51单片机入门_江协科技_25~26_OB记录的笔记_蜂鸣器教程

25. 蜂鸣器

• 25.1. 蜂鸣器介绍
  •蜂鸣器是一种将电信号转换为声音信号的器件，常用来产生设备的按键音、报警音等提示信号
  •蜂鸣器按驱动方式可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器（开发板上用的无源蜂鸣器）
  •有源蜂鸣器：内部自带振荡源，将正负极接上直流电压即可持续发声，频率固定
  •无源蜂鸣器：内部不带振荡源，需要控制器提供振荡脉冲才可发声，调整提供振荡脉冲的频率，可发出不同频率的声音
  

• 25.2. 驱动电路

  • 三极管驱动
    

  • 集成电路驱动，开发板ULN2003D，Proteus有器件，开发板BZ接P2^5引脚。
    

• 25.3. ULN2003
  

• 25.4. 键盘与音符对照

  • 图片中所示为钢琴键盘一部分
  • 中央c1_{b1为一组（低1音阶），7个白键，5个黑键，此图显示4组，c2}b2为一组（低2音阶），c_{b为一组（正常音阶），C}B为一组（高一音阶）
  • c1右侧黑键为c1#，高半，也可表示为b d1，低半
    

• 25.5. 简谱-小星星，简单识谱
  

  • 左上角1=C4/4，表示C调，每节4拍，每1/4拍为一个音符；
  • 6 6 5 -，5右侧-表示5音占2个1/4拍，以下同理；

• 25.6. 简谱-天空之城
  

  • 左上角1=D4/4表示D调，每节4拍，每1/4拍为一个音符；
  • 假定一拍500ms，6 7带下划线代表6 7为一拍，一个音符就是250mm；
  • 1上有一点表示高音阶，右侧有一点表示1.5拍为750ms；
  • 77带上圆括号的表示这2个音符连音，即250ms+250ms=500ms；

• 25.7. 音符与频率对照
  

  PPT中的图片整理为如下表格：

26. 蜂鸣器播放提示音&音乐

• 26.1. 第一个测试程序功能是实现4个独立按键在按下并松开后，8位数码管显示相应的按键的数值1~4，没有按下的时候显示0，需要用到之前的模块程序Four_Key（针对独立按键操作）以及nixietube（针对8位数码管显示）
• 26.2. 程序定义蜂鸣器的引脚P2^{5，貌似按照开发板原理图P1}5不正确，实物开发板蜂鸣器不响，因为蜂鸣器有声音需要500Hz左右的频率，周期2ms，因此定义Buzzer每隔1ms切换一次高低电平并持续1ms即可模拟周期2ms（500Hz）的蜂鸣器声音频率；
• 26.3. Proteus中暂时还么有找到仿真无源蜂鸣器的方法，暂时只能放上程序，用实物开发板进行测试；

#include <REGX52.h>
#include "delay_xms.h"
#include "Four_Key.h"
#include "nixietube.h"

sbit Buzzer=P2^5; 
unsigned char KeyNum;
unsigned int i;

void main()
{
	NixieTube(1,0);
	while(1)
	{
		KeyNum=Four_Key();
		if(KeyNum)
			{
				for(i=0;i<500;i++)
				{
					Buzzer=!Buzzer;
					delay_xms(1);
				}
				NixieTube(1,KeyNum);
			}
	}
	
}

nixietube数码管显示程序的后2句需要注释掉，因为目前测试程序数码管为静态显示，无需刷新；

#include <REGX52.H>			//因为该程序调用<REGX52.H>所以要添加
#include "delay_xms.h"		//因为该程序调用<delay_xms.h>所以要添加

unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};

void NixieTube(unsigned char Location,Number)
{
	switch(Location)
	{
		case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break;
		case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break;
		case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break;
		case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break;
		case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break;
		case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break;
		case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break;
		case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break;
	}
	P0=NixieTable[Number];//数码管消影，因为位选-段选-位选-段选，段选数据与位选穿位导致
	//delay_xms(1); //数码管稳定显示1ms；蜂鸣器提示音实验无需延时
	//P0=0x00;//清零；蜂鸣器提示音实验无需清零，静态显示
}

• 26.4. 在上述程序基础上对程序进行模块化处理，生成一个Buzzer.c与Buzzer.h的模块化程序；

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>


sbit Buzzer=P2^5;	//蜂鸣器端口
/**
  * @brief 蜂鸣器延时函数，延时500us
  * @param 无
  * @retval 无
  */


void Buzzer_Delay500us(void)	//@12.000MHz
{
	unsigned char data i;

	_nop_();
	i = 247;
	while (--i);
}

/**
  * @brief 蜂鸣器鸣响函数
  * @param ms发声的时长毫秒
  * @retval 无
  */

void Buzzer_Time(unsigned int ms)	
{

	unsigned int i;
	for(i=0;i<ms*2;i++)
	{
		Buzzer=!Buzzer;
		Buzzer_Delay500us();
	}
	
		
}

Buzzer.h的文件如下

#ifndef _BUZZER_H_  
#define _BUZZER_H_  

void Buzzer_Time(unsigned int ms); //调用函数使蜂鸣器响ms毫秒

#endif

main.c程序修改如下：

#include <REGX52.h>
#include "Four_Key.h"
#include "nixietube.h"
#include "Buzzer.h"

unsigned char KeyNum;

void main()
{
	NixieTube(1,0);
	while(1)
	{
		KeyNum=Four_Key();
		if(KeyNum)
			{
				Buzzer_Time(100);
				NixieTube(1,KeyNum);
			}
	}
	
}

• 26.5. 因为不同的声音频率对应不同的音符，以440Hz基础频率举例，对应的频率周期为2272us，如采用中断溢出切换Buzzer的高低电平输出声音频率，需要以1/2频率周期进行高低电位翻转，中断溢出值65536-1/2周期1136计算出中断溢出值64400

• 26.6. 中断定时器模块程序里面的如下两句只是设置定时器的第一次初始化的初始值，后续不调用

	TL0 = 0x18;				//设置定时初始值
	TH0 = 0xFC;				//设置定时初始值

• 26.7. 测试将音符做成数组并测试

#include <REGX52.h>
#include "delay_xms.h"
#include "TimeR0.h"

sbit Buzzer=P2^5;
unsigned int FreqTable[]={
	63628,63731,63835,63928,64021,64103,64185,64260,64331,64400,64463,64528,
	64580,64633,64684,64732,64777,64820,64860,64898,64934,64968,65000,65030,
	65058,65085,65110,65134,65157,65178,65198,65217,65235,65252,65268,65283,
	};

void main()
{
	TimeR0_Init();
	while(1)
	{
		
	}
	
}

void TimeR0_Routine() interrupt 1 //中断子函数
{
	TL0=FreqTable[0]%256;				//设置定时初始值
	TH0=FreqTable[0]/256;				//设置定时初始值
	Buzzer=!Buzzer;
}

• 26.8. 在上述程序基础上，结合简谱的小星星，SPEED定义500为正常速度，250速度加快；

#include <REGX52.h>
#include "delay_xms.h"
#include "TimeR0.h"

sbit Buzzer=P2^5;

#define SPEED 250  //定义speed便于调速

unsigned int FreqTable[]={
	0,
	63628,63731,63835,63928,64021,64103,64185,64260,64331,64400,64463,64528,
	64580,64633,64684,64732,64777,64820,64860,64898,64934,64968,65000,65030,
	65058,65085,65110,65134,65157,65178,65198,65217,65235,65252,65268,65283,
	};//定义0位数据为休止符

unsigned char Music[]={
						13,4,
						13,4,
						20,4,
						20,4,
						22,4,
						22,4,
						20,8,
						 0,4, //0为休止符
						18,4,
						18,4,
						17,4,
						17,4,
						15,4,
						15,4,
						13,8,
						0xff, //终止判断
						}; //定义1/16音符时长为基准时长定义为1，后续以此为基准
	
unsigned char FreqSelect,MusicSelect;
void main()
{
	TimeR0_Init();
	while(1)
	{
		if(Music[MusicSelect]!=0xff)
		{
			FreqSelect=Music[MusicSelect];
			MusicSelect++;
			delay_xms(SPEED/4*Music[MusicSelect]);
			MusicSelect++;
			TR0=0;
			delay_xms(5);
			TR0=1;
		}
		else
		{
			MusicSelect=0;
		}
	}
	
}

void TimeR0_Routine() interrupt 1 //中断子函数
{
	if(FreqTable[FreqSelect])
	{
		TL0=FreqTable[FreqSelect]%256;				//设置定时初始值
		TH0=FreqTable[FreqSelect]/256;				//设置定时初始值
		Buzzer=!Buzzer;
	}
}