arduino音乐播放器（蜂鸣器版）

蜂鸣器是我们常见的一个电子元器件，它可以发出类似蜂鸣的声音，采用低电压直流供电，广泛运用于计算机、打印机、报警器、电子玩具等众多场合，一般作为提示、警报较多；

我们不以结构论述，以工作原理可将其分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器；注意这里的源指的不是电源，而是振荡源，即有源蜂鸣器内部自带振荡源，通电就能发出声音；而无源蜂鸣器不带振荡源，必须用2-5k的方波去驱动；

蜂鸣器的发声装置由震动装置和谐振装置组成；

无源蜂鸣器的工作原理：方波信号输入谐振装置，转换为声音信号输出；

有源蜂鸣器的工作原理：直流电源输入经过振荡系统的放大取样电路，在谐振装置的作用下产生声音信号；

有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的区别：

在外观上，有源蜂鸣器因为多了驱动电路，所以会比无源蜂鸣器要高（也正是因为多了驱动电路，所以有源的价格要比无源的高）；
引脚朝上，可以看见绿色电路板的是无源蜂鸣器，用黑胶封起来的是有源蜂鸣器；
通过发声条件，有源蜂鸣器直接接上额定电源就可以连续发声，而无源蜂鸣器需要接在音频输出电路中才能发声；

无源蜂鸣器的优点：

价格便宜
声音频率可控
在一些特殊场合中可复用端口（旋律灯）

有源蜂鸣器的优点：程序控制简单

好了，说了这么多，接下来我们就开始动手制作吧！

材料：arduino Nano*1、无源蜂鸣器、面板板*2、导线若干

硬件连线：

蜂鸣器正极（蜂鸣器上会标注+）→Nano 数字端口3
蜂鸣器负极 → Nano GND
外接电源（6V）正极 → Vin
外接电源负极 → GND

实现原理：

在开始制作之前，我们先来看看音乐简谱，看看在我们平常唱歌需要哪些信息：

这是一首我们最早接触的童谣，他本身也非常简单，我们就通过他来学习如何容蜂鸣器奏响这首音乐；我们通过上面的简谱可以得到如下信息：

C 指的是音调，就是说我们要以怎么样的调子去唱，不同的调子发出声音的频率也是不一样的；
4/4 指的是节拍，可以理解成一个音的长短；
1234567- 就是哆喏咪发嗦啦唏，应该发出什么样的音；

好了，到这里我们可以总结一下了，我们想要唱一首歌，我们需要知道每个字应该用什么样的音去唱，这就需要音调和音符的配合了，两者结合就知道该用怎么样的音；光有了调子可不行，我们还得知道每个音应该发出多长时间，这就是节拍的作用；

我们一步一步来解决，第一个问题，蜂鸣器怎么知道每个音符应该发出什么样的声音呢？这就需要我们得到每个音的对应频率，然后让蜂鸣器按照频率发声就可以了；

对照音符和频率表，我们就可以很轻松的知道每个音的频率了（看音符是否带点，点在上还是在下到表中查找就可以了）
比如第一小节就是：262,262,393,393

频率的问题解决了，接下来就是节拍的问题了；这首歌是4/4，意思就是以四分音符为一拍，每小节有四拍；我们把一拍看做是单位1，那么1/2就是0.5，1/4就是0.25，1/8就是0.125；所以我们的每个音符配合这样的拍子演奏出来，就是我们想要的音乐啦；

程序实现：

我们用米思齐编程，首先先调整到高级视图，会相对灵活一点；
然后根据上面的简谱和频率对照表，我们创建三个数组，分别存储每个音的频率、节拍时间和音符；

这里可能会问了，为什么要建立两个数组来处理频率，不能直接转换过来嘛？当然可以，但是直接转换的话会比较麻烦，现在的音符比较少，后面复杂的音乐转换一下保准你看的眼花缭乱，所以还是让单片机帮我们转换吧，我们只需要将音符告诉他就好啦；
那么yindiao数组的最后一个元素为什么是-1呢？这是空拍，我们用-1代替；
万事俱备只欠东风啦，接下来我们就需要调用函数来控制蜂鸣器发出第一个声音了
tone()函数可以产生固定频率的PWM信号来驱动扬声器发声，这也是为什么蜂鸣器需要连接在数字端口3的原因，或者连接在其他复用PWM功能的端口。
```
tone()函数有两种用法：tone(端口, 频率)                //没有定义时间，我们就需要自己手动用noTone()停止发声，不然他会一直发声tone(3,262);delay(1000);noTone(3);tone(端口, 频率, 时间)tone(3,262,200);delay(200);
```
Arduino一次只能发出声音信号，当一个引脚正在通过tone()函数产生发声信号，那么第二个引脚想同时发声是不可能的；
（注意：使用tone()函数时会影响引脚3和引脚11的PWM信号输出）

这一部分就是通过简谱，对照频率表，转换成每个音符的对应频率；先从music数组中将音符提取出来（1 do），然后对应yindiao数组进行转换（yindiao[1-1]→262）

设置每个音的时间，这里的700指的是每个拍子的时间（毫秒）
添加一个循环，自动播放音乐

这里为什么是1-48呢？因为这首小星星一共是48个音符，我们需要发出48个音，所以是1-48；

好了，我们看一下完整的程序是怎么样的：

long yindiao[]={262,294,330,350,393,441,495,-1};float time[]={1,0.5,0.25,0.125};long music[]={1,1,5,5,6,6,5,8,4,4,3,3,2,2,1,8,5,5,4,4,3,3,2,8,5,5,4,4,3,3,2,8,1,1,5,5,6,6,5,8,4,4,3,3,2,2,1,8};void setup()
{pinMode(3, OUTPUT);digitalWrite(3,LOW);
}void loop(){for (int i = 1; i <= 48; i = i + (1)) {tone(3, yindiao[(int)(music[(int)(i - 1)] - 1)], time[(int)(0)] * 700);delay((time[(int)(0)] * 700));}
}

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