51单片机对电磁式蜂鸣器的驱动

描述

首先应该了解一下蜂鸣器音乐播放的原理，在这里我只讲一下电磁式蜂鸣器驱动原理（还有一种是压电式蜂鸣器）：

电磁式蜂鸣器驱动原理：

蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁圈产生磁场来驱动振动膜发声的。因此需要一定的电流才能驱动它，而单片机I/O引脚输出的电压较小。单片机输出的TTLK电平基本驱动不了蜂鸣器，因需要增加一个放大电路。这里用三极管作为放大电路。下面是原理图：

我这里的J8端是跟芯片的P1^5端口相连，当P1^5输出高电平时，三极管截止，蜂鸣器不发声，反之，输出低电平时，蜂鸣器发声。

而要驱动蜂鸣器能像唱歌一样的发声，其实只要使蜂鸣器发出频率和持续时间不同的声音即可。周期等于频率的倒数，所以可以通过频率知道这段的时间，所以可以通过调用延时函数或者定时器实现，同样的发声的持续时间也可以通过延时函数实现，所以让蜂鸣器唱歌最关键的就是知道要延长多少时间！

用单片机来演奏音乐，，只要搞清楚两个概念就好了，分别是“音调”和“节拍”。

音调表示一个音符该唱的频率。

节拍表示一个音符该唱多少时间。

这里有两种方法来实现该功能：

（1）查表法

这个方法复杂的地方在于你要找出每个音符相对应的频率（根据音符；频率对照表找），然后根据公式转换为相应的时间（取半周期），然后通过延时函数实现。最后编程实现。

先上代码好了：

1/***************************************************2实验名称：用蜂鸣器播放生日快乐歌3实验说明：不使用定时器中断，所有频率完全用延时实现4实验时间：2014/12/55***************************************************/67#include8#defineucharunsignedchar9#defineuintunsignedint1011sbitBEEP=P1^5;//蜂鸣器接芯片的P1^5端口1213/*生日快乐歌的音符频率表，不同频率由不同的延时来决定音符频率明显大于数组里面的值，但是因为是8位寄15存器，所以最多只能放511，但是有的频率大于511，所以只能在延时函数中乘上相应的值来接近实际乐谱频率*/17ucharcodeSONG_TONE［］=18{212，212，190，212，159，169，212，212，190，212，142，159，212，19212，106，126，159，169，190，119，119，126，159，142，159，0};2021//生日快乐歌节拍表，节拍决定每个音符的演奏长短，只是取个系数，并非准确的值22ucharcodeSONG_LONG［］=23{9，3，12，12，12，24，9，3，12，12，12，24，9，243，12，12，12，12，12，9，3，12，12，12，24，0};2526//延时27voidDelayMS（uintx）28{29uchart;30while（x--）31for（t=0;t《120;t++）;32}3334//播放函数35voidPlayMusic（）36{37uinti=0，j，k;38while（SONG_LONG［i］！=0“|SONG_TONE［i］！=0）39{40/*播放各个音符，SONG_LONG为拍子长度，一个节拍大概为400ms-500ms，这里的节拍又受下面一个音符的影响，所以只能根据大概的来取值*/41for（j=0;j整个流程是这样的：首先根据生日快乐歌的乐谱将各个音调转换为相应的频率。比如：左边是生日快乐歌乐谱，右边是音符频率转换表

这里先来了解一下乐谱的一点知识，左边乐谱数字下面有点说明是低音，没点说明就是普通的，数字上面有点就是高音，而5的低音就是4.5，高音是5.5，其他音符也是相应的道理。乐谱的左上方有写“1=F”，而一般的乐谱都是C调，就是“1=C”，注意，乐谱里面的1234567（哆啦咪发索拉西多）相对应的不是ABCDEFG而是CDEFGAB！所以这里规定是F调的话，那么就说明2就要唱G，3要唱A，……7要唱E，所以这里的低音5对应的应该是低音的1.5！！！！就是所谓的要相应的左移或者右移。如果还是不明白的话，看下面：1原本对应的应该是C，4原本应该对应的是F，对吧？然后现在1对应的变成F了，就相当于对应了4，对吧？那么1.5对应的是什么？4.5咯！那2对应的是什么？5呗！那么好了咯，低音5是4.5，是不是就是等于1.5？所以半周期就是1803μs。至于为什么是根据半周期算，那是因为单片机是通过循环对蜂鸣器接的端口置位，复位来使发声的，所以就是半周期。因为我用的是无源的蜂鸣器，有源的蜂鸣器就是全周期了。然后就是按照上述道理，一个个转换，并用延时函数实现，因为每个音符的转换频率都不一样，要么使用多个延时函数一个个实现准确的音调频率，但是这样太烦，而且单片机本身就不是专门弄来唱歌的。我们不应该为难他们，所以自己将就一下就算了。所以延时函数为了适应每个音调都有差不多的频率，这个就靠自己计算了，而且不同的歌那个值还不一样，所以这就是这个问题的难点。接下来的就是那个唱多久的问题，一般的歌曲默认的一个节拍是400ms-500ms。同样的看乐谱左上方，它有写“3/4”，意思是以四分音符为节拍，每一个小结有三拍。而在每个数字下面有一条横线，那时间就是那个节拍的时间乘上0.5，有两条就乘上0.25，三条就乘以0.125。。。音乐的基本知识就别为难我了，我是个音乐白痴。。所以我就这么理解了。。哈哈哈哈哈~而至于节拍转换为频率，也是有相应的表的，见下：

同样的也是通过延时函数来实现，当然也是会有误差的。而至于延时函数怎么写，见［51单片机学习笔记ONE］编程思想的话挺简单的，就是先将音符频率和所要唱的时间转换好，放到两个数组里面。然后在主程序里面，通过延时达到相应频率，唱完一遍，停一会，接着唱就好了。