音乐盒播放器.pptx
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1、1 1、单、单片机是如何发出音乐片机是如何发出音乐声声原理:原理:声音是通过震动产生的。单片机对某一声音是通过震动产生的。单片机对某一I/OI/O引脚以一定引脚以一定的频率循环置的频率循环置1 1 和清和清0 0,这一引脚便产生一定频率的方,这一引脚便产生一定频率的方波,该方法通过放大后作用于扬声器便产生一定频率波,该方法通过放大后作用于扬声器便产生一定频率的声音。若改变输出方波的频率,产生的声音也就改的声音。若改变输出方波的频率,产生的声音也就改变了。通过控制输出方波的时间长短,声音的长短也变了。通过控制输出方波的时间长短,声音的长短也就得到控制就得到控制,因此,因此,根据乐谱,单片机根据乐
2、谱,单片机就就可以可以产生音产生音乐。音乐中最关键的两个要素是乐。音乐中最关键的两个要素是音调和节拍音调和节拍。音调表示一个音符唱多高的频率音调表示一个音符唱多高的频率,节拍节拍表示一个音符唱多长的时间。表示一个音符唱多长的时间。一、单键演奏一组音符一、单键演奏一组音符1 1、单片机是如何发出音乐声、单片机是如何发出音乐声一首音乐是由很多音符组合而成的,一个音符代表了一一首音乐是由很多音符组合而成的,一个音符代表了一种频率的乐声,通过不同频率乐声的组合,就可以产生种频率的乐声,通过不同频率乐声的组合,就可以产生一首音乐了。这就是电子音乐的基本方法。一首音乐了。这就是电子音乐的基本方法。单片机可
3、以通过定时器生成不同频率的信号,按照音乐单片机可以通过定时器生成不同频率的信号,按照音乐音符的频率来生成各种频率的信号,并将其按照音乐构音符的频率来生成各种频率的信号,并将其按照音乐构建好,然后将信号通过电声器件转换为声波,这样单片建好,然后将信号通过电声器件转换为声波,这样单片机就能发出一段音乐的声音了。机就能发出一段音乐的声音了。一、单键演奏一组音符一、单键演奏一组音符2 2、音调的确定、音调的确定音调就是我们常说的音高。它是由频率来确定的!我们音调就是我们常说的音高。它是由频率来确定的!我们可以查出各个音符所对应的相应的频率,那么现在就需可以查出各个音符所对应的相应的频率,那么现在就需要
4、我们来用要我们来用5151来发出相应频率的声音!来发出相应频率的声音!我们常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断,我们常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断,将单片机上对应蜂鸣器的将单片机上对应蜂鸣器的 I/O I/O口来回取反,或者说来回口来回取反,或者说来回清零,置位,从而让蜂鸣器发出声音,清零,置位,从而让蜂鸣器发出声音,为了让单片机发为了让单片机发出不同频率的声音,我们只需将定时器出不同频率的声音,我们只需将定时器预置预置不同的定时不同的定时值就可实现。值就可实现。那么怎样确定一个频率所对应的定时器的那么怎样确定一个频率所对应的定时器的定时值呢?定时值呢?一、单键演奏一组音符一
5、、单键演奏一组音符2 2、音调的确定、音调的确定例如:中音例如:中音DODO的频率为的频率为523Hz523Hz,周期为:,周期为:T=1/f=1912usT=1/f=1912us单片机上对应蜂鸣器的单片机上对应蜂鸣器的I/O I/O 口来回取反的时间应即半个口来回取反的时间应即半个周期为:周期为:t=T/2=956ust=T/2=956us这个时间这个时间t t 就是单片机上定时器应有的中断触发时间。就是单片机上定时器应有的中断触发时间。只要将定时器的定时时间设置为只要将定时器的定时时间设置为956us956us,就可以产生频,就可以产生频率为率为523Hz523Hz的方波信号。的方波信号。
6、一般情况下,单片机奏乐时,其定时器为工作方式一般情况下,单片机奏乐时,其定时器为工作方式1 1,设振荡器频率为设振荡器频率为f f,则定时器的予置初值由下式来确定:,则定时器的予置初值由下式来确定:t=t=(2 21616-X-X)*(12/f)*(12/f)一、单键演奏一组音符一、单键演奏一组音符2 2、音调的确定、音调的确定因此定时器的高低计数器的初值为:因此定时器的高低计数器的初值为:TH=X/256=(2TH=X/256=(21616 t*f/12)/256 t*f/12)/256 TL=X%256=(2TL=X%256=(21616t*f/12)%256 t*f/12)%256 一、
7、单键演奏一组音符一、单键演奏一组音符C C调各音符频率与计数值调各音符频率与计数值T T的对照表如图所示:的对照表如图所示:2 2、音调的确定、音调的确定一般我们要为这个音符建立一个表格,有助于单片机通一般我们要为这个音符建立一个表格,有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据。过查表的方式来获得相应的数据。uint code tab=63628,63835,64021,64103,uint code tab=63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,64580,64260,64400,64524,64580,64684,64777,64820,648
8、98,64684,64777,64820,64898,64968,95030,65058,65110;64968,95030,65058,65110;一、单键演奏一组音符一、单键演奏一组音符实例演示:实例演示:要求:用一只单键产生一组音符的声音,发声从低音阶要求:用一只单键产生一组音符的声音,发声从低音阶向高音阶进展,可以通过虚拟示波器观察到单片机产生向高音阶进展,可以通过虚拟示波器观察到单片机产生的方波的周期变化。单片机演奏音乐的电路只需要单片的方波的周期变化。单片机演奏音乐的电路只需要单片机和声音播放电路,电路原理图如图所示。机和声音播放电路,电路原理图如图所示。一、单键演奏一组音符一、单
9、键演奏一组音符三极管蜂鸣器一、单键演奏一组音符一、单键演奏一组音符一、单键演奏一组音符一、单键演奏一组音符节拍的实现:节拍的实现:在一张乐谱中,我们经常会看到这样的表达式,如在一张乐谱中,我们经常会看到这样的表达式,如1=C 1=C(4/4)(4/4)、1=G(3/4)1=G(3/4)等等,这里等等,这里1=C 1=C(4/4),1=G(3/4)(4/4),1=G(3/4)表示乐谱的曲调,与前面所谈的音调表示乐谱的曲调,与前面所谈的音调有很大的关联,有很大的关联,4/44/4、3/4 3/4 就是用来表示节拍的。以就是用来表示节拍的。以3/4 3/4 为例加以说明,它表示乐谱中以四分音符为节拍
10、,为例加以说明,它表示乐谱中以四分音符为节拍,每一小结有三拍。每一小结有三拍。二、演奏一首音乐二、演奏一首音乐其中其中1 1、2 2 为一拍,为一拍,3 3、4 4、5 5为一拍,为一拍,6 6为一拍共三拍。为一拍共三拍。1 1、2 2的时长为四分音符的一半,即为八分音符长,的时长为四分音符的一半,即为八分音符长,3 3、4 4的时长为八分音符的一半,即为十六分音符长,的时长为八分音符的一半,即为十六分音符长,5 5的时的时长为四分音符的一半,即为八分音符长,长为四分音符的一半,即为八分音符长,6 6的时长为四的时长为四分音符长。分音符长。二、演奏一首音乐二、演奏一首音乐乐曲的数据,一般写入数
11、据表,表中每三个数字,说明了乐曲的数据,一般写入数据表,表中每三个数字,说明了一个音符,它们分别代表:一个音符,它们分别代表:第一个数字是音符的数值第一个数字是音符的数值12345671234567之一,代表多来咪之一,代表多来咪.;第二个数字是第二个数字是123123之一,代表低音、中音、高音;之一,代表低音、中音、高音;第三个数字是时间长度,以第三个数字是时间长度,以半拍半拍为单位。为单位。乐曲数据表的结尾是三个乐曲数据表的结尾是三个0 0。乐谱中数字上面带点表示高音,下面带点表示低音。什么乐谱中数字上面带点表示高音,下面带点表示低音。什么都不带表示中音。都不带表示中音。下划线:单个数字是
12、四分音符,两个数字下画一条线是八下划线:单个数字是四分音符,两个数字下画一条线是八分音符了。分音符了。感兴趣的同学应该去查看乐谱相关的知识。感兴趣的同学应该去查看乐谱相关的知识。二、演奏一首音乐二、演奏一首音乐据此就可以写出据此就可以写出送别送别前二小节的数据表:前二小节的数据表:code unsigned char sszymmh=code unsigned char sszymmh=5 5,2,2,2,2,3 3,2,1,2,1,5 5,2,1,2,1,1 1,3,4,3,4,/嗦嗦,中音中音,2,2个半拍个半拍;咪咪,中音中音,1,1个半拍个半拍;嗦嗦,中音中音,1,1个半拍个半拍;哆哆
13、,高音高音,4,4个半拍个半拍6 6,2,2,2,2,1 1,3,2,3,2,5 5,2,4,2,4,/啦啦,中音中音,2,2个半拍个半拍;哆哆,高音高音,1,1个半拍个半拍;嗦嗦,中音中音,4,4个个半拍半拍0,0,0;0,0,0;二、演奏一首音乐二、演奏一首音乐单片机演奏音乐的电路只需要单片机和声音播放电路,单片机演奏音乐的电路只需要单片机和声音播放电路,电路原理图如图所示。电路原理图如图所示。二、演奏一首音乐二、演奏一首音乐/*/*演奏演奏“世上只有妈妈好世上只有妈妈好”*/*/#include#include sbit speaker=P30;sbit speaker=P30;unsi
14、gned char timer0h,timer0l,time;unsigned char timer0h,timer0l,time;/-/-/单片机晶振采用单片机晶振采用11.0592MHz11.0592MHz二、演奏一首音乐二、演奏一首音乐/各种音符频率所对应的、半周期的定时时间初始值。各种音符频率所对应的、半周期的定时时间初始值。/频率频率-半周期数据表半周期数据表 高八位高八位code unsigned char FREQH=code unsigned char FREQH=0 xF2,0 xF3,0 xF5,0 xF5,0 xF6,0 xF7,0 xF8,/0 xF2,0 xF3,0
15、xF5,0 xF5,0 xF6,0 xF7,0 xF8,/低音低音12345671234567 0 xF9,0 xF9,0 xFA,0 xFA,0 xFB,0 xFB,0 xFC,0 xF9,0 xF9,0 xFA,0 xFA,0 xFB,0 xFB,0 xFC,0 xFC,/1,2,3,4,5,6,7,i0 xFC,/1,2,3,4,5,6,7,i 0 xFC,0 xFD,0 xFD,0 xFD,0 xFD,0 xFE,/0 xFC,0 xFD,0 xFD,0 xFD,0 xFD,0 xFE,/中中音音 234567 234567 0 xFE,0 xFE,0 xFE,0 xFE,0 xFE,
16、0 xFE,0 xFF;/0 xFE,0 xFE,0 xFE,0 xFE,0 xFE,0 xFE,0 xFF;/高音高音 1234567 1234567/频率频率-半周期数据表半周期数据表 低八位低八位code unsigned char FREQL=code unsigned char FREQL=0 x42,0 xC1,0 x17,0 xB6,0 xD0,0 xD1,0 xB6,/0 x42,0 xC1,0 x17,0 xB6,0 xD0,0 xD1,0 xB6,/低音低音12345671234567 0 x21,0 xE1,0 x8C,0 xD8,0 x68,0 xE9,0 x5B,0
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