arduino蜂鸣器音乐代码_STM32驱动蜂鸣器演奏音乐“你笑起来真好看”
有源蜂鸣器与无源蜂鸣器的区别
这里的“源”不是指电源,而是指震荡源。
内部自带震荡源的为有源蜂鸣器,给电就能响,但是响的频率是固定的,即响的声音是固定的。
内部没有震荡源的为无源蜂鸣器,给直流电不能响,需要提供一定频率的脉冲信号才能够有响声,而且声音随着频率的变化而变化。
所以我们要想实现蜂鸣器演奏音乐的话,只能选用无源蜂鸣器。
单片机驱动蜂鸣器发声原理" class="reference-link">单片机驱动蜂鸣器发声原理
单片机上面使用的蜂鸣器一般都是无源电磁式的蜂鸣器。它由外壳、振动膜片、磁铁、电磁线圈、及振荡器等组成。
接通电源后,电流通过电磁线圈,致使电磁线圈工作产生磁场,振动膜片在磁铁以及电磁线圈的相互作用下,周期性地振动发出一定频率的声音。
单片机IO引脚输出的电流较小,单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器,因此需要设计一个电流放大的电路,具体实现如下图所示。
有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的驱动电路是一样的,都是如上图所示。
有源蜂鸣器,只需要改变Buzzer(PB9)引脚的高低电平即可控制蜂鸣器。
当Buzzer引脚为低电平的时候,三极管导通,蜂鸣器响;
当Buzzer引脚为高电平的时候,三极管截止,蜂鸣器不响。
注意此处使用的蜂鸣器为3.3V/5V兼容版本的蜂鸣器。
无源蜂鸣器,Buzzer引脚要提供一个脉冲信号才能响。下面封装了一个输入参数为频率的无源蜂鸣器驱动函数。
频率的倒数即是时间,然后此处计算的是T/2的时间,所以为1秒钟是1000000us,一半即500000,所以下面的延时时间为:
time =
500000/((u32)frq);
具体实现如下所示:
void
Sound(u16 frq)
{
u32 time;
if(frq !=
1000)
{
time =
500000/((u32)frq);
BEEP =
0;
delay_us(time);
BEEP =
1;
delay_us(time);
}else
delay_us(1000);
}
当单片机用于演奏歌曲时,只需搞清楚两个概念即可,也就是“音符(音调)”和“节拍”。音调表示一个音符该唱的频率,节拍表示一个音符该唱多长的时间。
有了上面函数,我们即可以驱动无源蜂鸣器按照一定的频率发声了,那么我们如何知道某个音的频率呢?
音符
我们查阅网上资料,可以得到如下音符和频率的对应关系:
音符频率(Hz)低1 DO262#1 DO#277低2 RE294#2 RE#311低3 MI330低4 FA349#4 FA#370低5 SO392#5 SO#415低6 LA440#6466低7 SI494中1 DO523#1 DO#554……
由于钢琴的中央C基频约为261.63Hz,唱“DO”。根据国际标准,相邻的半个音(即钢琴相邻键)的基频相差2^(1/12)倍。
经过计算,我们能得到 #1 DO# 的频率为277。
以此类推,我们能够求出表格中每个音对应的频率,大家可以验证一下上面表格是否有这样的规律。
钢琴一个八度的12个琴键可以表示为如下形式:DO DO# RE RE# MI FA FA# SO SO# LA LA# SI
其中“#”表示比该音符高半个音的黑键。
按照上面的关系,我们可以得出:升一个八度其频率将翻番。
比如上面表格中的低1 DO和中1 DO的频率就是翻番的。
所以我们想发出低1 DO的音的话,可以调用如下函数:
Sound(262);
节拍
有了音符,也就是知道了这个音怎么发音,那么要想写出一个乐谱,还要知道,这个音发多长时间,这就引出了节拍的概念。
在一张乐谱中,我们经常会看到这样的表达式,如1=C(4/4)、1=G(3/4)… …等等,这里1=C(4/4)、1=G(3/4)表示乐谱的曲调。
3/4就是乐谱中,以四分音符为节拍,每一小节有三拍。
每一拍的时长是多少秒没有规定,一般在乐谱的前面会写到类似于:
表示该曲子每分钟要弹奏出96个四分音符。
我们一般以四分音符为一拍,一般说来,如果乐曲没有特殊说明,一拍的时长大约为400-500ms。
上图中,其中 1、2为一拍,3、4、5为一拍,6为一拍共三拍。
1、2的时长为四分音符的一半,即为8分音符长;
3、4的时长为八分音符的一半,即为十六分音符长;
5的时长为四分音符的一半,即为八分音符长;
6的时长为四分音符长。
由上面的关系,我们就可以随便找到一个简谱,如果1拍为0.4秒,那么1/4拍是0.1秒,只要设定延迟时间就可求得节拍的时间。然后按照上面的关系写出程序中的乐谱。
比如在我老婆的协助一下写出下面《你笑起来真好看》的乐谱如下:
u8 music[]={
5,10,10,5,5,9,9,16,8,8,8,9,10,5,5,16,
//想去远方的山川,想去海边看海鸥
6,8,8,6,5,10,10,16,9,8,8,6,9,16,
//不管风雨有多少,有你就足够
5,10,10,5,5,9,9,16,8,8,8,6,5,10,10,16,
//喜欢看你的嘴角,喜欢看你的眉梢
6,11,11,6,5,10,10,16,9,8,8,6,8,16,
//白云挂在那蓝天,像你的微笑
5,12,5,5,12,5,9,16,8,6,8,8,8,10,12,16,
//你笑起来真好看,像春天的花一样!
8,6,8,8,8,13,12,10,9,8,6,8,8,10,9,16,
//把所有的烦恼,所有的忧愁,统统都吹散
5,12,5,5,12,5,9,16,8,6,8,8,13,12,16,
//你笑起来真好看,像夏天的阳光
8,8,8,13,12,10,9,8,6,8,8,9,8,16,
//整个世界全部的时光,美得像画卷。
};
上面数组的数字是MusicalNote数组的索引,进而可以求得该音符的频率:
// 低7 1 2 3 4 5 6 7 中1 中2 中3 中4 中5 中6 中7 高1 高2 不发音
uc16 MusicalNote[]
=
{247,262,294,330,349,392,440,494,523,587,659,698,784,880,988,1046,1000};
u8 time[]
=
{
4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,
//想去远方的山川,想去海边看海鸥
4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,8,4,
//不管风雨有多少,有你就足够
4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,
//喜欢看你的嘴角,喜欢看你的眉梢
4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,8,4,
//白云挂在那蓝天,像你的微笑
4,4,2,2,4,4,4,4,4,4,2,2,4,4,8,4,
//你笑起来真好看,像春天的花一样!
4,4,2,2,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,8,4,
//把所有的烦恼,所有的忧愁,统统都吹散
4,4,2,2,4,4,4,4,4,4,4,4,4,8,4,
//你笑起来真好看,像夏天的阳光
4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,8,4,
//整个世界全部的时光,美得像画卷。
};
数组time中的数字代表music数组中每个音的节拍(响的时间),其中4代表一个四分音符,即一拍,本程序中为400ms,8代表一个二分音符,代表两拍,即800ms;2代表一个八分音符,1/2拍,即耗时200ms。详情:https://www.icxbk.com/article/detail/1573.html
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