利用蜂鸣器演奏简单的乐谱

那么，今天分享的是利用蜂鸣器来演奏一些简单的乐谱。

实验平台为stm32，当然51也完全可以做，其核心思想是相似的。

首先是对蜂鸣器的介绍。蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。

蜂鸣器包括有源蜂鸣器和无源蜂鸣器，有源蜂鸣器只要通上电就可以发声，而无源蜂鸣器需要有一定频率的脉冲才能发声。

上图为无源蜂鸣器电路，下图为有源蜂鸣器电路。因为单片机的输出电流很小，不能直接驱动蜂鸣器，所以用了三极管来放大电流。在上边的电路中，当输入高电平时，三极管导通，电流可以由3.3V电源流向蜂鸣器，当输入低电平时，三极管截止，蜂鸣器与GND相连。通过单片机管脚输出一段脉冲，即可让蜂鸣器发声。在下边的电路中，只要输入为低电平，三极管导通，蜂鸣器就可以发声。

那么，蜂鸣器发出的声音大小、音调高低和什么有关呢？声音大小和输入脉冲的占空比有关，占空比越大，声音越大，而音调的高低和脉冲频率有关，频率越高，音调也就越高，通常让输出频率为1.5～5kHZ。

接下来讲解具体如何实现让蜂鸣器演奏乐谱。

首先得对音乐简谱有一定了解。本人对音乐简谱也并不算很了解，如果要深入了解，请自行百度搜索。下面是我的一些粗略见解。

一首曲子包含音调和节拍。音调也就是平常我们说的音调，比如1,2,3,4,5,6,7。音调越来越高，音调还包括低音、中音、高音。而节拍就是一个调子唱多久，有的音拖的长一些，有的音就比较短。这两个要素是今天编程的核心。

首先说音调，前面讲到，音调的高低是和脉冲的频率有关系的，这个关系已经有人将它做成了表格，下面截取一部分：

频率与周期成倒数，在一个脉冲里面，让一半为高电平，一半为低电平，而脉冲周期可以通过延时函数来确定，于是，编写频率发生函数。

while(1)
    {
            beep=!beep;
            led1=0;
            delay_us(music[k]);
    }

其中在delay_us()这个函数里的输入参数就可以根据乐谱然后查表得到，就是上面的半周期。 由于这个参数是随着乐谱变化的，因此，我们可以把乐谱转化之后的数据放到一个数组里面，持续地调用数组里的数据。

这样，音调就解决了。 接下来解决节拍的问题。 其实要解决节拍的问题，无非就是要考虑music[k]多久刷新一次。 我们可以想象一下，如果music[k]是每隔固定的一段时间跳到下一个，那么造成的后果就是两个音调之间的时间是一样的，这样听起来肯定是非常怪的。 假设music[k]刷新的特别快，beep刚好发生一次翻转，music[k]就发生了改变，这样也是不行的，因为如果刷新这么快的话，它连一个完整的脉冲周期都没有走完。 因此，music[k]应该要刷新慢一些，并且是随着乐谱改变的。 刷新的慢，听起来就会比较舒缓而已。

所以，我们可以采用定时器中断来实现。 每次发生中断，就让数组里的数据跳到下一个，实现数据的刷新，同时，改变定时器装载值，让每次发生中断所需的时间不一样，这个时间就是由乐谱的节拍决定的。

实现函数

void TIM4_IRQHandler(void)
{
    if(TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_Update))
    {

        if(k

这样也就完美解决了节拍的问题。 解决了这两个问题，理论上我们可以把任何一首简谱转化为频率（周期）和节拍（间隔时间）这两个量，然后用数组保存好，这样就可以通过蜂鸣器演奏出来了，当然，这需要花费很多的时间和精力，而且对于很多人来说，并不是很容易看懂简谱。

于是，有了一款软件可以比较方便的获取这些数据，软件截图如下

曲谱存贮格式 unsigned char code MusicName{音高，音长，音高，音长...., 0,0}; 末尾:0,0 表示结束(Important)

音高由三位数字组成：

个位是表示 1~7 这七个音符

十位是表示音符所在的音区:1-低音，2-中音，3-高音;

百位表示这个音符是否要升半音: 0-不升，1-升半音。

音长最多由三位数字组成：

个位表示音符的时值，其对应关系是：

|数值(n): |0 |1 |2 |3 | 4 | 5 | 6

|几分音符: |1 |2 |4 |8 |16 |32 |64 音符=2^n

十位表示音符的演奏效果(0-2): 0-普通，1-连音，2-顿音

百位是符点位: 0-无符点，1-有符点

调用演奏子程序的格式

Play(乐曲名,调号,升降八度,演奏速度);

|乐曲名 : 要播放的乐曲指针,结尾以(0,0)结束;

|调号(0-11) :是指乐曲升多少个半音演奏;

|升降八度(1-3) : 1:降八度, 2:不升不降, 3:升八度;

|演奏速度(1-12000):值越大速度越快;

这款软件提取的信息比较丰富，如果要求不高的话，只要能够大概使用一下就好。比如它生成的音高，如果我们只是用来延时的话，那么只要把它扩大或者缩小一定倍数，使它落在频率（周期）区间（前面讲到是1.5～5kHZ，换算成半周期就是100us~500us左右），这样就可以比较简单的利用了。

总结：用蜂鸣器演奏乐曲，主要是要把握住两个核心。 一个是音调 ，这个通过改变脉冲频率来实现，其实就是通过精确延时来改变脉冲周期。 另一个是节拍 ，节拍可以简单理解为两个音调之间的时间间隔，要控制不同的节拍，其实就是隔多长的时间去刷新前面的音调，那么可以通过定时器中断来实现，定时的时间就是节拍长度，一旦发生中断，就刷新前面的音调，同时，给定时器装载一个新的值。