Đặt vấnđềTrong thời đại số hóa ngày nay, âm nhạc không chỉ là một phần không thể thiếu trongcuộc sống hàng ngày mà còn là một cách để thư giãn, tận hưởng và kết nối với thếgiớixungquanh.
Trang 1HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄNTHÔNGKHOACÔNG NGHỆ THÔNG TIN I
Phan Văn Hoàng Anh - B20DCCN072LêHoàngDũng-B20DCCN132
Đỗ Quốc Phong -
B20DCCN492NgôTrầnĐứcThái-HÀNỘI,THÁNG5/2024
Trang 3Chúng ta sẽ khám phá cách lập trình để điều khiển các chức năng phát nhạc, hiển thịthông tin trên màn hình, và tương tác với người dùng thông qua nút nhấn và công tắcgạt Hơn nữa, việc quản lý nguồn điện và sạc pin cũng sẽ được xem xét một cách kỹlưỡngđểđảm bảotínhổnđịnhvàtiệnlợicủahệthống.
Mục tiêu của chúng ta không chỉ là xây dựng một sản phẩm công nghệ, mà còn làtrảinghiệm sự hợp tác, học hỏi và sáng tạo Hãy cùng nhau khám phá và tiến bộ trongdựánnày,vàtậnhưởnghànhtrìnhcủasựpháttriểnvàthànhcông!
Trang 4Chương1:TổngQuan1 Đặt vấnđề
Trong thời đại số hóa ngày nay, âm nhạc không chỉ là một phần không thể thiếu trongcuộc sống hàng ngày mà còn là một cách để thư giãn, tận hưởng và kết nối với thếgiớixungquanh.
Dự án:“Hệ thống phát nhạc MP3 sử dụng màn hình OLED và
DFPlayer”nàykhông chỉ là một cơ hội để khám phá và áp dụng các công nghệ nhúng
và âm thanh,mà còn mang lại trải nghiệm thực tế và sáng tạo trong việc tạo ra một sản phẩm có giátrị Bằng cách kết hợp Arduino, một nền tảng linh hoạt và mạnh mẽ cho phát triểnnhúng, cùng với cácphần cứng như màn hình OLED và module DFPlayer Mini,chúng ta sẽ hướng đến mục tiêu xây dựng một hệ thống phát nhạc đa chức năng, dễ sửdụngvàtiệnlợi
Chúng ta sẽ khám phá cách lập trình để điều khiển các chức năng phát nhạc, hiển thịthông tin trên màn hình, và tương tác với người dùng thông qua nút nhấn và công tắcgạt Hơn nữa, việc quản lý nguồn điện và sạc pin cũng sẽ được xem xét một cách kỹlưỡngđểđảm bảotínhổnđịnhvàtiệnlợicủahệthống.
Mục tiêu của chúng ta không chỉ là xây dựng một sản phẩm công nghệ, mà còn làtrảinghiệm sự hợp tác, học hỏi và sáng tạo Hãy cùng nhau khám phá và tiến bộ trongdựánnày,vàtậnhưởnghànhtrìnhcủasựpháttriểnvàthànhcông!
Sử dụng module DFPlayer: Điều khiển và phát nhạc MP3 thông qua moduleDFPlayer,giảmbớtcôngviệclậptrìnhvàtốiưuhóahiệusuấtcủahệthống.
Thử nghiệm và kiểm tra tính ổn định và hiệu suất: Mục đích là thử nghiệm hệ thốngđể đảm bảo rằng nó hoạt động một cách ổn định và có hiệu suất cao, đáp ứng đượcyêucầucủangườidùng.Tạo ra một sản phẩm thực tế và có giá trị: Tạo ra một sản phẩm hoàn chỉnh và có thểsử dụng trong cuộc sống hàng ngày, chẳng hạn như một thiết bị giải trí di động cóthểmangtheobênmình.
3 Nộidungnghiêncứu
Nộidungnghiêncứucủanhómđượcchiaracácnộidungsau:
Trang 5● Nội dung 1: Tìm hiểu về máy phát nhạc MP3 : lịch sử phát triển, ứngdụng
● Nội dung 2: Nghiên cứu về lý thuyết và cách sử dụng các loại modulecầnthiết
● Nội dung 3: Đề ra các giải pháp thiết kế mô hình, lựa chọn các linh kiệntrongviệcthiếtkếmôhình
Chươngnàytrìnhbàyvềcơsởl ý thuyếtliênquanđếnđềtàibaogồmcơsởlýthuyếtvề máynghenhạc.
Trìnhbàycơsởlýthuyết về các thiết bị sử dụng trongmôh ì n h n h ư :V i điềukhiểncácmodule,thiếtbịvàphầnmềmthiếtkếgiaodiện.
Trang 6Chương2:Cơsở lýthuyết1 Tổngquanvềmáymp3
Máy nghe nhạc MP3 là một thiết bị di động hoặc cầm tay được thiết kế để phátlại các file âm nhạc được nén theo định dạng MP3 Định dạng âm thanh MP3 làmột định dạng nén mất mát, cho phép lưu trữ âm thanh với mức độ nén cao màvẫn giữ được chất lượng âm thanh tương đương với các định dạng không nénnhưWAV hoặcAIFF.Với lịch sử phát triển, các máy nghe nhạc MP3 có rất nhiều loại và đa dạng vớiphong cách sử dụng của mỗi người Máy nghe nhạc MP3 di động thường nhỏgọn và dễ dàng mang theo,phù hợp cho việc thưởng thức âm nhạc khi dichuyển Trái lại, đầu phát MP3 cho xe hơi cung cấp sự tiện ích cho việc phátnhạc trong xe, tạo không khí thư giãn trong quãng đường đi.Đối với nhữngngười muốn tích hợp nhiều tính năng vào một thiết bị, các đầu phát MP3 đanănglà
lựachọnhoànhảo,kếthợpcảchứcnăng nghenhạc,đàiFM,vàghiâm Trong khi đó, MP3 players chống nước phù hợp cho những người thích thểdục hoặc tắm biển, mang lại sự linh hoạt và thoải mái.Những ai yêu thích sựđộc đáo và lạ mắt có thể lựa chọn MP3 players cổ điển, mang lại cảm giác
củamáynghenhạcthờikỳtrướcđây.Trongkhiđó,smartMP3playerstíchhợpcác tínhnăng thông minh, kết nối Wi-Fi và trình duyệt web, mở ra một thế
giớimớicủatrảinghiệm âm nhạcvàgiảitrí.
1.1.EigerLabsMPManF10
Trang 7Đây là chiếc máy nghe nhạc đầu tiên, ra mắt vào tháng 3 tại Hội chợ
1.2 DiamondRioPMP300
RamắtsauF10chỉ vàitháng,PMP300cũngcóbộnhớ32MB.
1.3 SensoryScienceRaveMP2100
Trang 8RaveMP 2100 ra mắt vào mùa hè năm 1999 Máy có bộ nhớ 64 MB, gấpđôihai thiết bị của năm trước đó Phía trên máy được gắn thêm khe cắm thẻnhớchophépthêm32MB,nângtổngdunglượnglên96MB.
Đây không chỉ là thiết bị có dung tích lớn lúc bấy giờ, mà nó còn là máynghe nhạc có thêm tín năng ghi âm Máy chơi nhạc được 10 giờ, dùng pinAA.
1.4 CreativeLabsNomad
Chiếc máy nghe nhạc đầu tiên của Creative ra mắt năm 1999 Máy có dunglượng 32 MB, tích hợp đài FM, ghi âm Đây là thiết bị đầu tiên được
trangbịdock,chophépngườidùngđặtmáyvàođểsạcvàtruyềntảinhạc.
Trang 91.5 HanGoPJB-100
PJB-100 được phát triển bởi Compaq nhưng lại mang thương hiệu
HanGo.Đây là chiếc máy nghe nhạc MP3 đầu tiên được trang bị ổ cứng thay cho bộnhớ flash như các thiết bị cùng thời Điều này có nghĩa là thay cho việc máycódungtích23/64MB,PJB-100dùngổcứnglaptoplêntới4,86GB.
1.6 I2GoeGo
Năm 2000, một vấn đề đặt ra với các nhà sản xuất máy nghe nhạc là
nênchọn bộ nhớ flash hay ổ cứng như PJB-100 Bộ nhớ flash có ưu điểm làdiđộng, nhưng dung tích bé, trong khi ổ cứng lại lớn như những viên
gạch.eGo"tiếnthoáilưỡngnan"nêncuốicùngđãchọnổcứngmicrocủaIBM.
Trang 10Máy được trang bị hai khe cắm ổ cứng micro, vì thế dung tích tối đa có thểmởrộng lên tới 2 GB.Thiết bị được tích hợp loa ngoài, đọc ký tự
1.7 CreativeNomadJukebox
Chiếc máy nghe nhạc là một đòn mạnh của Creative đánh vào thị
trường.Máy được trang bị ổ cứng 6 GB, bất chấp việc có kích thước lớn nhưngNomad Jukebox bán cực chạy trên thị trường Đó là chiếc máy nghe nhạcvới chất lượng âm thanh đỉnh cao và nhiều tính năng mà chúng ta tìm thấytrêncácthiếtbịhiệnnay.
Bên cạnh sử dụng giắc cắm tai nghe, máy còn trang bị cả cổng ra và cổngvào Nomad Jukebox cũng có tùy chỉnh equalizer và các chế độ điều chỉnhâmthanh,ghiâmkhácnhau.
Trang 12Đây là một chiếc máy nghe nhạc xa hoa nhưng không có nhiều nét mới.Beosound2 có giá bán 695 USD là vì nó đeo trên mình thương hiệu hãngBang & Olufsen nổi tiếng Máy có khe cắm thẻ nhớ SD 128 MB, một dockkếtnối,tainghe,thiếtkếsángsủa.
2 Nguyên lýhoạtđộng
- Nguyên lý hoạt động của một máy phát nhạc MP3 (hay còn gọi là máy MP3)phản ánh cách thiết bị này hoạt động để phát nhạc từ các tệp âm thanh số DướiđâylàmộtphântíchvềnguyênlýhoạtđộngcơbảncủamộtmáyMP3:
● 1 Lưu trữ âm thanh số: Máy MP3 lưu trữ âm thanh dưới dạng tệp số,thường là trong định dạng MP3 hoặc các định dạng âm thanh số khácnhư AAC, WMA, WAV, và FLAC Các tệp âm thanh này thườngđượclưu trữtrênbộnhớtrongcủathiếtbị,vídụnhưbộnhớflashhoặcổ
● 2 Giải mã âm than: Khi người dùng chọn một bài hát từ danh sáchpháttrên máy MP3, thiết bị sẽ giải mã tệp âm thanh số tương ứng và chuyểnđổi nó thành tín hiệu âm thanh analog.Điều này thường được thực hiệnbởimộtbộgiảimãâmthanhsốtíchhợptrongthiếtbị.● 3 Xử lý tín hiệu âm thanh: Tín hiệu âm thanh analog được xử lý bởi
cáclinh kiện điện tử bên trong máy MP3 để tạo ra âm thanh có chất lượngtốt nhất Điều này có thể bao gồm việc cân bằng âm sắc, giảm tiếng ồn,tăngcườngâm
● 4 Phát nhạc: Sau khi được xử lý, tín hiệu âm thanh analog được gửi đếntai nghe hoặc loa ngoài để phát lại âm thanh Người dùng có thể điềuchỉnh các thiết lập như âm lượng, chế độ phát, và bài hát thông qua cácnúthoặcgiaodiệncảm
● 5 Nguồn năng lượng: Máy MP3 thường sử dụng pin để cung cấp nănglượng cho hoạt động của nó Pin có thể được sạc lại hoặc thay thế
tùythuộcvàomôhìnhcủathiếtbị.
Trang 133 Thiếtbịphần cứngcầndùng3.1.ArduinoProMini5V16Mhz
Arduino Pro Mini 5V 16Mhzl à k i t V i đ i ề u k h i ể n s ử d ụ n g c h i p A T m e a g 3 2 8 C ó s ẵ n 14 chân ngõ vào/ ra số (6 chân có thể cho đầu ra PWM) và 6 chân đầu vào Analog Bomạch thiết kế nhỏ gọn tích hợp sẵn thạch anh, nút reset và chân hàn Pin-header TrênmạchtíchhợpsẳnchânđểkếtnốivớicableRS232.
Arduino Pro Mini là phiên bản nhỏ gọn nhất trong các dòng Arduino nhưng vẫn giữđược đầy đủ tính năng tương đương với Arduino Uno/Nano do cùng sử dụng Vi điềukhiểnchínhlàATmega328P
Với thiết kế nhỏ gọn và giá thành phải chăng, Arduino Pro Mini là sự lựa chọn tối ưuchovôsốcácứngdụngkhácnhau.
IC chính: AU.Tần số xung thạch anh: 16Mhz.Điệnápsửdụng:5VDC.Số chân Digital:
ATmega328P-D0~D13Số
chânAnalog:A0~A7.
Trang 14FAT16, FAT32 Thông qua một cổng nối tiếp đơn giản có thể phát hướng dẫn nhạccụthể, cách phát nhạc và các chức năng khác mà không cần hoạt động cơ bản tẻ nhạt, dễsửdụng,ổnđịnhvàđángtincậy.Ứng dụng: Hướng dẫn luồng giao thông, trạm thông báo, nhắc nhở, quảng cáo,bánhàng,cácthiếtbịphátsóngtựđộng,phátsóngthườngxuyên…
Trang 15- SốChân:4chân.- Sốlượng:5.- Kíchthước:+6x6x5mm+12x12x10.5mm+12x12x17mm
Trang 16EmittingDiode(OLED),mộtcôngnghệtiêntiếnvàph ổbiếntronglĩnhvựchiểnthịđiệntửngàynay.Vớikíchthướcnhỏgọnlà1.3inch,mànhìnhnàycungcấpmộtcáchhiểnthịsắcnét,màusắcsốngđộngvàđộtươngphảncao.
MànhìnhOLED1.3làmộtthiếtbịhiểnthịsửdụngcôngnghệOrganicLight-CôngnghệOLEDchophépmỗiđiểmảnhtrênmànhìnhtựphátraánhsángkhiđượckíchhoạtđiện.ĐiềunàycónghĩalàkhôngcầnđènnềnnhưtrongcácmànhìnhLCDtruyềnthống,dođótiếtkiệmnănglượngvàtạorahìnhảnhcóđộsâuvàmàusắctốthơn.Bêncạnhđó,OLEDcũngcóthờigianđápứngnhanhhơn,giúphiểnthị
THÔNGSỐMÀN HÌNHOLED1.3INCHĐiện áp sử dụng:
Góchiểnthị:lớnhơn160độSố điểm hiển thị: 128×64
điểm.Độrộngmànhình:1.3inch.Màu hiển thị: Trắng / Xanh Dương.Giaotiếp:I2C
3.5.JackAudio3.53F07
Trang 17- Sửdụngtrongviệctruyềnâmthanh.
- Đượcdùngđểkếtnốijackaudio3.5mmvớicácmạchkhác.- Sửdụngtrongcácmạchkhuếchđạiâmthanh.
THÔNGSỐKĨTHUẬT- Kíchthướcchân:3.5mm.- Sốchân:5.
- Chấtliệu:nhựa.- Màusắc:đen.
3.6.MạchSạcPin TP4056 LithiumBattery ChargeControllerMicro USB
Mô Đun Sạc Pin Lithium Cổng Type-c/Micro/Mini USB 5V 1A 18650 TP4056 VớiChứcNăngBảoVệKép1ALi-ion.
TP4056 là pin Li-Ion đơn hoàn chỉnh với bộ sạc tuyến tính điện áp / dòng điện khôngđổi SOP40 với tản nhiệt ở dưới cùng TP4056 và ít thành phần từ bên ngoài hơn khiếncho TP4056 trở thành dụng cụ lý tưởng cho các ứng dụng di động TP4056 phù
Do kết cấu PMOSFE bên trong và đường dẫn sạc ngược, không cần điốt bên ngoài.Phản hồi nhiệt và tự động điều chỉnh dòng điện sạc để hạn chế nhiệt độ chip nóng khihoạt động với nguồn năng lượng cao hoặc điều kiện nhiệt độ môi trường cao Điện ápsạc được cố định ở mức 4.2V và dòng điện sạc có thể được đặt ra bên ngoài bằng mộtđiện trở Dòng điện sạc giảm xuống giá trị cài đặt là 1/10 sau khi đạt đến điện áp nổicuối cùng, TP4056 sẽ tự động chấm dứt chu kỳ sạc Khi điện áp đầu vào (bộ
chuyểnđổiAChoặcnguồnUSB)bịloạibỏ,TP4056sẽtự độngchuyểnsangtrạngtháidòng
Trang 18điện thấp, giảm dòng điện rò rỉ pin xuống dưới 2uA TP4056 cũng có thể được đặt ởchếđộtắtmáykhicónguồnđiện,giảm dòngđiệncungcấpxuống55uA.
Các tính năng khác của TP4056 bao gồm cảm biến nhiệt độ pin, khóa điện áp thấp,sạctựđộng,trạngtháiLEDđểsạcvàkếtthúcsạc.
THÔNGSỐKỸ THUẬTMicroBĐầuvàoUSB
Có thể được sử dụng để sạc trực tiếp pin lithium bằng bộ sạc điện thoại di động, ngoàiravẫncóthểhànnốidâyđiệnápđầuvào,cóthểrấtthuậntiện
Điện áp đầu vào : Điện áp 5VĐiệnápđầurasạc4.2V±1%:Bảo vệ quá dòng đầu ra 1000mABảovệtuộtáp:2.5V
3.7.ĐầuNốiDâyĐiệnkf301-2p5.08mm kf3012pin
Thường được sử dụng trong các bo mạch điện tử, sử dụng làm jack nối nguồn cho cácthiết bị có điện áp, công suất lớn Domino kết nối dây, tháo lắp ra mạch dễ dàng khisửdụng,điệnápvàdòngchịutảicao.Thông sốkỹthuậtĐiện
áp tối đa:
Kích thước khoảng cách chân: 5.08mmKích thước sản phẩm: 15 x 8 x 14 mmTrọnglượng:2g
3.8.CôngtắcgạtSS12D00G5taygạt5mm1P2T
Trang 19Công tắc gạt 3 chân 2 vị trí là loại công tắc dạng gạt có 2 vị trí thường dùng làm côngtắc nguồn hoặc bật tắt chuyển đổi tín hiệu, nhỏ gọn thích hợp gắn lên mạch PCB vớikhoảngcáchchânlà5.08mm lỗ~1.3mm
Thông số kỹ thuậtCôngtắcgạtPCB
Phân loại: chân thẳng | chân congDòngđịnhmức:2A125VACSốchân:3
Chân giữa là chân COMTrọnglượng:~1g
Trang 201 Điểm đạtđược2 Điểmchưađạtđược
3 Hướng phát triển sau khi thực hiện xong dự ánDANH MỤCTÀILIỆUTHAM KHẢO