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1、基于 STM32F103RBT6 的智能 MP3 播放器1基于 STM32F103RBT6 的智能 MP3 播放器 摘要：摘要：当代社会的发展，人们生活物质水平的提高。对于现代消费类电子的需求也愈来愈高。多功能 MP3 也越来越受欢迎。本设计以 STM32F103RBT61为设计核心，利用 vs1053 音频解码芯片为主要元件设计了 MP3 播放器。并且，能实现高品质音乐播放功能。电路在硬件方面有主要涉及了 vs1053 硬件音频解码驱动器和 320*240 分辨率的 TFTLCD 彩屏液晶模块，同时应用了 DHT11 温度湿度传感器模块。软件方面主要设计了有 vs1053B 模块的驱动程序，
2、SD 卡的操作，和 FATS 文件的操作程序等。所有系统并且基于 RBT6 微控制器的设计进行的编程设计。本文设计的介绍了基于 rbt6 的 MP3 播放器的设计方法。该系统主要将 SD卡的歌曲文件硬件解码。 ，同时在 TFTLCD 彩屏液晶上显示歌曲信息，播放中可以通过开关按键可以实现对歌曲的控制。同时 DHT11 对环境温度进行检测。同时在彩屏上显示相应的信息。关键词：STM32F103RBT6 VS1053 TFTLCD DHT11 MP3 播放器1 STM32F103RBT6 全文简写为 RBT6基于 STM32F103RBT6 的智能 MP3 播放器2Abstract:Nowaday
3、s, with the development in economy, people begin to seek to enjoy a rather high quality of life. Its evidently seen in the rising demand for upgrading electronic products, among which, multifunctional MP3 player begin to be widespread. This design is based onRBT6and auto decoding chip VS1053 to real
4、ize the function of displaying high-quality music.For hardware part, VS1053 auto decoding chip, TFTLCD module with the resolution of 320*240 and DHT11 Temperature LCD_CS 对应 PC11;LCD _RS 对应 PC12;LCD _WR 对应 PC13;LCD _RD 对应 PC14;LCD _BD17:1对应管脚 B15:0;实物连接图如下：基于 STM32F103RBT6 的智能 MP3 播放器16图 2.4.7 液晶实物连接
5、图2.52.5、VS1053VS1053 音频解码模块：音频解码模块：音频解码模块所使用的 VS1053B 主控芯片是 VLSI 公司出品的。VS1053B支持 EarSpeaker 空间效果，同时能解决： AAC / WMA/OGG/ MP3/WAV/FLAC/MIDI 等格式的解码，并且支持： WAV/OGG 格式的音频录音。以及高低音调节，功能强大。本系统购买的是战舰的 VS1053 MP3 模块：图 2.5.1 音频模块实物图该模块的资源如下：高性能编解码芯片：VS1053B 1 个 LINE IN/MIC 选择接口 1 咪头 1 电源指示灯（蓝色） 1 个 1.8V 稳压芯片 1 个
6、 3.3V 稳压芯片 1 路 IIS 输出接口基于 STM32F103RBT6 的智能 MP3 播放器17 1 路电源及 SPI 控制接口 1 路 3.5mm LINE IN 接口，支持双声道输入录音 1 路 3.5mm 音频输出接口，可直接插耳机模块通过 SPI 接口与 RBT6 主控芯片连接，模块的控制以及音频数据，都通过 SPI 接口，通过 7 根信号线与单片机相连。是：XDCS、RST、XSC、SO、SI、DREQ、SCK。其中 RST 是复位控制线。DREQ 数据请求线，通知 VS1053 是否可接收数据。SO、SI、SKC 是 SPI 通信接口，在 XDSC、 XSC 控制下执行不
7、同的数据通信。VS1053 有两种形式的 SPI： 1，VS1001 兼容模式。 2， VS1002 有效模式我使用的是 VS1053 的默认模式也就是 VS1002 有效模式。该模式下 SPI 信号线功能描述：图 2.5.2VS1053 SPI 功能描述VS1053B 有 2 种 SPI 他们 SCI 、SDI 。其中 SDI 来传输数据，SCI 用于传输命令。SDI 数据传输就是标准的 SPI 通信。播放音频文件的步骤：1、复位 VS1053（软件复位和硬件复位）2、配置 VS1053 寄存器（MODE、CLOCLF、BASS、VOL）3、发送音频数据VS1053 相关寄存器有：1、音量寄
8、存器（VOL）基于 STM32F103RBT6 的智能 MP3 播放器182、模式寄存器（MODE）3、音调寄存器（BASS）4、时钟寄存器（CLOCKF）MP3 模块的连接图如下：图 2.5.3 MP3 模块单片机连接图单片机的模块的原理图如下：图 2.5.4 VS1053B 原理图基于 STM32F103RBT6 的智能 MP3 播放器192.62.6、外部、外部 FLASHFLASH：W25X16 是华邦公司的推出的一款容量更大的 FLASH。容量 16Mb，也就是 2M 。2M 空间分为 32 块，每一块大小 64K。每个 64K 又被划分为 16 个扇区，每个扇区占 4K。对 W25
9、x16 操作时每次最少擦除一个扇区。所以每次要擦除 4K 字节。因此缓存区至少开辟 4K 给 W25X16。该 flash 可以保存数据 20 年的稳定性，同时可以反复擦除 10000 次。在本系统中，W25x16 与单片机的连接图。图 2.6.1W25X16 与单片机连接图本系统中，WX25X16 的实物图图 2.6.2 W25X16 实物图2.72.7、串行外围设备接口、串行外围设备接口Serial Peripheral interface 。EEPROM、AD/DA、片载 FLASH 是 SPI 的主基于 STM32F103RBT6 的智能 MP3 播放器20要应用地方。DSP、CODE
10、C 也会使用到 SPI。SPI 是一种通信总线具有全双工、高速同步的特点。只有四线占芯片的引脚，节约引脚资源，为系统开发，提供方便。为 PCB 布局相样的节省空间、时间，这种简单和易于使用的特点，在越来越多的芯片的通信协议使用，同时 STM32 也有 SPI 接口。SPI 使用 4 条线作为接口：MISO 从设备 data 输出、主设备 data 输入。MOSI 从设备 data 输入、主设备 data 输出。CS 主设备控制，从设备的芯片选择信号。SPI 特点：1.可以同时发出和接收串行数据；2.可以当作主机或从机工作；3.提供频率可编程时钟；4.发送结束中断标志；5.写冲突保护；6.总线竞
11、争保护等。本系统写入 FLASH 字库的时候。相关配置如下：1、配置相关引脚的复用功能，使能 SPI1 时钟2、设置 SPI1 工作模式3、使能 SPI1Comment LU3: 这一章内容有些少， 可以加些内容，不要什么都没有的时 候，就出现一个流程图，要一些语言 过度基于 STM32F103RBT6 的智能 MP3 播放器213 3、软件设计、软件设计开始各模块是否齐全VS1053音频解码模 块顺序播放音乐Y显示错误的信息检测是否按键按下N执行键值，对音频 解码模块实行操作执行DHT11温度检 测程序YN图 3.1 软件流程图软件采用 C 语言编程，使用 MDK 开发环境。首先开机自检，检
12、测 SD 卡，DHT11、等硬件信息。硬件自检完毕后，开始检测存放在外部 flash 的字库文件，如果字库没有，则在 sd 卡根目录下下面更新字库文件。字库检测完毕后，开始在 sd 卡的根目录下面寻找音频文件，然后顺序播放。在读取 sd 卡中的音频文件同时。对按键进行检测，每当发完 512 个字节的时候检测按键一次。同时检测环境的温湿度。如果有按键按下，则对系统进行相应的操作。按键主要是对播放进行控制，有播放暂停按键、上一曲、下一曲、音量+、音量-来实现对整个播放系统的实时控制。在控制系统播放的同时不间断的检测周围的环境温度。设置的湿度舒适值是 30%55%温度舒适值是 20%28%，在这个之
13、间会显示“今天天气好好呀，陪你真好，来首 music，么么哒。 。 。 ”当温湿度有一项不能满足这个，会显示出不同的结果，具体结果请大家参照附录代码查看。Comment LU4: 写完整，什么 51？基于 STM32F103RBT6 的智能 MP3 播放器224 4、实验调试、实验调试本次设计是本人的初步尝试使用 STM32 来开发系统，以前都是使用 51 来作为主控核心。但是由于 51 已经是很老的设备，同时 STM32 有是 Cortex-M3的内核比相应的 arm7 架构更加先进。出于对未知的好奇。所以本系统使用STM32 作为开发的主控核心。但是问题也是相应而来，由于上手时间不是太长，
14、而且由 8 位的 51 直接过度到 32 位的 STM32 跨度还是相当大的。但是幸好有我们学校的魏老师，给予我很大的帮助。在软件的开发过程中，由于系统对外设的要求很高。导致时常出现外设跟不上软件的速度。从而大大的降低了整个系统的开发。一开始使用的是战舰的开发板来调试整个系统，系统非常良好，但是由于想自己搭建外围，所以放弃了战舰开发板上调好的整个系统。改用战舰 mini 开发板。虽说是开发板，但是其实和最小系统没有太大区别。只是多了一个片载flash 和一个 SD 卡模块。免除自己的焊接问题，但是这样也帮助我很大的忙，应为这两个东西，是自己很难焊接出来，如果直接去画 pcb 时间又不是太来的急
15、。所以最后选择战舰 mini 开发板。在战舰 mini 开发板上进行软件调试的过程中，也遇到了很多困难，首先是资源的问题，本来的主控系统是 STM32F103ZET6 而 mini 的板子是STM32F103RBT6 板子的资源区别很大很大，最终导致战舰的整个调好的系统无法移植。一个无线遥控的控制模块没有办法移植过来，同时还有开机画面也由于片载 flash 的大小问题，无法显示。虽然是美中不足，但是也算是出色的完成了任务。毕竟我们做的是实验室产品和商品级的产品还有一定的差距。比如由于外部电流的干扰会导致整个程序跑偏。但是这只是由于外接供放的问题。不能属于系统问题。但是这也反应整个系统驱动能力还
16、是有限。还需要改进。同时整个系统还是通过 usb 供电，这是这个系统的很大的缺陷。不能实现真正意义上的便携式 MP3 播放器。在以后的实践中还将改进。基于 STM32F103RBT6 的智能 MP3 播放器235 5、致谢、致谢这次毕业设计的制作，使我更加了解了关于电子设计的知识。但是我也更加体会到老师对我的关爱首先，我要特别感谢我的指导老师魏明生老师，感谢他给予我的大力支持和帮助。这次的毕业设计其实对于一个本科生还是有相当大的难度的，但是有了老师的指导，确实为我铺平了不少道路，尤其是魏老师建议的STM32 不完全开发手册使我受益匪浅。整个毕业设计甚至是大学期间，魏老师为我的学术和动手能力上的提升以及生活上提供了无数无私的帮助，他四年来对我孜孜不倦的教诲和悉心指点，是毕业设计得以完成，大学生活丰富充实的重要因素之一，在此，谨向魏老师致以我深深的敬意！其次，我要感谢在设计当中给予我帮助的许多同学、朋友，特别是无线电小组的各位组员朋友，他们也倾注了很多的精力给予我真诚的帮助，我在这次设计中也遇到了很
