单片机课程设计报告蜂鸣器.doc

单片机课程设计报告蜂鸣器.doc

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1、河南师范大学新联学院单片机课程设计报告课程单片机原理及接口技术设计题目蜂鸣器演奏歌曲年级专业2011级计算机科学与技术学号11047000000学生姓名李指导教师莹2014年6月15日18蜂鸣器演奏歌曲实验报告一、要求完成驱动蜂鸣器歌曲演奏的实验二、目的1、学习KEIL软件的使用方法;2、掌握BST-V51单片机学习板设计蜂鸣器音乐的发生;3、掌握设计中各模块的功能,能够填入并演奏曲子;4、学习乐谱的基本知识,掌握其演奏的原理。三、分析1、基本原理简述声音是通过振动产生的。单片机对某一引脚以一定的频率循环置1

2、置0,该引脚便产生一定频率的方波,方波通过放大,作用于一定的物理实件(蜂鸣器),就产生了一定频率的声音。若改变输出方波的频率,产生的声音随之改变。通过控制输出方波的时间长短,声音的长短也可以得到控制,因此,根据乐谱,以类似的音及同样的节拍,单片机就可以产生电子音乐。音乐的播放选择可以通过按键的输入得以实现。为简便起见,以一定的频率方波产生的音在其每个周期内高低幅值得时间各占一半。因此,输出引脚在每个方波周期内要动作两次18:一次升高,一次降低。即输出引脚的频率是原音频率的两倍。2、单片机产生不同频率脉冲信号的

3、原理(1)要产生音频脉冲,只要算出某一音频的脉冲(1/频率),然后将此周期除以2,即为半周期的时间,利用定时器计时这个半周期的时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相,然后重复计时此半周期的时间再对I/O反相,就可以在I/O脚上得到此频率的脉冲。(2)利用8051的内部定时器使其工作在计数器模式MODE1下,改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法如下:例如,频率为523Hz,其周期天/523S=1912uS,因此只要令计数器计时956uS/1us=956,在每计数956次时就将I/O反接,就可得到中音

4、DO(532Hz)。计数脉冲值与频率的关系公式如下:N=Fi/2/Fr(N:计数值,Fi:内部计时一次为1uS,故其频率为1MHz,Fr:要产生的频率)(3)其计数值的求法如下:T=65536-N=65536-Fi/2/Fr计算举例:18设K=65536,F=1000000=Fi=1MHz,求低音DO(261Hz)、中音DO(523Hz)、高音DO(1046Hz)的计数值。T=65536-N=65536-Fi/2/Fr=65536-1000000/2/Fr=65536-500000/Fr低音DO的T=6553

5、6-500000/262=63627中音DO的T=65536-500000/523=64580高音DO的T=65536-500000/1047=65059(4)C调个音符频率与计数值T的对照表如下表所示:C调各音符频率与计数值T的对照如下:音符频率(Hz)简谱码T值音符频率(Hz)简谱码T值低1DO26263628#4FA#74064860#1DO#27763731中5SO78464898低2RE29463835#5SO#83164923#2RE#31163928中6LA88064968低3M33064130

6、#693264994低4FA34964130中7SI98865030#4FA#37064260高1DO104665058低5SO39264260#1DO#110965085#5SO#41564331高2RE117565110低6LA44064400#2RE#124565124#646664463高3M131865157低7SI49464524高4FA139765178中1DO52364580#4FA#14806519818每个音符使用1个字节,字节的高4位代表音符的高低,低4位代表音符的节拍,下表为节拍码的对

7、照。但如果1拍为0.4秒,1/4拍是0.1秒,只要设定延迟时间就可求得节拍的时间。假设1/4节拍为1DELAY,则1拍应为4DELAY,以此类推。所以只要求得1/4拍的DELAY时间,其余的节拍就是它的倍数,如下表为1/4和1/8节拍的时间设定。节拍与节拍码对照如下:节拍码节拍数节拍码节拍数11/4拍11/8拍22/4拍21/4拍33/4拍33/8拍41拍41/2拍51又1/4拍55/8拍61又1/2拍63/4拍71又3/4拍77/8拍82拍81拍92又1/4拍91又1/8拍A2又1/2拍A1又1/4拍B2又

8、3/4拍B1又3/8拍C3拍C1又1/2拍D3又1/4拍D1又5/8拍E3又1/2拍E1又3/4拍18F3又3/4拍F1又7/8拍1/4节拍与1/8节拍的时间设定如下:曲调值DELAY曲调值DELAY调4/4125毫秒调4/462毫秒调3/4187毫秒调3/494毫秒调2/4250毫秒调2/4125毫秒(5)建立音乐的步骤:1)先把吧乐谱的音符找出,然后由上表建立T值表的顺序。2)把T值表建立在TA

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