單片機(jī)控制蜂鳴器唱歌的原理

1、一般說來,單片機(jī)演奏音樂根本都是單音頻率,它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率,也就是說不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音.因此單片機(jī)奏樂只需弄清楚兩個(gè)概念即可,也就是“音調(diào)和“節(jié)拍.音調(diào)表示一個(gè)音符唱多高的頻率,節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長的時(shí)間.1)音調(diào)確實(shí)定音調(diào)就是我們常說的音高.它是由頻率來確定的！我們可以查出各個(gè)音符所對應(yīng)的相應(yīng)的頻率,那么現(xiàn)在就需要我們來用51來發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音！我們常采用的方法就是通過單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)中斷,將單片機(jī)上對應(yīng)蜂鳴器的I/O 口來回取反,或者說往返清零,置位,從而讓蜂鳴器發(fā)出聲音,為了讓單片機(jī)發(fā)出不同頻率的聲 音,我們只需將定時(shí)器予置不同的定時(shí)值就可實(shí)現(xiàn).那么怎樣

2、確定一個(gè)頻率所對應(yīng)的定時(shí)器的定時(shí)值呢？以標(biāo)準(zhǔn)音高A為例：A的頻率f = 440 Hz,其對應(yīng)的周期為：T = 1/ f = 1/440 =2272 s那么,單片機(jī)上對應(yīng)蜂鳴器的I/O 口往返取反的時(shí)間應(yīng)為：t = T/2 = 2272/2 = 1136 s ,也就是清零、置位在一個(gè)周期內(nèi)完成.這個(gè)時(shí)間t也就是單片機(jī)上定時(shí)器應(yīng)有的中斷觸發(fā)時(shí)間.一般情況下,單片機(jī)奏樂時(shí),其定時(shí)器為工作方式1,它以振蕩器的十二分頻信號為計(jì)數(shù)脈沖.設(shè)振蕩器頻率為f0 ,那么定時(shí)器的予置初值由下式來確定：t = 12 *(TALL - THL) / f0 式中 TALL = 216= 65536,THL為定時(shí)器待確定的

3、計(jì)數(shù)初值.因此定時(shí)器的上下計(jì)數(shù)器的初值為：TH =THL/ 256 = ( TALL t* f0/12) / 256TL = THL % 256 = ( TALL t* f0/12) %256將t=1136 s代入上面兩式(注意：計(jì)算時(shí)應(yīng)將時(shí)間和頻率的單位換算一致)即可求出標(biāo)準(zhǔn)音高A在單片機(jī)晶振頻率f0=12Mhz,定時(shí)器在工作方式1下的時(shí)器上下計(jì)數(shù)器的予置初 值為 ：TH440HZ = (65536- 1136 * 12/12) /256 = FBHTL440HZ = (65536- 1136 * 12/12)%256 = 90H就這樣,我們通過延時(shí),發(fā)出了我們所需要的頻率以單片機(jī)12MHz

4、晶振為例,例出高中低音符與單片機(jī)計(jì)數(shù)T0相關(guān)的計(jì)數(shù)值如下表所示：音符頻率(HZ)簡譜仲T俏)音符微率(HZ)筒譜碼(Tffi)低1 DO26263626# 4 EA#74064860# DW27763731中5 SO78464898低2 RE291638354 5 50#83164931#2 R曲31163928中5 LA8 SO64968低3 M33064021# 693264994低4 FA3J964103中7 SI988650304 4 F心37061185高1 DO101665058低5 SO39261260# 1 DOft110965085# 5 5停41564331高2 RE117

5、5651】.低6 LA41064400n 2 RE#124565134耳616664463A 3 M131865157低1 SI19464524A 4 FA139705178中1 DO523645804 1 FA#118065198# POtt55464633iUj 5 SO156B65217中2 RE646844 5 SOrt166165235# 2 RE#62264732高6 LA176065252中3見65964777"6186565268中1 FA69864820高7 SI196766283F面我們要為這4喑將建立 個(gè)裊格,有助于單片機(jī)通過小表的方式來伏得相應(yīng)的敷據(jù) 低音01

6、9之間,中音在20一39之詞,高音在40 59之間TABLE:DW 0, 63628, 63835, 64021, 64103, 64260, 64400, 64524, 0, 0DW 0, 63731, 63928,(64185, 64331,64463, 0,0, 0DW 0, 64880, 64681.61777, 64820, 64898, 64968, 65030, 0, 0DW 0, 64633, 64732, 0T 64860, 64934, 64994, 0, 0, 0DW 0, 65058, 65110, 65157, 651隅 65217, 65252, 65283, 0, 0DW 0. 65085. 65134, 0, 65198, 65235, 65268. 0, 0, 0DW 02)節(jié)拍確實(shí)定在一張樂譜中,我們經(jīng)常會(huì)看到這樣的表達(dá)式,如1=C (4/4) 、1=G(3/4) 等等,這里1=C (4/4),1=G(3/4)表示樂譜的曲調(diào),和我們前面所談的音調(diào)有很大的關(guān)聯(lián),4/4、3/4 就是用來表示節(jié)拍的.以 3/4為例加以說明,它表示樂譜中以四分音符為節(jié)拍,每一 小結(jié)有三拍.1-C 3/41 2 3 4 5 6 I例如=一 其中1、2為一拍,3、4、5為一拍,6為一拍共三拍.1、2的時(shí)長為