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用单片机驱动蜂鸣器唱歌的设计与原理 1.蜂鸣器 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，主要分为压电式蜂鸣器和电 磁式蜂鸣器两种类型，他广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、 电话机等电子产品中作发声器件。
2.单片机驱动 单片机上面使用的蜂鸣器一般都是无源电磁式的蜂鸣器（如下图所 示）。它由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源 后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振 动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线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，单片机 IO 引脚输出的电 流较小，单片机输出的 TTL 电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一 个电流放大的电路。单片机与蜂鸣器连接如图二所示。
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图中，蜂鸣器的正极接到 VCC（＋5V）电源上面，蜂鸣器的负极接到 三极管的发射极 E，三极管的基级 B 经过限流电阻 R1 后由单片机的 P3.7 引脚控制，当 P3.7 输出高电平时，三极管 T1 截止，没有电流流过线圈， 蜂鸣器不发声；当 P3.7 输出低电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流 形成回路，发出声音。因此，我们可以通过程序控制 P3.7 脚的电平来使 蜂鸣器发出声音和关闭。 程序中改变单片机 P3.7 引脚输出波形的频率， 就可以调整控制蜂鸣器 音调，产生各种不同音色、音调的声音。另外，改变 P3.7 输出电平的高 低电平占空比，则可以控制蜂鸣器的声音大小，这些我们都可以通过编程 实验来验证。 下面就是一个能够发出音乐的单片机程序，示例中所播放的音乐是 《两只老虎》。 SPK EQU P3.7 ORG 放 LJMP ORG 放 START: MOV NEXT: MOV MOV A,R3 DPTR,#TABLE ;查歌曲表 MOV SP,#60H ;堆栈初始化 ;给 R3 赋值 START 0030H ;程序跳转至 START 处执行 ;伪指令，指定程序从 0030H 开始存 0000H ;位定义 ;伪指令，指定程序从 0000H 开始存
R3,#00H
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MOVC JZ MOV INC MOV MOVC MOV ACALL INC SJMP
A,@A+DPTR START R7,A R3 A,R3 A,@A+DPTR R2,A SONG R3 NEXT ;为 00 则循环播放此歌 ;R7/R2 保存连续相邻的表数据
;============================== ;=========歌曲播放子程序========== ;============================== SONG: MOV RL JNZ MOV KEEP: MOV REPEAT: ACALL DJNZ EIGHTH R2,REPEAT ; ;调用 1/8 拍延时程序 R2,A ; A,R2 A KEEP A,#01H ;A 不等于零则跳 ;A 等于零则赋值为 1 ;取出节拍
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RET ;=============================== ;=======产生 1/8 拍延时子程序======= ;=============================== EIGHTH : MOV MOV MOVC MOV MOV MOV MOVC MOV NEXTCYC: ACALL DJNZ RET ;============================== ;===========发声子程序=========== ;============================== SOUND: SETB ACALL SPK SDELAY SOUND R5,NEXTCYC A,R7 DPTR,#DELAY_T A,@A+DPTR R4,A A,R7 DPTR,#S_PARA A,@A+DPTR R5,A ;查表取出 1/8 拍周期数,保存到 R5 ;查表取出延时参数,保存到 R4
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CLR ACALL RET
SPK SDELAY
;============================== ;===========延时子程序=========== ;============================== SDELAY: MOV MOV XL2: MOV DL1: NOP DJNZ DJNZ RET ;============================== ;===========1/8 拍周期表========== ;============================== S_PARA: DS DB DB 1DH 15H,16H,00 19H,00H,1CH,00H,1FH,21H,00H,25H R1,DL1 R0,XL2 R1,#03H A,R4 R0,A ;延时值在 R4 内
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DB DB DB
00H,29H,2CH,00H,31H,34H,37H,00H 3EH,41H,00H,49H,00H,52H,57H,00H 62H
;============================== ;===========延时参数表=========== ;============================== DELAY_T: DS DB DB DB DB DB 1DH 7EH,77H,00H 6AH,00H,5EH,00H,54H,4FH,00H,46H 00H,3FH,3BH,00H,35H,32H,2FH,00H 2AH,27H,00H,23H,00H,1FH,1DH,0C0H 1AH
;============================== ;============歌曲表============= ;============================== TABLE: DW DW DW DW DW DW 2504H,2704H,2904H,2504H 2504H,2704H,2904H,2504H 2904H,2A04H,2C08H 2904H,2A04H,2C08H 2C02H,2E02H,2C02H,2A02H,2904H,2504H 2C02H,2E02H,2C02H,2A02H,2904H,2504H
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DW DW DW END
2904H,2004H,2508H 2904H,2004H,2508H 0000H
童鞋们可能发现了，数据表 TABLE 里面的数据才是歌曲数据。也就是 说，只要我们改变 TABLE 表里面的数据，就可以播放不同的歌曲了。比 如下面这一首《兰花草》： ;============================== ;============歌曲表============= ;============================== TABLE: DW DW DW DW DW DW DW DW DW END 2202H,2902H,2902H,2902H,2906H,2702H 2502H,2702H,2502H,2402H,2208H 2E02H,2E02H,2E02H,2E02H,2E06H,2C02H 2902H,2C02H,2D02H,2A02H,2908H 2902H,2E02H,2E02H,2C02H,2906H,2702H 2502H,2702H,2502H,2402H,2206H,1D02H 1D02H,2502H,2502H,2402H,2206H,2902H 2702H,2502H,2402H,2002H,2208H 0000H ;我从山中来 ;带着兰花草 ;种在小园中 ;祈祷花开早 ;一日看三回 ;看得花时过 ;兰花却依然 ;苞也无一个
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在 TABLE 表里面的数据都是字类型的，也就是说可以拆分成 2 个 DB 数据。 前一个 DB 数据， 我们用来存放音色， 也就是“dao.rai.mi.fa.sao.la.xi”； 后一个 DB 我们用来存放音长，就是每个音的长度。 对于音色，可以查下面的表，数值越大，频率越高，音色也就越高（X. 的意思是低音）。而对于音长，数值越大，响的越持久。 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 25H １. 27H ２. 29H ３. 2AH ４. 2CH ５. 2EH ６. 30H ７. 19H 1BH 1DH 1FH 20H 22H 24H
如果写出来的歌曲不是很像，多调试一下就可以了。 |
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