基于STM32的PWM音樂播放器應用設計分析

王玲玲 劉元琳 宋春鳳

摘? 要：STM32屬于嵌入式單片機的一種，基于其對PWM音樂播放器進行設計，可以在內存卡中讀取音頻文件，并且再通過音頻解碼的方式，對音樂文件進行自動播放，進而滿足人們對PWM音樂播放器的使用需求。在播放的時候，通過按鍵有效實現歌曲轉換、快慢調整、音量控制以及停止播放、暫停播放等功能，這樣可以有效提升PWM音樂播放器的功能性。

關鍵詞：PWM音樂播放器;STM32;音頻解碼

中圖分類號：TP273? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

近幾年，隨著電子行業的快速發展，電子產品也在發生著一定的改變，功能型的電子設備開始進入人們的視線當中。因此，根據人們對電子的需求，電子行業對PWM音樂播放器做出了一些改變，主要是基于STM32的功能，實現音樂的播放，并且在播放期間可以對音樂隨時進行調整。另外，基于STM32對PWM音樂播放器進行設計，其設計相對較為簡單，可以大大降低其設計成本，并且功能相對較為多樣化，在滿足人們對音樂播放器需求的同時，也可以保證電子行業符合現代社會的發展需求，實現良好的經濟效益。

1 STM32分析

STM32屬于嵌入式單片機的一種，專門為高性能、低成本、低功耗的電子設備所設計，所包括的功能也是非常多，下面就對其相關內容展開分析和闡述。

1.1 定時時長

定時時長是STM32中的一項重要指標，是指在超出設定時間時，系統會產生一個溢出。另外可以利用定時器時鐘實施分頻處理，只需設置計數溢出大小即可。但是，為了保證定時的準確性，一定要預先設定時鐘，這樣才能降低異?，F象的發生頻率。

1.2 參數設定

定時器參數的設定，是STM32重點需要考慮的問題，主要是由其結構決定的，包括預分頻系數、計數器模式、計數溢出大小等方面。一般情況下，在設定參數的時候，首先會產生一個時長為1 s的定時，并且對系統時鐘進行設定。其次需要設置預分頻系數，并且如果時鐘呈現72 MHz，可以確定此時系統處于分割的狀態。

2 PWM音樂播放器分析

在將STM32應用到PWM音樂播放器之前，需要明確PWM音樂播放器的運行原理，這樣可以對其中可能產生的很多問題進行有效規避，避免產生各種異常現象。下面就PWM音樂播放器運行原理展開分析和闡述。

2.1 PWM音樂播放器使用性能

數字輸出形式是PWM音樂播放器的主要輸出形式，這種輸出形式通過模擬電路工作過程，處理主控芯片之后再輸出，主要是發揮嵌入式處理器的作用。同時，PWM音樂播放器具有經濟性優勢，其空間需求也相對較小，并且抗噪聲性能相對較強，這樣看來PWM音樂播放器的使用性能是非常好的。

2.2 PWM音樂播放器處理方式

在PWM音樂播放器中可以利用PWM調節照明設備的亮度，其調節方式主要是利用處理器對被控信號進行數字化處理，可以達到延長通信距離的目的。使用脈沖寬度調制技術在實現波形控制時，省去了模數轉換的步驟。在控制過程中信號持續為數字形式，采用適當的控制方法減小噪聲在輸出過程中的影響，進而保證PWM音樂播放器運行的穩定性。噪聲足夠強時，邏輯電平才有可能出現相互轉換的情況，噪聲通常不會對輸出信號產生較為明顯的影響，進而保證PWM音樂播放器運行的穩定性。

3 應用設計

3.1 硬件電路設計

基于STM32對PWM音樂播放器進行應用設計的時候，采用固定頻率的工作方式，上電即用，利用不同頻率輸入信號對發聲進行控制。如果沒有特殊情況，可以選擇STM32F103VET6，并且需要將引腳連接到相應的端口中，這樣可以在一定程度上保證硬件電路設計的準確性。另外，在應用設計的時候，將引腳連接到高電平，音樂播放器可以處于正常的運行狀態，只要對引腳進行有效控制，輸出形成的矩形波的頻率就可以對音樂播放器進行控制，避免出現異?，F象，大大提升了PWM音樂播放器的使用性能。

3.2 樂譜編制

樂譜編制是基于STM32對PWM音樂播放器進行應用設計時的一項重點內容，在設計的時候可以從以下幾個方面展開。

3.2.1 音節產生

PWM輸出信號的頻率是音節產生的主要依據，系統設計時，設定定時器的計數周期值TIM-Period為1999，并且占空比通常為50%，并且根據相關的公式，得出結果，如公式（1）所示。

（1）

同時，TIM-Period為1999的時候，可以保證占空比，一直處于50%的狀態，可以設置為（1999+1）/2=1000。

3.2.2 頻率設定

在應用設計的時候，PWM音樂播放器中輸出信號頻率一般是與定時器預分頻系數有直接聯系的，因此需要對預分頻系數進行調整，這樣可以得到相對準確的信號頻率，確保PWM音樂播放器的設計效果，避免后期運行產生異?，F象。同時，在預分頻系數調整的時候，需要根據相關的公式展開，如公式（2）所示。

（2）

在計算的過程中，fsound為音節對應的頻率，當設置低音DO頻率為262 Hz的話，那么預分頻系數TIM_Prescaler算出值為136。

3.2.3 節拍設定

樂譜主要是由音階和節拍2個方面構成，2個元素設為一組，通常情況下前者設定為音階，后者設定為節拍。節拍一般是以1/4為準，并且保存的數值應該為1/4的整數倍。

#define StdBeat 125? ? ? ?//1/4節拍=125ms

/*定義音階（預分頻系數）*/

#define low_1 136? ? ? ? //低音Do

#define low_2 121? ? ? ? //低音Re

3.3 主程序設計

主程序設計作為關鍵性內容，在設計時利用TIM3的通道進行PWM信號的輸出。同時，將TIM3引腳部分進行重影設置，并且需要設定為循環樂譜讀取的模式，便于PWM音樂播放器的使用。但是，在讀取的時候需要根據音階的情況進行修訂，并且對PWM音樂播放器進行重新設置，這樣可以避免產生異?，F象，保證設計效果。

4 結語

綜上所述，該文簡要分析了STM32以及PWM音樂播放器的相關內容，并且從不同角度和方向入手，對基于STM32的PWM音樂播放器應用設計進行了研究，其目的就是保證PWM音樂播放器的設計效果，提升其功能性。對其行業的發展給予了一定的支持，實現了良好的經濟效益。

參考文獻

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