基于MSP430控制蜂鳴器演奏樂曲的設(shè)計論文

1、基于 MSP430控制蜂 鳴 器演奏 樂曲的 設(shè)計 指導(dǎo)老師： 隊員： 學(xué)校： 延安大學(xué) 院系： 物理與電子信息學(xué)院 0 摘要 : 本作品為了實現(xiàn)蜂鳴器演奏音樂，設(shè)計基于單片機MSP43，0 以高低電平控制音調(diào)， 電流通過蜂鳴器的電磁線圈， 從而帶動振動膜 發(fā)聲為方案， 達到演奏美妙音樂的目的。 技術(shù)報告以蜂鳴器演奏音樂 的設(shè)計為主線，包括蜂鳴器演奏音樂的的框架設(shè)計，軟硬件設(shè)計，以 及對燈光隨高低電平閃爍的研究等。 基于可靠的硬件設(shè)計和穩(wěn)定的軟 件算法，實現(xiàn)題目要求。 矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。 關(guān)鍵詞 ：單片機 MSP430 高低電平 蜂鳴器 Abstract:This work in orde

2、r to achieve a buzzer play music, design based on the single chip microcomputer MSP430, with high and low level control tones, the current through the buzzer electromagnetic coils, thus promote vibration membrane voice for plan to meet wonderful music playing the purpose. Technical report to play mu

3、sic of the design of the buzzer main line, including playing music of the framework of the buzzer design, software and hardware design, and with high and low level of lights flashing. Based on reliable hardware design and stable software algorithm, and realize the topic request聞. 創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。 Keywords

4、: MSP430 microcontroller High and low levelbuzzer殘騖樓 諍錈瀨濟溆塹籟。 一、設(shè)計要求 （ 1）基于單片機 MSP430 為主控芯片，利用蜂鳴器發(fā)聲，以高低電 平控制音調(diào)，來實現(xiàn)演奏樂曲的功能。 （2） 準備八個發(fā)光二級管，定義 MSP430 單片機的八個管腳分別為 歌曲中的不同音符這樣，每當蜂鳴器演奏一個音符時，相應(yīng)的 LED 就會發(fā)光，隨著閃爍。 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。 二、硬件設(shè)計 （1）整體方案 通過改編 430 程序使其能夠發(fā)出相應(yīng)的音樂。 演奏樂曲，對于一 個音符應(yīng)該包括兩個部分，一是聲調(diào)，二是持續(xù)時間，在這個程序中 聲調(diào)是由簡單的

5、延時 電平翻轉(zhuǎn)來實現(xiàn)， 改變了延時時間就改變了 聲調(diào)，而時間是通過計數(shù)比較來實現(xiàn)， 當計數(shù)值相等時就跳出循環(huán)演 奏下一個音 。 彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。 （2）系統(tǒng)框架 圖（一） 3）主控芯片的選擇 MSP430 系列單片機是一個 16 位的單片機，采用了精簡指 令集（ RISC ）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（ 7 種源操作數(shù)尋址、 4 種目的操作數(shù)尋址） 、簡潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬 指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運算；還 有高效的查表處理指令。這些特點保證了可編制出高效率的源程 序。而且其運算速度快，超低功耗，片內(nèi)資源豐富，方便高效的 開發(fā)環(huán)境也是我們優(yōu)先選擇的主

6、要原因 . 謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。 圖（二） （4）蜂鳴器 蜂鳴器分為兩種：壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器 實驗室中，我們一般使用電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器 ： 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振 動膜片及外殼等組成。 接通電源后， 振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過 電磁線圈， 使電磁線圈產(chǎn)生磁場。 振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互 作用下，周期性地振動發(fā)聲。 如圖所示：蜂鳴器的正極接到電源上面， 蜂鳴器的負極接到三極管發(fā)射極上，三極管的基極接到限流電阻 R1 上，由單片機的 P3.7 控制，當 P3.7 輸出高電平時，三極管 T1 截止， 沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當 P3.7 輸出低電平

7、時，三極管 T1 導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。因此，我們可以 通過程序控制 P3.7 腳的電平來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。程序中改 變單片機 P3.7 腳輸出波形的頻率，就可以控制蜂鳴器的音調(diào)，產(chǎn)生 不同的音調(diào)，音色。另外，改變 P3.7 輸出高低電平的占空比，則可 以控制蜂鳴器的聲音的大小，這些我們都可以通過編程實驗來驗證。 廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。 圖（三） 三、軟件設(shè)計 程序功能： MCU 控制蜂鳴器演奏歌曲祝你平安 撥碼開關(guān)設(shè)置： 將 BUZZER 位撥至 ON，其余位撥至 OFF 。測 試說明：聆聽蜂鳴器 “唱出 ”的樂曲 ，既然是演奏樂曲對于一個音符應(yīng) 該包括兩個部分 ，

8、一是聲調(diào) 二是持續(xù)時間，在這個程序中聲調(diào)是用 簡單的 ，延時 -電平翻轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的， 改變了延時的時間就改變了 ，聲 調(diào)，而時間是通過計數(shù)比較來實現(xiàn)的，當計數(shù)值相等時 ，就跳出循 環(huán)演奏下一個音符。 煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。 流程圖： 圖（四） 四、結(jié)論及感想 該設(shè)計完成了基本功能， 可以實現(xiàn)任意歌曲的播放， 只要換下歌 曲里面的程序即可。 不過讓八個發(fā)光二級管隨著歌曲的節(jié)奏閃爍完成 的不夠徹底。 程序也是在我們的修改下面目全非， 好在基本功能倒是 可以輕易顯示?？偠灾?雖然課程結(jié)束了，但是我們依然不會放棄 它的擴展功能的實現(xiàn)，我們會再接再厲，爭取將它完好實現(xiàn) 。 鵝婭盡損鵪 慘歷蘢鴛賴。 參

9、考文獻： 1.MSP430 學(xué)習(xí)筆記 5- 利用蜂鳴器演奏音樂 2.蜂鳴器： http:/ 籟叢媽羥 為贍僨蟶練淨 附錄： （1）程序： #include #include BoardConfig.h #includemusic.h #defineBuzzerBIT7 #defineBuzzer_PortP6OUT #defineBuzzer_DIRP6DIR uchar counter; void Play_Song(void); /* 主函數(shù) */ void main(void) uchar i; /關(guān)閉看門狗 WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; /* 選擇系統(tǒng)主時鐘為 8

10、MHz*/ / 打開 XT2 高頻晶體振蕩器 預(yù)頌圣 BCSCTL1 鉉儐歲齦訝驊糴。 /清除晶振失敗標志 / 等待 8MHz 晶體起振 滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。 / 晶振失效標志仍然存在？ 鐃誅臥瀉噦圣騁 / 主時鐘和從時鐘都選擇高頻晶振 擁 / 關(guān)閉數(shù)碼管、流水燈、電平轉(zhuǎn)換 贓熱俁 do IFG1 for (i = 0 xFF; i 0; i-); while (IFG1 貺頂廡。 BCSCTL2 |= SELM_2 + SELS; 締鳳襪備訊顎輪爛薔。 BoardConfig(0 xf8); 閫歲匱閶鄴鎵騷。 /設(shè)置定時器 A 每 10ms 中斷一次 CCTL0 = CCIE; CCR0

11、= 10000; TACTL |= TASSEL_2 + ID_3; /設(shè)置控制蜂鳴器的 IO 方向為輸出 Buzzer_DIR |= Buzzer; /打開全局中斷 _EINT(); /循環(huán)演奏歌曲 while(1) Play_Song(); /* 函數(shù)名稱： TimerA_ISR 功 能：定時器 A 的中斷服務(wù)函數(shù) 參 數(shù)：無 返回值 ：無 */ #pragma vector = TIMERA0_VECTOR _interrupt void TimerA_ISR(void) counter+; /* 函數(shù)名稱： Delay_Nms 功 能：延時 N 個 ms 的函數(shù) 參數(shù)： n- 延時長度

12、 返回值 ：無 void Delay_Nms(uchar n) uchar i,j; for( i = 0;i n; i+ ) for( j = 0;j 3;j+ ) _NOP(); /* 函數(shù)名稱： Play_Song 功 能：播放祝你平安的樂曲 參 數(shù)：無 返回值 ：無 * void Play_Song(void) uchar Temp1,Temp2; uchar addr = 0; counter = 0; / 中斷計數(shù)器清 0 while(1) 10 Temp1 = SONGaddr+; if ( Temp1 = 0 xFF ) / 休止符 TACTL / 停止計數(shù) Delay_Nms(100); else if ( Tem