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简易音乐盒 项目9 用51单片机演奏出不同的“音调”和“节拍”:中音do-si及高音do共8个音调，按顺序中音duo演奏1/4拍，中音re演奏1/2拍，中音mi演奏3/4拍，中音fa演奏1拍，中音so演奏1又1/4拍，中音la演奏1又1/2拍，中音si演奏1又3/4拍，高音do演奏2拍。 任务1 音阶就是人们通常唱出的1、2、3、4、6、7（ do-re-mi-fa-so-la-si），它是7个频率之间满足某种数学关系由低到高排列的自然音，一但确定某一个音比如1（do）的频率，其他音的频率也就确定了，若由12个音组成，还可产生半音阶；而音调是指声音的高低，由声音的频率来决定，确定某一个音比如1（do）的频率，就确定了音调。通过改变单片机输出脉冲高低电平的保持时间和频率就可以得到音阶和调节不同的音调。 音阶与音调 动手做1——画出硬件电路图 由P1.0口控制一个LM386功率放大器，经功率放大器控制发声器件蜂鸣器。 当P1.0口输出为低电平时，功率放大器导通，蜂鸣器得电；当P1.0口输出为高电平时，功率放大器截止，蜂鸣器断电,电路如图所示。 动手做——程序分析 音调的确定 (1）要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间。利用定时器计时这半个周期时间，每当计时到后就将输出脉冲的电平反相，然后重复计时此半周期时间再对脉冲的电平反相，就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。 (2）利用AT89C51的内部定时器T0使其工作在计数器模式方式1下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法。 此外结束符和休止符可以分别用代码00H和FFH来表示，若查表结果为00H，则表示曲子终了；若查表结果为FFH，则产生相应的停顿效果。 (3）例如频率为523Hz，其周期T=1/523=1912us，因此只要令计数器计时956us/1us=956，在每次计数956次时将脉冲的电平反相，就可得到中音DO（523Hz）。 计数脉冲值与频率的关系公式如下：N=Fi/2/Fr N：计算值； Fi：采用12MHz的晶振则内部计时一次为1us，故其频率为1MHz Fr：该音调对应的频率； (4）其计数值的求法如下：T=65536-N=65536-Fi/2/Fr 低音 频率 脉冲 T值 中音 频率 脉冲 T值 高音 频率 脉冲 T值 Do 262 1908 F88C Do 523 956 FC44 Do 1046 478 FE22 Do﹟ 277 1805 F8F3 Do﹟ 554 902 FC7A Do﹟ 1109 450 FE3E Re 294 1700 F95C Re 587 851 FCAD Re 1175 425 FE57 Re﹟ 311 1607 F9B9 Re﹟ 622 803 FCDD Re﹟ 1245 401 FE6F Mi 330 1515 FA15 Mi 659 758 FD0A Mi 1318 379 FE85 Fa 349 1432 FA68 Fa 698 716 FD34 Fa 1397 357 FE9B Fa﹟ 370 1351 FAB9 Fa﹟ 740 675 FD5D Fa﹟ 1480 337 FEAF So 392 1275 FB05 So 784 637 FD83 So 1568 318 FEC2 So﹟ 415 1204 FB4C So﹟ 831 601 FDA7 So﹟ 1661 301 FED3 La 440 1136 FB90 La 880 568 FDC8 La 1760 284 FEE4 La﹟ 464 1077 FBCB La﹟ 932 536 FDE8 La﹟ 1865 268 FEF4 Si 494 1012 FC0C Si 988 506 FE06 Si 1976 253 FF03 节拍的确定 节拍码 节拍数 1 1/4拍 2 2/4拍 3 3/4拍 4 1拍 5 1又1/4拍 6 1又1/2拍 8 2拍 A 2又1/2拍 C 3拍 F 3又3/4拍 如果1拍为0.4秒，1/4拍则为0.1秒，只要设定延迟时间就可求得节拍的时间。假设1/4拍为1DELAY，则1拍应为4DELAY，以此类推。所以只要求得1/4拍的DELAY时间，其余的节拍就是它的倍数。 编码的确定 在给每个音符编码时，使用1个字节，字节的高4位代表音符的高低，低4位代表音符的节拍，中音的do re mi fa so la si分别编码为1-7，高音do编为8,高音re编为9，停顿编为0。播放长度以1/4拍为单位（在本程序中为即1/4拍=165ms），一拍即等于4个1/4拍，编为4,其它的播放时间以此类推。音调作为编码的高4位，而播放时间作为低4位，如此