教你用PIC单片机做一个MP3音乐播放器

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gaosmile 发布时间：2021-1-15 11:22

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PIC16F15324开发板是一款小巧的开发板，它板载了LED和KEY 等基本测试单元，可以完成简单的学习和测试目标。为了充分体验和展示PIC16F15324的性能，在原开发板的基础上通过配置I2C接口的OLED屏来显示信息，使用UART来控制MP3音乐模块来播放音频文件，使用KEY选取播放内容，从而构成了一个可以显示中文歌单的MP3播放装置，其整体构成见图1所示。

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图1 播放器整体构成

在设计过程中，主要经过3个阶段：
1）引脚配置阶段
2）功能程序设计阶段
3）功能测试阶段
1. 引脚配置
PIC16F15324对于开发工具的限定，这里是使用MPLABX IDE v5.45为开发工具，并添加MCC进行引脚功能的配置，其引脚配置情况如图2所示。其中，PA0连接OLED屏的数据引脚，PA1连接OLED屏的时钟引脚；PC4连接MP3播放模块的串口接收引脚；PA5连接按键引脚；PC1作为备用引脚，以便调节音量。
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图2 引脚功能配置
此外，因程序设计的需要，还选取了延时功能，见图3所示。
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图3选取延时功能
在完成了引脚的配置后，点击“Generate”即可生成程序框架及程序。
2. 功能程序设计
1）显示程序设计
#define OLED_SCLK_Set() SCL_SetHigh()
#define OLED_SDIN_Set() SDA_SetHigh()
相应的OLED屏初始化函数为：

void OLED_Init(void)
{
Write_IIC_Command(0xAE); //display off
Write_IIC_Command(0x20); //Set Memory Addressing Mode
Write_IIC_Command(0x10);
Write_IIC_Command(0xb0);//Set Page Start Address for Page Addressing Mode,0-7
Write_IIC_Command(0xc8);//Set COM Output Scan Direction
Write_IIC_Command(0x00);//---set low column address
Write_IIC_Command(0x10);//---set high column address
Write_IIC_Command(0x40);//--set start line address
Write_IIC_Command(0x81);//--set contrast control register
Write_IIC_Command(0xdf);
Write_IIC_Command(0xa1);//--set segment re-map 0 to 127
Write_IIC_Command(0xa6);//--set normal display
Write_IIC_Command(0xa8);//--set multiplex ratio(1 to 64)
Write_IIC_Command(0x3F);//
Write_IIC_Command(0xa4);//
Write_IIC_Command(0xd3);//-set display offset
Write_IIC_Command(0x00);//-not offset
Write_IIC_Command(0xd5);//--set display clock divide ratio/oscillator frequency
Write_IIC_Command(0xf0);//--set divide ratio
Write_IIC_Command(0xd9);//--set pre-charge period
Write_IIC_Command(0x22); //
Write_IIC_Command(0xda);//--set com pins hardware configuration
Write_IIC_Command(0x12);
Write_IIC_Command(0xdb);//--set vcomh
Write_IIC_Command(0x20);//0x20,0.77xVcc
Write_IIC_Command(0x8d);//--set DC-DC enable
Write_IIC_Command(0x14);//
Write_IIC_Command(0xaf);//--turn on oled panel
OLED_Clear();
}

2）提取字模及歌曲选择
为了实现图4所示的歌曲选择界面，将所用到的汉字字模用字模提取工具提取出来，并构建了小字库。
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图4 歌曲选择界面

图5 提取字模
汉字的显示函数为：

void OLED_ShowCHinese(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char no)
{
unsigned char t,adder=0;
OLED_Set_Pos(x,y);
for(t=0;t<16;t++)
{
OLED_WR_Byte(Hzk[2*no][t],OLED_DATA);
adder+=1;
}
OLED_Set_Pos(x,y+1);
for(t=0;t<16;t++)
{
OLED_WR_Byte(Hzk[2*no+1][t],OLED_DATA);
adder+=1;
}
}

借助开发板上的按键，可实现播放歌曲的选择，其原理图如图6所示。
å¾®ä¿¡å¾ç_20210115111948.jpg

图6按键原理图
在按键的控制下，实现歌曲选择的程序如下：

void OLED_ShowCHinese(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char no)
{
unsigned char t,adder=0;
OLED_Set_Pos(x,y);
for(t=0;t<16;t++)
{
OLED_WR_Byte(Hzk[2*no][t],OLED_DATA);
adder+=1;
}
OLED_Set_Pos(x,y+1);
for(t=0;t<16;t++)
{
OLED_WR_Byte(Hzk[2*no+1][t],OLED_DATA);
adder+=1;
}
}

3）串行通信及应用
由于MP3播放模块是支持串口控制的，故这里用串口的发送功能来发送控制指令，其引脚排列如图7所示。
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图7  MP3播放模块引脚排列
为便于指令的方式，特将指令存放到数组中，其内容如下：
unsigned charcmd3[10] = {0X7E, 0xFF, 0x06, 0X03, 0x00, 0x00, 0x01, 0xFE, 0xF7, 0XEF};//*play index
unsigned charcmd6[10] = {0X7E, 0xFF, 0x06, 0X06, 0x00, 0x00, 0x10, 0xFE, 0xE5, 0XEF};//*set  Volume
此外，播放指定乐曲的指令为：
playn(num);for(i=0;i<10;i++){       EUSART1_Write(cmd3);}调整音量的指令为：setVolume(18);for(i=0;i<10;i++){    EUSART1_Write(cmd6);}
3.    功能测试
以MP3指令发送为例，其功能验证界面如图8所示。
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