利用單片機(jī)(或單板機(jī))奏樂大概是無線電愛好者感興趣的問題之一。本文從單片機(jī)的基本發(fā)間實(shí)驗(yàn)出發(fā),談?wù)勔魳烦绦虻脑O(shè)計(jì)原理,并給出具體實(shí)例,以供參考。
單片機(jī)的基本發(fā)音實(shí)驗(yàn)
我們知道,聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲,若能利用程序來控制單處機(jī)某個口線的“高”電平或低電平,則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的矩形波,接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音,若再利用延時程序控制“高”“低”電平的持續(xù)時間,就能改變輸出頻率,從而改變音調(diào)。
例如,要產(chǎn)生200HZ的音頻信號,按圖1接入喇叭(若屬臨時實(shí)驗(yàn),也可將喇叭直接接在P1口線上),實(shí)驗(yàn)程序?yàn)椋?/P>
其中子程序DEL為延時子程序,當(dāng)R3為1時,延時時間約為20us,R3中存放延時常數(shù),對200HZ音頻,其周期為1/200秒,即5ms。這樣,當(dāng)P1.4的高電平或低電平的持續(xù)時間為2.5ms,即R3的時間常數(shù)取2500/20=125(7DH)時,就能發(fā)出200HZ的音調(diào)。將上述程序鍵入學(xué)習(xí)機(jī),并持續(xù)修改R3的常數(shù)能感到音調(diào)的變化。樂曲中,每一音符對應(yīng)著確定的頻率,表1給出C調(diào)時各音符頻率及其對應(yīng)的時間常數(shù)。讀者能根據(jù)表1所供給的常數(shù),將其16進(jìn)制代碼送入R3,反復(fù)練習(xí)體會。根據(jù)表1能奏出音符。僅這還不夠,要準(zhǔn)確奏出一首曲子,必須準(zhǔn)確地控制樂曲節(jié)奏,即一音符的持續(xù)時間。
音符的節(jié)拍我們能用定時器T0來控制,送入不一樣的初值,就能產(chǎn)生不一樣的定時時間。便如某歌曲的節(jié)奏為每分鐘94拍,即一拍為0.64秒。其它節(jié)拍與時間的對應(yīng)關(guān)系見表2。
但時,由于T0的*定時時間只能為131毫秒,因此不可能直接用改變T0的時間初值來實(shí)現(xiàn)不一樣節(jié)拍。我們能用T0來產(chǎn)生10毫秒的時間基準(zhǔn),然后設(shè)置一個中斷計(jì)數(shù)器,通過判別中斷計(jì)數(shù)器的值來控制節(jié)拍時間的長短。表2中也給出了各種節(jié)拍所對應(yīng)的時間常數(shù)。例如對1/4拍音符,定時時間為0.16秒,對應(yīng)的時間常數(shù)為16(即10H);對3拍音符,定時時間為1.92秒,對應(yīng)時間長數(shù)為192(即C0H)。
我們將每一音符的時間常數(shù)和其對應(yīng)的節(jié)拍常數(shù)作為一組,按次序?qū)非械乃谐?shù)排列成一個表,然后由查表程序依次取出,產(chǎn)生音符并控制節(jié)奏,就能實(shí)現(xiàn)演奏效果。此外,結(jié)束符和體止符能分別用代碼00H和FFH來表示,若查表結(jié)果為00H,則表示曲子終了;若查表結(jié)果為FFH,則產(chǎn)生對應(yīng)的停頓效果。為了產(chǎn)生手彈的節(jié)奏感,在某些音符(例如兩個相同音符)音插入一個時間單位的頻率略有不一樣的音符。
下面給出程序序清單,可直接在TD-III型學(xué)習(xí)機(jī)上演奏,對其它不一樣型號的學(xué)習(xí)機(jī),只需對應(yīng)地改變一下地址即可。本程序演奏的是民歌“八月桂花遍地開”,C調(diào),節(jié)奏為94拍/分。讀者也能自行找出一首歌,按表1和表2給定的常數(shù),將樂曲翻譯成碼表輸入機(jī)器,而程序不變。本實(shí)驗(yàn)辦法簡便,即使不懂音樂的人,將一首陌生的曲子翻譯成代碼也是易事,和著機(jī)器的演奏學(xué)唱一首歌曲,其趣味無窮。
程序清單(略,請參看源程序的說明)。
程序框圖如圖2所示。
<單片機(jī)音樂程序的設(shè)計(jì)圖>
本課由單片機(jī)教程網(wǎng)提供,有問題指出.
硬件連接說明:
隨便找一個仿真機(jī)或者什么單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板,只要能工作的就行,將程序輸入,運(yùn)行,然后找個音箱(你計(jì)算機(jī)旁邊應(yīng)當(dāng)就有一對吧)撥出插頭,插頭的前端接在P1。0上,后面部分找根線接單片機(jī)的地,就應(yīng)當(dāng)有聲了,然后怎么改進(jìn)硬件連接就是你的事了。。。。
音樂程序匯編代碼代碼1 -------------Voice.asm--------------------------
ORG 0000H
LJMP START
ORG 000BH
INC 20H ;中斷服務(wù),中斷計(jì)數(shù)器加1
MOV TH0,#0D8H
MOV TL0,#0EFH ;12M晶振,形成10毫秒中斷
RETI
START:
MOV SP,#50H
MOV TH0,#0D8H
MOV TL0,#0EFH
MOV TMOD,#01H
MOV IE,#82H
MUSIC0:
NOP
MOV DPTR,#DAT ;表頭地址送DPTR
MOV 20H,#00H ;中斷計(jì)數(shù)器清0
MOV B,#00H ;表序號清0
MUSIC1:
NOP
CLR A
MOVC ;查表取代碼
JZ END0 ;是00H,則結(jié)束
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