采用的 LCD 驱动芯片型号为 ILI9320，它是单芯片的 Soc 驱动的晶体管显示器， 320x240 的分辨率，包括 720 路源极驱动与及 320 路栅极驱动，自带显存。 颜色的深度是根据数据的大小来 决定的。 在此仅讲解部分重要指令，指令00h，当读操作的时候，读取控制器的型号；当写操作的时候，打开 /关闭 OSC 振荡器。 当写操作设置 OSC 为高电平时，开启内部振荡器；为 0的时候，停止振荡器。 至少要等待 10ms 的时钟稳定之后，才可以继续其他的功能设置。 指令 03h，进入模式命令。 在此仅注意 AM、 I/D I/D0 这 3 个位。 具体的设置与及效果见图 21。 图 21 液晶显示方向控制 触摸屏模块驱动程序设计 本设计的输入系统选用的是四线 电阻式触摸屏 加 ADS7846 实现的，整个设计系统的控制都是通过触摸屏控制 的，所以，触摸屏控制算法的好坏对系统有着举足轻重的作用，这里有必要认识触摸屏和 ADS7846 的工作原理。 触摸屏工作原理： 触摸 摸是放置在 显示器的 最外边的 ， 当知道 触点在 显示器上的 触发坐标时 ，则可 依据触发位置相 应坐标点显示内容或图符获知触摸者的意图。 电阻式 触摸屏在嵌入式系统 中采用得较多。 电阻屏 的组成，如图 ，最 底层 是玻璃或有机玻璃构成的基层。 当触摸 到 屏幕时，两导电层在触摸点处 相碰。 触摸屏 输入系统意图 如图 所示 贺州学院本科毕业论文（设计） 15 图 触摸屏 触摸示意图 图 触摸屏输入系统的组成 SD 卡 模块驱动程序设计 SD 卡 通信协议有两种 ： SPI 模式 和 SD 模式。 SD 卡 读写的标准方式是 SD 模式， 不过选用 SD模式时需要选择自带带有 SD 控制器接口的 MCU，或者必须加入支持 SD 卡的读写的控制单元。 由于 SD 卡控制器接口 在 STM32F103RBT6 没有。