通用定时器PWM应用例程蜂鸣器演奏乐曲.docx
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通用定时器PWM应用例程蜂鸣器演奏乐曲
通用定时器PWM应用例程：
蜂鸣器演奏乐曲
一．说明：
本例程是将流明LM3SLib_Timer.pdf文档中的例程9及例程10（PWM应用：
蜂鸣器演奏乐曲），移植到STM32F103上。
二．流明LM3SLib_Timer.pdf例程9及例程10的拷贝：
例程9．TimerPWM应用：
蜂鸣器发声
如图1.1所示，为EasyARM1138开发板上的蜂鸣器驱动电路。
蜂鸣器类型是交流蜂鸣器，也称无源蜂鸣器，需要输入一列方波才能鸣响，发声频率等于驱动方波的频率。
图1.1蜂鸣器驱动电路
程序清单1.9是Timer模块16位PWM模式的一个应用，可以驱动交流蜂鸣器发声，运行后蜂鸣器以不同的频率叫两声。
其中"buzzer.h"和"buzzer.c"是蜂鸣器的驱动程序，仅有3个驱动函数，用起来很简捷。
程序清单1.9TimerPWM应用：
蜂鸣器发声
文件：
main.c
#include"systemInit.h"
#include"buzzer.h"
//主函数（程序入口）
intmain（void）
{
jtagWait（）;//防止JTAG失效，重要！
clockInit（）;//时钟初始化：
晶振，6MHz
buzzerInit（）;//蜂鸣器初始化
buzzerSound（1500）;//蜂鸣器发出1500Hz声音
SysCtlDelay（400*（TheSysClock/3000））;//延时约400ms
buzzerSound（2000）;//蜂鸣器发出2000Hz声音
SysCtlDelay（800*（TheSysClock/3000））;//延时约800ms
buzzerQuiet（）;//蜂鸣器静音
for（;;）
{
}
}
文件：
buzzer.h
#ifndef__BUZZER_H__
#define__BUZZER_H__
//蜂鸣器初始化
externvoidbuzzerInit（void）;
//蜂鸣器发出指定频率的声音
externvoidbuzzerSound（unsignedshortusFreq）;
//蜂鸣器停止发声
externvoidbuzzerQuiet（void）;
#endif//__BUZZER_H__
文件：
buzzer.c
#include"buzzer.h"
#include
#include
#include
#include
#include
#definePART_LM3S1138
#include
#defineSysCtlPeriEnableSysCtlPeripheralEnable
#defineGPIOPinTypeOutGPIOPinTypeGPIOOutput
//声明全局的系统时钟变量
externunsignedlongTheSysClock;
//蜂鸣器初始化
voidbuzzerInit（void）
{
SysCtlPeriEnable（SYSCTL_PERIPH_TIMER1）;//使能TIMER1模块
SysCtlPeriEnable（CCP3_PERIPH）;//使能CCP3所在的GPIO端口
GPIOPinTypeTimer（CCP3_PORT,CCP3_PIN）;//设置相关管脚为Timer功能
TimerConfigure（TIMER1_BASE,TIMER_CFG_16_BIT_PAIR|//配置TimerB为16位PWM
TIMER_CFG_B_PWM）;
}
//蜂鸣器发出指定频率的声音
//usFreq是发声频率，取值（系统时钟/65536）+1～20000，单位：
Hz
voidbuzzerSound（unsignedshortusFreq）
{
unsignedlongulVal;
if（（usFreq<=TheSysClock/65536UL）||（usFreq>20000））
{
buzzerQuiet（）;
}
else
{
GPIOPinTypeTimer（CCP3_PORT,CCP3_PIN）;//设置相关管脚为Timer功能
ulVal=TheSysClock/usFreq;
TimerLoadSet（TIMER1_BASE,TIMER_B,ulVal）;//设置TimerB初值
TimerMatchSet（TIMER1_BASE,TIMER_B,ulVal/2）;//设置TimerB匹配值
TimerEnable（TIMER1_BASE,TIMER_B）;//使能TimerB计数
}
}
//蜂鸣器停止发声
voidbuzzerQuiet（void）
{
TimerDisable（TIMER1_BASE,TIMER_B）;//禁止TimerB计数
GPIOPinTypeOut（CCP3_PORT,CCP3_PIN）;//配置CCP3管脚为GPIO输出
GPIOPinWrite（CCP3_PORT,CCP3_PIN,0x00）;//使CCP3管脚输出低电平
}
例程10．TimerPWM应用：
蜂鸣器演奏乐曲
程序清单1.10是Timer模块16位PWM模式的一个应用，能驱动交流蜂鸣器演奏一首动听的乐曲《化蝶》（乐谱参见图1.2）。
"music.h"和"music.c"是演奏乐曲的驱动程序。
图1.2乐谱《化蝶》
简谱是大众化的音乐记谱方式，比较容易理解和掌握。
我们可以把一首乐谱（score）看成是由若干个基本的音符（note）单元组成。
一个音符由音名和时值组成。
音名就是低音、中音、高音的1234567（唱作doremifasollasi），其本质是音符的发声频率。
在头文件"music.h"里，用L1～L7、M1～M7、H1～H7定义了低音、中音、高音所对应的发声频率。
时值是音符的发声时间长短，有全音符、二分音符、四分音符⋯⋯等等。
音符可以后缀一个“符点”，表示时值增加1/2，特殊地，二分音符加符点时用“－”代替圆点。
参见表1.26的描述。
表1.26常见简谱音符示例
音符
名称
相对时值
5―――
全音符
T
5－
二分音符
T/2
5
四分音符
T/4
5
八分音符
T/8
5
十六分音符
T/16
5――
符点二分音符
T/2+T/4
5．
符点四分音符
T/4+T/8
5．
符点八分音符
T/8+T/16
在头文件"music.h"里定义有一个音符结构体tNote，有两个数据成员：
音名mName和时值mTime。
在C文件"music.c"里定义有一个tNote型常量数表MyScore[]，用来保存实际乐谱转换成tNote格式的数据。
有了上述一点点乐谱基础知识，我们就可以很方便地编辑这个数表了。
比如音符“3”转换为“{M3,T/4}”，音符“3．”转换为“{M3,T/4+T/8}”，等等。
在"music.c"里，已经在数表MyScore[]里给出了乐谱《化蝶》开头一部分音符转换结果，其余部分请感兴趣的读者补充完整。
程序清单1.10TimerPWM应用：
蜂鸣器演奏乐曲
文件：
main.c
#include"systemInit.h"
#include"buzzer.h"
#include"music.h"
//主函数（程序入口）
intmain（void）
{
jtagWait（）;//防止JTAG失效，重要！
clockInit（）;//时钟初始化：
晶振，6MHz
buzzerInit（）;//蜂鸣器初始化
for（;;）
{
musicPlay（）;
SysCtlDelay（4000*（TheSysClock/3000））;
}
}
文件：
music.h
#ifndef__MUSIC_H__
#define__MUSIC_H__
//定义低音音名（数值单位：
Hz）
#defineL1262//c
#defineL2294//d
#defineL3330//e
#defineL4349//f
#defineL5392//g
#defineL6440//a1
#defineL7494//b1
//定义中音音名
#defineM1523//c1
#defineM2587//d1
#defineM3659//e1
#defineM4698//f1
#defineM5784//g1
#defineM6880//a2
#defineM7988//b2
//定义高音音名
#defineH11047//c2
#defineH21175//d2
#defineH31319//e2
#defineH41397//f2
#defineH51568//g2
#defineH61760//a3
#defineH71976//b3
//定义时值单位，决定演奏速度（数值单位：
ms）
#defineT3600
//定义音符结构
typedefstruct
{
shortmName;//音名：
取值L1～L7、M1～M7、H1～H7分别表示低音、中音、高音的
//1234567，取值0表示休止符
shortmTime;//时值：
取值T、T/2、T/4、T/8、T/16、T/32分别表示全音符、
//二分音符、四分音符、八分音符⋯，取值0表示演奏结束
}tNote;
//演奏乐曲
externvoidmusicPlay（void）;
#endif//__MUSIC_H__
文件：
music.c
#include"music.h"
#include"buzzer.h"
#include"systemInit.h"
//定义乐曲：
《化蝶》（梁祝）
consttNoteMyScore[]=
{
{L3,T/4},
{L5,T/8+T/16},
{L6,T/16},
{M1,T/8+T/16},
{M2,T/16},
{L6,T/16},
{M1,T/16},
{L5,T/8},
{M5,T/8+T/16},
{H1,T/16},
{M6,T/16},
{M5,T/16},
{M3,T/16},
{M5,T/16},
{M2,T/2},
//省略后续乐曲数据，请感兴趣的读者补充完整
{0,0}//结束
};
//演奏乐曲
voidmusicPlay（void）
{
shorti=0;
for（;;）
{
if（MyScore[i].mT
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