用单片机驱动蜂鸣器的演奏说明.docVIP

用单片机驱动蜂鸣器演奏的方法说明 音的产生是由于物体的振动，通过单片机供电来控制蜂鸣器振动来发声。 单片机IO口通过高低电平快速切换形成频率可以驱动蜂鸣器发音。这样蜂鸣器就会以不同的音调“鸣响”。这里主要理解“音调”和“节拍”两个概念。 音调 表示一个音的频率是多少。即就是音的高低。在钢琴上，中央C所在音阶的A，（C D E F G A B）A的频率作为基准频率，440Hz。同时，需要知道如果f2 = f1*2，则称f2是f1的高八度，即f2和f1的音名相同，高度高了一个音阶。按照钢琴12平均律，将一个音阶的音均分成12份，那么每一个对应的音都可以计算出确定的频率了。 注意！八度音指频率加倍，将八度音分为12等份，是分为12个等比级数。f2=f1*2，且f1*=f2，可以计算，这个等比数列的比值是q===1.05946. 为了实现不同音的频率，需要单片机通过定时器不停的产生中断，实现管脚电平反转，来产生相应频率。这时定时器装载初始值如何计算呢？以标准A为例，A（f=440Hz)，T=1/f=1/440=0=2272.73us，即单片机管脚要输出周期为2272.73us或者f=440Hz的方波。通过单片机定时中断来实现反转的话，考虑单片机定时器装载数值为多少才能形成2272us的定时中断呢？ 假设系统时钟8MHz，则x/8MHz=2272.73us，x = 18181.1818... x取整数18181，即定时器应装载18181，才能产生440Hz的频率。 对应参考表格FIG1. FIG 1. 节拍 音乐的调号和节拍被表示成 1=C或者1=G，其中的C,或者G或者位于“=”之后的其他音名表示的意思是，以这个音名作为基础，唱作do。其后紧跟的类似一个分数的标识符，是说明该旋律以“1/分母”的时长为一个节拍，一个小结内有“分子”个拍子。而拍子就是只一个音的时值，也就是这个音要被唱或者演奏维持多长时间。那么问题是，音乐的每一个节拍的具体时长是多少呢？答案是根据每首曲子要求的速度来定。曲子会标注一个演奏速度，如60拍/分钟，90拍/分钟，指的是每分钟60拍，或者90拍，及1拍=1/60min， 1拍=1/90mini。 在单片机上控制音符的时值，就可以通过延时或者中断定时实现。 我们定好基本延时程序，16分音符为基本延长时间，则8分音符调用两次，4分音符调用4次，2分音符调用8次，全音符调用16次。每一个音的长度都是16分音符的整数倍。因而可以得到表： 1/16---1delay，2/16---2delay，3/16---3delay，···，64/16--64delay 我们在分析乐谱时候，看到每个音的时值，就能得到这个音相对于基本延时音的整数倍。 驱动原理 在弄清楚乐谱的节拍和音调两个概念之后，我们就可以来实现单片机播放音乐的基本原理了。 将一首乐谱中每一个音和这个音的时长，分别装载到两个字节中，那一整首乐谱有n多个依次出现的音符的音频率和对应时长组成的二维数组（（音频率1）（时长1）），（（音频率2）（时长2）），···，对了，用0x00表示休止符. M[][] = { {0x00 , 0xff }, //第一个音符 {}, {}, {},//第四个音符 } 举例，为了写出如下乐曲对应的数组，我们就要分析下，下面的乐谱以C大调，用到了g(), a(), c1(1), d1(2), e1(3), g1(5), a1(6), c2() 其音频率为196,220,262,294,330,392,440,523.再对其顺序的每个音符的时值做以计算，得到整个曲子的二维数组，a[0][0]装载频率，a[0][1]装载时值。 unsigned int m[59][2] = { {330,16}, {330,8}, {392,8}, {440,8}, {523,8}, {523,8}, {440,8}, {392,16}, {392,8}, {440,8}, {392,32}, {392,16}, {392,16}, {392,16}, {330,8}, {392,8}, {440,16}, {440,16}, {392,32}, {330,16}, {294,8}, {330,8}, {392,16}, {330,8}, {294,8}, {262,16}, {262,8}, {294,8}, {262,32}, {330,8}, {294,8}, {262,8}, {330,8}, {294,16}, {0,8}, {330,8}, {392,16}, {440,8}, {523,8}, {392,32}, {294,16}, {330,8}, {392,8},