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stm32_MP3学习笔记 一、整体介绍 话不多说，先看看整体原理图： 制作出来的实物图如下：
整体上，其实也就四个部分： （1） STM32主控部分； （2） VS1053B音频解码部分； （3） 按键控制部分； （4） OLED显示部分； 上电，通过一系列的测试和检测后，进入音乐播放界面，如图： 第一排显示的是我的标签， 第二行，显示的是当前播放歌曲的索引、总歌曲数目以及当前声音大小， 第三行，显示的是当前歌曲的播放进度以及位率， 第四行，显示的是当前歌曲名（因为没有取字库，所以我就把他翻译成了英文，肯定是不准确的，主要目的只是提示自己）。 此外，通过按键，可以对播放歌曲进行切换和音量的控制。 下面我们来分别看看这四个部分： 二、模块介绍 1. stm32主控 这里我们使用的是stm32F103VET6，内部Flash有512K，100pin的外部引脚，属于大容量芯片，足够我们diy。对于本设计，stm32这一块用到的知识点有：SDIO驱动SD卡，SPI驱动VS1053B芯片，IIC驱动OLED；对于程序，用的是stm32标准库，小伙伴们可以根据自己的需要，自行决定是否需要补一下相关方面的知识。 主控就不再多做介绍了，因为太常见了，这里只是提一下。 2. VS1053B音频解码 这一部分的原理图如图： VS1053B，是一款功能比较强大的音频解码芯片，该芯片可以实现对MP3/OGG/WMA/FLAC/WAV/AAC/MIDI等音频格式的解码，同时还可以支持ADPCM/OGG等格式的编码，经过我的测试，建议大家用最常用的.MP3 格式的音乐文件； 具体的介绍，请看资料里面的资料手册，那里说的很清楚，我再多说，显得就很尴尬了。 3. 按键 这个常见到不能再常见了，因为需要按键对歌曲进行切换和音量大小的控制，所以，这里只是简单的把他列出来而已。 4. OLED显示 OLED只是用来显示提示的作用，这里我们用的是0.96寸4pin的IIC驱动的OLED，也是非常常见的玩意儿，不清楚使用的，可以看看相关的资料。 三、程序代码： main.c文件： #include "sys.h" #include "delay.h" #include "usart.h" #include "led.h" #include "oled.h" #include "bmp.h" #include "key.h" #include "malloc.h" #include "sdio_sdcard.h" #include "vs10xx.h" #include "mp3player.h" #include "exfuns.h" //通过串口打印SD卡相关信息 void show_sdcard_info(void) { switch(SDCardInfo.CardType) { caseSDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V1_1:printf("Card Type:SDSCV1.1\r\n");break; caseSDIO_STD_CAPACITY_SD_CARD_V2_0:printf("Card Type:SDSCV2.0\r\n");break; caseSDIO_HIGH_CAPACITY_SD_CARD:printf("Card Type:SDHC V2.0\r\n");break; caseSDIO_MULTIMEDIA_CARD:printf("Card Type:MMC Card\r\n");break; } printf("Card ManufacturerID:%d\r\n",SDCardInfo.SD_cid.ManufacturerID); //制造商ID printf("CardRCA:%d\r\n",SDCardInfo.RCA); //卡相对地址 printf("CardCapacity:%d MB\r\n",(u32)(SDCardInfo.CardCapacity>>20)); //显示容量 printf("CardBlockSize:%d\r\n\r\n",SDCardInfo.CardBlockSize); //显示块大小 } intmain(void) { delay_init(); //延时函数初始化 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级 uart_init(115200); //串口初始化为115200 LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口 KEY_Init(); //初始化按键 VS_Init(); //初始化VS1053 delay_ms(1000); //适当延时 OLED_Init(); //OLED初始化 OLED_ColorTurn(0);//0正常显示，1 反色显示 OLED_DisplayTurn(0);//0正常显示 1 屏幕翻转显示 OLED_Refresh(); delay_ms(1000); //适当延时 my_mem_init(SRAMIN); //初始化内部内存池 exfuns_init(); //为fatfs相关变量申请内存 f_mount(fs[0],"0:",1); //挂载SD卡 f_mount(fs[1],"1:",1); //挂载FLASH. while(SD_Init())//检测不到SD卡 { OLED_ShowString(0,0,"SD_ERROR!!",16); //错误提示信息闪烁 delay_ms(200); OLED_ShowString(0,0," ",16); delay_ms(200); LED1=!LED1;//DS1闪烁 } show_sdcard_info(); //打印SD卡相关信息 //检测SD卡成功 OLED_ShowString(0,0,"SD_OK ",16); delay_ms(1000); OLED_ShowString(0,0,"LHSMD- MP3",16); while(1) { LED1=0; OLED_ShowString(0,16,"storagetest",16); printf("RamTest:0X%04X\r\n",VS_Ram_Test());//打印RAM测试结果 OLED_ShowString(0,16,"sintest ",16); VS_Sine_Test(); //正弦波测试 delay_ms(1000); LED1=1; OLED_Clear(); OLED_ShowString(0,0," LHSMD - MP3",16); mp3_play(); //放歌操作 } } mp3player.c文件： #include "mp3player.h" #include "vs10xx.h" #include "delay.h" #include "led.h" #include "key.h" //#include "lcd.h" #include "malloc.h" //#include "text.h" #include "string.h" #include "exfuns.h" #include "ff.h" #include "flac.h" #include "usart.h" #include "oled.h" //显示曲目索引 //index:当前索引 //total:总文件数 void mp3_index_show(u16 index,u16 total) { //显示当前曲目的索引,及总曲目数 OLED_ShowNum(0,16,index,3,16); OLED_ShowString(24,16,"/",16); OLED_ShowNum(32,16,total,3,16); } //显示当前音量 void mp3_vol_show(u8 vol) { OLED_ShowString(64,16,"VOL:",16); OLED_ShowNum(105,16,vol,2,16); //显示音量 } u8 time_buf[16]; u16 f_kbps=0;//歌曲文件位率 //显示播放时间,比特率 信息 //lenth:歌曲总长度 void mp3_msg_show(u32 lenth) { staticu16 playtime=0;//播放时间标记 u16 time=0;// 时间变量 u16sec=0;// 时间变量 u16temp=0; if(f_kbps==0xffff)//未更新过 { playtime=0; f_kbps=VS_Get_HeadInfo(); //获得比特率 } time=VS_Get_DecodeTime();//得到解码时间 if(playtime==0)playtime=time; elseif((time!=playtime)&&(time!=0))//1s时间到,更新显示数据 { playtime=time;//更新时间 temp=VS_Get_HeadInfo();//获得比特率 if(temp!=f_kbps) { f_kbps=temp;//更新KBPS } if(f_kbps)sec=(lenth/f_kbps)/125;//得到秒钟数(文件长度(字节)/(1000/8)/比特率=持续秒钟数 elsesec=0;//非法位率 //显示播放时间 sprintf((char*)time_buf,"%02d:%02d/%02d:%02d%003d",time/60,time%60,sec/60,sec%60,f_kbps); OLED_ShowString(0,32,time_buf,16); LED1=!LED1; //DS0翻转 } } //得到path路径下,目标文件的总个数 //path:路径 //返回值:总有效文件数 u16 mp3_get_tnum(u8 *path) { u8res; u16rval=0; DIR tdir; //临时目录 FILINFOtfileinfo; //临时文件信息 u8*fn; res=f_opendir(&tdir,(const TCHAR*)path); //打开目录 tfileinfo.lfsize=_MAX_LFN*2+1; //长文件名最大长度 tfileinfo.lfname=mymalloc(SRAMIN,tfileinfo.lfsize); //为长文件缓存区分配内存 if(res==FR_OK&&tfileinfo.lfname!=NULL) { while(1)//查询总的有效文件数 { res=f_readdir(&tdir,&tfileinfo); //读取目录下的一个文件 if(res!=FR_OK||tfileinfo.fname[0]==0)break; //错误了/到末尾了,退出 fn=(u8*)(*tfileinfo.lfname?tfileinfo.lfname:tfileinfo.fname); res=f_typetell(fn); if((res&0XF0)==0X40)//取高四位,看看是不是音乐文件 { rval++;//有效文件数增加1 } } } myfree(SRAMIN,tfileinfo.lfname); returnrval; } //播放音乐 void mp3_play(void) { u8res; DIR mp3dir; //目录 FILINFOmp3fileinfo;//文件信息 u8*fn; //长文件名 u8*pname; //带路径的文件名 u16totmp3num; //音乐文件总数 u16curindex; //图片当前索引 u8key; //键值 u16 temp; u16*mp3indextbl; //音乐索引表 while(f_opendir(&mp3dir,"0:/music"))//打开图片文件夹 { OLED_ShowString(0,32,"musicfile ERR!",16); delay_ms(200); OLED_ShowString(0,32," ",16); delay_ms(200); } totmp3num=mp3_get_tnum("0:/music");//得到总有效文件数 while(totmp3num==NULL)//音乐文件总数为0 { OLED_ShowString(0,32,"nomusic file ",16); //没有音乐文件提示 delay_ms(200); } mp3fileinfo.lfsize=_MAX_LFN*2+1; //长文件名最大长度 mp3fileinfo.lfname=mymalloc(SRAMIN,mp3fileinfo.lfsize); //为长文件缓存区分配内存 pname=mymalloc(SRAMIN,mp3fileinfo.lfsize); //为带路径的文件名分配内存 mp3indextbl=mymalloc(SRAMIN,2*totmp3num); //申请2*totmp3num个字节的内存,用于存放音乐文件索引 while(mp3fileinfo.lfname==NULL||pname==NULL||mp3indextbl==NULL)//内存分配出错 { OLED_ShowString(0,32,"storageERR ",16); delay_ms(200); } VS_HD_Reset(); //VS1053硬复位 VS_Soft_Reset(); //VS1053软复位 vsset.mvol=200; //默认设置音量为200. mp3_vol_show((vsset.mvol-100)/5); //音量限制在:100~250,显示的时候,按照公式(vol-100)/5,显示,也就是0~30 //记录索引 res=f_opendir(&mp3dir,"0:/music"); //打开目录 if(res==FR_OK) { curindex=0;//当前索引为0 while(1)//全部查询一遍 { temp=mp3dir.index; //记录当前index res=f_readdir(&mp3dir,&mp3fileinfo); //读取目录下的一个文件 if(res!=FR_OK||mp3fileinfo.fname[0]==0)break; //错误了/到末尾了,退出 fn=(u8*)(*mp3fileinfo.lfname?mp3fileinfo.lfname:mp3fileinfo.fname); res=f_typetell(fn); if((res&0XF0)==0X40)//取高四位,看看是不是音乐文件 { mp3indextbl[curindex]=temp;//记录索引 curindex++; } } } curindex=0; //从0开始显示 res=f_opendir(&mp3dir,(constTCHAR*)"0:/music"); //打开目录 while(res==FR_OK)//打开成功 { dir_sdi(&mp3dir,mp3indextbl[curindex]); //改变当前目录索引 res=f_readdir(&mp3dir,&mp3fileinfo); //读取目录下的一个文件 if(res!=FR_OK||mp3fileinfo.fname[0]==0)break; //错误了/到末尾了,退出 fn=(u8*)(*mp3fileinfo.lfname?mp3fileinfo.lfname:mp3fileinfo.fname); strcpy((char*)pname,"0:/music/"); //复制路径(目录) strcat((char*)pname,(constchar*)fn); //将文件名接在后面 OLED_ShowString(0,48," ",16); //清楚之前的显示 OLED_ShowString(0,48,fn,16); //显示歌曲名字 mp3_index_show(curindex+1,totmp3num); key=mp3_play_song(pname); //播放这个MP3 if(key==2) //上一曲 { if(curindex)curindex--; elsecurindex=totmp3num-1; }else if(key<=1)//下一曲 { curindex++; if(curindex>=totmp3num)curindex=0;//到末尾的时候,自动从头开始 }else break; //产生了错误 } myfree(SRAMIN,mp3fileinfo.lfname); //释放内存 myfree(SRAMIN,pname); //释放内存 myfree(SRAMIN,mp3indextbl); //释放内存 } //播放一曲指定的歌曲 //返回值:0,正常播放完成 // 1,下一曲 // 2,上一曲 // 0XFF,出现错误了 u8 mp3_play_song(u8 *pname) { FIL* fmp3; u16 br; u8res,rval; u8*databuf; u16i=0; u8key; rval=0; fmp3=(FIL*)mymalloc(SRAMIN,sizeof(FIL));//申请内存 databuf=(u8*)mymalloc(SRAMIN,4096); //开辟4096字节的内存区域 if(databuf==NULL||fmp3==NULL)rval=0XFF;//内存申请失败. if(rval==0) { VS_Restart_Play(); //重启播放 VS_Set_All(); //设置音量等信息 VS_Reset_DecodeTime(); //复位解码时间 res=f_typetell(pname); //得到文件后缀 if(res==0x4c)//如果是flac,加载patch { VS_Load_Patch((u16*)vs1053b_patch,VS1053B_PATCHLEN); } res=f_open(fmp3,(constTCHAR*)pname,FA_READ);//打开文件 if(res==0)//打开成功. { VS_SPI_SpeedHigh(); //高速 while(rval==0) { res=f_read(fmp3,databuf,4096,(UINT*)&br);//读出4096个字节 i=0; do//主播放循环 { if(VS_Send_MusicData(databuf+i)==0)//给VS10XX发送音频数据 { i+=32; }else { key=KEY_Scan(0); switch(key) { caseKEY1_PRES: rval=1; //下一曲 break; caseKEY3_PRES: rval=2; //上一曲 break; caseKEY2_PRES: //音量增加 if(vsset.mvol<250) { vsset.mvol+=5; VS_Set_Vol(vsset.mvol); }elsevsset.mvol=250; mp3_vol_show((vsset.mvol-100)/5);//音量限制在:100~250,显示的时候,按照公式(vol-100)/5,显示,也就是0~30 break; caseKEY4_PRES: //音量减 if(vsset.mvol>100) { vsset.mvol-=5; VS_Set_Vol(vsset.mvol); }else vsset.mvol=100; mp3_vol_show((vsset.mvol-100)/5); //音量限制在:100~250,显示的时候,按照公式(vol-100)/5,显示,也就是0~30 break; } mp3_msg_show(fmp3->fsize);//显示信息 } }while(i<4096);//循环发送4096个字节 if(br!=4096||res!=0) { rval=0; break;//读完了. } } f_close(fmp3); }elserval=0XFF;//出现错误 } myfree(SRAMIN,databuf); myfree(SRAMIN,fmp3); returnrval; }
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