蜂鸣器

学习单片机有将近20天了,有一点感触,刚开始用proteus仿真,总是出现各种错误,无奈之下买了一块板子.要真正学习单片机必须有开发板,这句话一点没错.另外如果之前有数模和C语言的基础,学习起来是很快的, 单片机是座桥,ARM近在咫尺拉!

一、根据简谱写程序数据

二、程序实现

三、其他

四、附录(五线谱对应表)

一、根据简谱写程序数据 (必须有简单的简谱知识,为此我也专门去网上找了几个视频学了下 )

1、音符变量对应表(F大调)

2、根据乐谱确定变量

这里简单说一点,<兰花花>是2/4拍,也就是以四分音符为一拍,每小结两拍, "T"代表一拍,"T/2"代表半拍,"T/4"代表四分之一拍

3、程序数组：

//《兰花花》

code CNote MusicTab[] =

{ // {音名,时值}

{d2,T/2},{e2,T/2},{d2,T/2},{d2,T/4},{c2,T/4},{d2,T/2},{e2,T/2},{d2,T},

{c2,T/2},{d2,T/2},{a1,T/2},{g1,T/4},{g1,T/4},{f1,T/2},{d1,T+T/2},

{g1,T/2},{a1,T/2},{c2,T/2},{c2,T/2},{a1,T/2},{d2,T/2},{c2,T/2},{a1,T/2},

{g1,T/4},{a1,T/4},{g1,T/4},{f1,T/4},{d1,T/2},{c1,T/2},{d1,T*2},

{0,T}, {0,T},

{0,0} //结束标志

};

二、程序实现

beep.h

//#define          0xF922     //  262Hz  低1
//#define          0xF9E2     //  294Hz  低2
//#define          0xFA8C     //  330Hz  低3
#define     as   0xFAD9     //  349Hz  低4
#define     c1   0xFB69     //  392Hz  低5
#define     d1   0xFBE9     //  440Hz  低6
#define     e1   0xFC5C     //  494Hz  低7
#define     f1   0xFC8F     //  523Hz  中1
#define     g1   0xFCF0     //  587Hz  中2
#define     a1   0xFD46     //  659Hz  中3
#define     a1s  0xFD6D     //  698Hz  中4
#define     c2   0xFDB5     //  784Hz  中5
#define     d2   0xFDF5     //  880Hz  中6
#define     e2   0xFE2E     //  988Hz  中7
#define     f2   0xFE48     //  1046Hz 高1
#define     g2   0xFE79     //  1175Hz 高2
#define     a2   0xFEA3     //  1318Hz 高3
//#define          0xFEB7     //  1397Hz 高4
//#define          0xFEDB     //  1568Hz 高5
//#define          0xFEFB     //  1760Hz 高6
//#define          0xFF16     //  1967Hz 高7


//定义发声时值
//T*4全音符，T*2二分音符，T四分音符，T/2八分音符，T/4十六分音符
#define T    1000

//《兰花花》
code CNote MusicTab[] =
{  //    {音名,时值}
    {d2,T/2},{e2,T/2},{d2,T/2},{d2,T/4},{c2,T/4},{d2,T/2},{e2,T/2},{d2,T},
    {c2,T/2},{d2,T/2},{a1,T/2},{g1,T/4},{g1,T/4},{f1,T/2},{d1,T+T/2},
    {g1,T/2},{a1,T/2},{c2,T/2},{c2,T/2},{a1,T/2},{d2,T/2},{c2,T/2},{a1,T/2},
    {g1,T/4},{a1,T/4},{g1,T/4},{f1,T/4},{d1,T/2},{c1,T/2},{d1,T*2},
    {0,T},    {0,T},
    {0,0}        //结束标志
};

beep.c

#include <REG52.H>   //包含所选单片机的定义头文件

sbit SPEAKER = P2^3;     //定义音乐输出口

typedef struct                  //定义音符结构
{    unsigned int mFreq;    //发声频率（对应的定时器初值）
    unsigned int mDelay;    //发声时值
}CNote;
unsigned char ReloadH;         //定义定时器T1重装值
unsigned char ReloadL;
/************************************************************
函数：T1_ISR()
功能：定时器T1中断服务函数，产生音乐振荡频率
*************************************************************/
void T1_ISR() interrupt 3
{    TR1 = 0;
    TH1 = ReloadH;
    TL1 = ReloadL;
    TR1 = 1;
    SPEAKER = !SPEAKER;  //音乐声频的半个波
}
/*************************************************************
函数：Delay()
功能：延时0.001～65.536s
参数：t>0时，延时(t*0.001)s
      t=0时，延时65.536s
*************************************************************/
void Delay(unsigned int t)
{    do
    {    TH0 = 0xFC;            //定时器赋初值，定时1ms
        TL0 = 0x66+17;
        TR0 = 1;            //启动定时器
        while ( !TF0 );        //等待定时器溢出
        TR0 = 0;            //关闭定时器
        TF0 = 0;            //清除溢出标志
    } while ( --t != 0 );    //循环t次
}
/***********************************************************
函数：Sound()
功能：演奏一个音符
参数：*note，音符指针，指向要演奏的音符
***********************************************************/
void Sound(CNote *note)
{            //利用定时器T1发出音符的频率
    if ( note->mFreq != 0 )
    {    ReloadH = (unsigned char)(note->mFreq >> 8);
        ReloadL = (unsigned char)(note->mFreq);
        TH1 = 0xFF;
        TL1 = 0xF0;
        TR1 = 1;
    }
    Delay(note->mDelay);   //发声延时
    TR1 = 0;               //停止发声
    TF1 = 0;
    SPEAKER = 1;
    Delay(10);       
}
/************************************************************
函数：Play()
功能：演奏一段乐曲
参数：music[]，要演奏的乐曲
*************************************************************/
void Play(CNote music[])
{    unsigned int n = 0;
    for (;;)
    {    if ( music[n].mDelay == 0 ) break;
        Sound(&(music[n]));
        n++;
    }
}

#include "beep.h"    //包含乐曲头文件
void main()     //主程序
{
    TMOD = 0x11;    //设定时器
    ET1 = 1;
    EA = 1;
    for (;;)
    {
        Play(MusicTab);    //演奏第一首乐曲
        Delay(500);            //等待数秒
    }
}

我测试代码后,觉得有那么点意思了,但是还不是很理想,个别音很颤...

三、其他

1、计时器初值的计算

细心的朋友注意到了beep.h中的代码有点乱,这里解释一下,这个头文件里定义的是每个音符所对应的计时器初值,在串口通信里通常用T1作为波特率发生器,这里我们用T1作为音符频率发生器,踏实这样算出来的:

假设音乐频率为 X，晶振为11.0592MHz

一、先求出一个定时周期的时间

   1.求机器周期：1/11.0592*12=1.085 us (一个记时周期为12个晶振周期即1.085微秒)

   2.音乐频率周期 1/X  1/(2X) 一个音频脉冲为二个周期，

二、计算所需定时周期数

    记时周期数=音乐频率周期/记时周期

三、得到定时器初值

    定时器初值=65536-记时周期数

四、例子

    如440HZ标准音

    音乐频率周期=1/(2X)=1/(2*440)=1136.36 us

    记时周期数=1136.36us/1.085=1047.34个

    定时器初值=65536-1047.34~=64489  十六进制为(0xFBE9)

在beep.h中已经有了21个音符的频率,下面就要根据公式把计时器初值算出来,如果手算的话工作量太大,直接用程序代替吧

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
using namespace std;

typedef struct
{
    //char tone[2];    //音调 
    int audio_fre;   //音符频率 
    int audio_cycle; //频率周期 
    int time_num;    //记时数 
    int init;        //定时器初值 
}ress;
ress res[21];
int hz[] = {262,294,330,349,392,440,494,
            523,587,659,698,784,880,988,
            1046,1175,1318,1397,1568,1760,1967};
int t = sizeof(hz) / sizeof(hz[0]);
int main()
{
    int i;
    for (i = 0;i < 21; i++)
    {
        res[i].audio_fre =  hz[i];
        res[i].audio_cycle = (((double)(1000000) / (2*res[i].audio_fre)));
        res[i].time_num = (res[i].audio_cycle) / (1.085);
        res[i].init = 65536 - res[i].time_num;  
    } 
    printf("音符频率  频率周期  记时数  初值\n");
    for (i = 0;i < 21; i++)
    {
        printf("%6d  %6d  %8d  %#7X\n",res[i].audio_fre,res[i].audio_cycle,res[i].time_num,res[i].init);
    }
    
    system("pause");
}