应广单片机要实现音乐播放、按键控制以及显示功能。
我们将一个引脚复用,在系统启动时作为 I2C 通信的地址选择引脚,用于初始化连接的 OLED 显示屏,之后复用为普通 I/O 口接收按键输入信号。在引脚扩展方面,由于需要控制多个音频播放通道,使用了 8255 可编程并行接口芯片。通过与应广单片机连接,将单片机的部分引脚作为 8255 的控制信号引脚,实现对 8255 的控制,进而扩展出多个并行 I/O 口用于控制不同的音频播放模块。开发过程中遇到的问题是 8255 芯片的初始化配置较为复杂,容易出错。解决办法是详细研究 8255 的芯片手册,按照手册中的初始化流程编写代码,逐步调试各个控制信号,最终实现了稳定的引脚扩展和功能控制。
应广单片机作为核心控制芯片,提供电源引脚连接电源(通常是 +5V 和 GND)。
温湿度传感器:通过 SPI 接口与应广单片机连接。SPI 接口包括时钟线(SCK)、主机输出从机输入线(MOSI)、主机输入从机输出线(MISO)和从机选择线(SS),分别连接到单片机相应的复用引脚。此外,传感器还需要连接电源(VCC 和 GND)。
74HC595 移位寄存器:
串行数据输入(SER)连接到单片机的一个 I/O 口。
存储寄存器时钟(RCLK)和移位寄存器时钟(SRCLK)也分别连接到单片机的 I/O 口。
电源引脚(VCC 和 GND)连接到电源。多个继电器可以连接到 74HC595 的输出端。
状态指示灯:
一端连接到复用引脚(如 P1^0),另一端连接到地,中间串联一个限流电阻(例如 1kΩ)。
简易音乐播放器电路程序代码案例
应广单片机:连接电源( +5V 和 GND)。
8255 可编程并行接口芯片:
片选(CS)、读(RD)、写(WR)、地址线 A0 和 A1 分别
#include
#include
// 定义8255控制引脚
sbit CS = P2^0; // 片选
sbit RD = P2^1; // 读
sbit WR = P2^2; // 写
sbit A0 = P2^3; // 地址线A0
sbit A1 = P2^4; // 地址线A1
// 定义复用引脚
sbit KEY_INPUT = P1^0;
// 8255端口地址定义
#define PORT_A 0x00
#define PORT_B 0x01
#define PORT_C 0x02
#define CONTROL_PORT 0x03
// 初始化8255函数
void init_8255() {
// 配置8255工作方式
// 假设方式0,A口输出,B口输出,C口输入
// 控制字:10000000B
unsigned char control_word = 0x80;
CS = 0;
A0 = 1;
A1 = 1;
WR = 0;
P0 = control_word;
_nop_();
WR = 1;
CS = 1;
}
// 从按键读取数据函数
unsigned char read_key() {
// 这里是模拟按键读取,实际应读取按键状态
return KEY_INPUT;
}
// 向8255端口A发送数据函数
void send_data_to_portA(unsigned char data) {
CS = 0;
A0 = 0;
A1 = 0;
WR = 0;
P0 = data;
_nop_();
WR = 1;
CS = 1;
}
void main() {
unsigned char key_value;
// 配置复用引脚为I2C地址选择引脚(初始化阶段)
// 这里假设应广单片机有对应的I2C配置寄存器
// 实际应根据手册配置
// 初始化I2C通信用于初始化OLED显示屏
// 配置代码示例(假设)
// I2C_Init();
init_8255();
while (1) {
key_value = read_key();
// 根据按键值控制音乐播放(通过8255扩展引脚)
// 假设按键值为0x01时播放音乐
if (key_value == 0x01) {
send_data_to_portA(0x01);
}
// 适当延时
for (int i = 0; i < 10000; i++);
}
}
简易音乐播放器电路原理图说明
1. 应广单片机:
- 电源引脚:应广单片机有电源引脚用于连接电源,通常正电源引脚(VCC)连接到 +5V 电源,接地引脚(GND)连接到电源地,为单片机提供稳定的工作电压,确保其正常运行。
- 复用引脚:例如定义的复用引脚 KEY_INPUT(P1^0),该引脚在初始化阶段可作为 I2C 通信的地址选择引脚用于初始化 OLED 显示屏(虽然代码中未完整给出 I2C 初始化部分,但在实际电路和完整程序中会涉及),之后复用为普通 I/O 口接收按键输入信号。
- 控制 8255 的引脚:P2^0(CS)、P2^1(RD)、P2^2(WR)、P2^3(A0)、P2^4(A1)这几个引脚用于与 8255 可编程并行接口芯片进行通信,控制 8255 的工作模式、数据读写等操作。
2. 8255 可编程并行接口芯片:
- 片选引脚(CS):连接到应广单片机的 P2^0 引脚。当 CS 为低电平时,8255 芯片被选中,单片机才能对其进行读写操作,通过该引脚实现对 8255 的片选控制。
- 读写控制引脚:
- 读引脚(RD):连接到单片机的 P2^1 引脚。当 RD 为低电平时,单片机从 8255 的指定端口读取数据。
- 写引脚(WR):连接到单片机的 P2^2 引脚。当 WR 为低电平时,单片机向 8255 的指定端口写入数据。
- 地址线引脚:
- A0 和 A1:分别连接到单片机的 P2^3 和 P2^4 引脚。这两根地址线用于选择 8255 的内部端口,A0 和 A1 不同的电平组合可以选择 8255 的四个端口(PORT_A、PORT_B、PORT_C 和 CONTROL_PORT)中的一个。例如,当 A0 = 0,A1 = 0 时选择 PORT_A;A0 = 0,A1 = 1 时选择 PORT_B;A0 = 1,A1 = 0 时选择 PORT_C;A0 = 1,A1 = 1 时选择 CONTROL_PORT。
- 端口引脚:
- PORT_A:作为输出端口,可连接到音频播放模块,用于控制音频播放。例如,当向 PORT_A 写入特定的数据时,可控制不同的音频通道播放相应的音乐。
- PORT_B:同样作为输出端口,可根据实际需求连接其他与音频播放相关的设备或模块,如音频放大器的控制引脚等,进一步扩展音频播放功能。
- PORT_C:配置为输入端口,可用于连接一些反馈信号输入设备,例如音量调节旋钮的反馈信号输入,用于实时获取用户对音量等参数的调整信息。
- 电源引脚:8255 的电源引脚(VCC 和 GND)分别连接到 +5V 电源和电源地,为芯片提供正常工作所需的电能。
3. 按键电路:按键一端连接到复用引脚 KEY_INPUT(P1^0),另一端连接到地。当按键按下时,P1^0 引脚电平被拉低,单片机通过检测该引脚电平变化来判断按键是否被按下,从而实现按键输入功能,用于控制音乐播放、暂停、切换曲目等操作(具体功能根据程序逻辑实现)。
4. OLED 显示屏(若实际添加完整功能):通过 I2C 接口与应广单片机连接。I2C 接口包含两根线,即串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL),分别连接到单片机的相应 I/O 口(在代码中假设通过复用引脚在初始化阶段配置为 I2C 通信引脚)。OLED 显示屏还需要连接电源引脚(VCC 和 GND),用于显示音乐相关信息,如歌曲名称、播放状态等。
5. 音频播放模块:连接到 8255 的 PORT_A 端口。根据从 PORT_A 接收到的数据信号,音频播放模块进行相应的音频解码和放大,最终通过扬声器播放出音乐。音频播放模块本身也需要连接电源,以确保其正常。