蜂鸣器和弦音发声控制.docx
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蜂鸣器和弦音发声控制
蜂鸣器和弦音发声控制
前言：
现在一些带按键显示控制面板的家电（比较常见的是柜式空调）在按键操作的时候会有悦耳的和弦音发出，特别是开关机或操作上下键时会有不同变调的和弦音，相比普通的嘀嘀声给人更愉悦的操作体验。
1.控制方式说明
此处以型号为SH2225T2PA的蜂鸣器（谐振频率2.6KHz）为例。
蜂鸣器模块有两个驱动引脚与MCU相连，一个是振荡信号输入引脚，由MCU提供相应频率的方波信号驱动蜂鸣器发声，一个是供电控制端，供电切断后蜂鸣器靠电解电容放电维持其发声，会有音量渐渐变小的效果。
原理图如下所示，MC9为供电控制端，MC8为振荡信号输入端。
MC9为高电平时，三极管Q4导通，然后Q2导通，蜂鸣器开始供电，同时电容CD2充电。
若MC8有一定频率的方波信号发出，则蜂鸣器可发出鸣叫。
若此时先关掉供电，即MC9置低电平，MC8依然发出方波信号，则蜂鸣器可依靠CD2放电发出声音，但随着电容电量减少，音量会逐渐减小，形成蜂鸣声渐隐的和弦音效果。
要实现变调的效果，则可通过短时间内切换发出几种不同频率的蜂鸣声来实现。
以下是3种比较典型的和弦音的实现细节：
（符号说明：
Tf：
频率给定持续时间（ms）Tv：
电压给定持续时间（ms）F：
输出频率（KHz））
单声和弦音：
短暂鸣响后音量渐隐
▪F=2.6，Tv=200，Tf=1000
开机和弦音：
三升调，按音调分3个阶段
1.F=2.3，Tv=200，Tf=200
2.F=2.6，Tv=200，Tf=200
3.F=2.9，Tv=100，Tf=2100
关机和弦音：
三降调，按音调分3个阶段
1.F=2.9，Tv=200，Tf=200
2.F=2.6，Tv=200，Tf=200
3.F=2.3，Tv=100，Tf=2100
2.编程实例
MCU：
STM8S903K3开发环境：
STVD4.1.6+Cosmic4.2.8
/*buzzer.h文件*/
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#ifndef__BUZZER_H
#define__BUZZER_H
#include"common.h"
#include"beep.h"
typedefenum
{
MONO=0,//单音
POLY_ON=1,//开机和弦
POLY_OFF=2//关机和弦
}Tone_Type;//蜂鸣器声音类型
typedefstruct
{
FREQ_TypeFreq;//频率
u8OSCTime;//振荡持续时间,最小单位为10ms
u8PWRTime;//供电持续时间,最小单位为10ms
}TONE_Def;//音调结构体
voidBuzzerStart（Tone_TypeToneType）;
voidBuzzerCtrl（void）;
#endif/*__BUZZER_H*/
/*buzzer.c文件*/
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#include"buzzer.h"
constTONE_DefTone1[]={{FREQ_2K6,100,20},{FREQ_NO,0,0}};//单音
constTONE_DefTone2[]={{FREQ_2K3,20,20},{FREQ_2K6,20,20},{FREQ_2K9,210,10},{FREQ_NO,0,0}};//开机和弦音
constTONE_DefTone3[]={{FREQ_2K9,20,20},{FREQ_2K6,20,20},{FREQ_2K3,210,10},{FREQ_NO,0,0}};//关机和弦音
TONE_Def*pTone;
staticu8BuzzerStatus=0;
//蜂鸣器启动，需要发声时调用
voidBuzzerStart（Tone_TypeToneType）
{
switch（ToneType）
{
caseMONO:
pTone=Tone1;
break;
casePOLY_ON:
pTone=Tone2;
break;
casePOLY_OFF:
pTone=Tone3;
break;
default:
pTone=Tone1;
break;
}
BuzzerStatus=0;
}
//蜂鸣器控制，每10ms执行一次
voidBuzzerCtrl（void）
{
staticTONE_DefTone;
switch（BuzzerStatus）
{
case0:
Tone=*pTone;
if（Tone.Freq!
=FREQ_NO）//非结束符
{
//先判断供电持续时间
if（Tone.PWRTime!
=0）
{
Tone.PWRTime--;
BeepPwrOn（）;
}
else
{
BuzzerStatus=2;
break;
}
//再判断振荡持续时间
if（Tone.OSCTime!
=0）
{
Tone.OSCTime--;
BEEP_SetFreq（Tone.Freq）;
BEEP_On（）;
}
else
{
BeepPwrOff（）;
BuzzerStatus=2;
break;
}
//判断完成，开始递减计时
BuzzerStatus=1;
}
else/*Tone.Freq==FREQ_NO*///是结束符
{
BuzzerStatus=2;
}
break;
case1:
if（Tone.PWRTime!
=0）
{
Tone.PWRTime--;
}
else
{
BeepPwrOff（）;
}
if（Tone.OSCTime!
=0）
{
Tone.OSCTime--;
}
else
{
BEEP_Off（）;
pTone++;//取下一个音调
BuzzerStatus=0;
}
break;
default:
break;
}
}
以上代码中，BEEP_Off（），BEEP_On（），BeepPwrOff（），BEEP_SetFreq（）都在头文件beep.h中声明，由底层代码实现。
上层代码只需在主循环中每10ms调用一次BuzzerCtrl（）函数，在需要发音的地方调用一次BuzzerStart（）函数，即可实现和弦音的播放了。
思维拓展：
依据以上代码的结构，可以很容易的通过定义TONE_Def数组实现任意节奏，任意曲调的输出。
如下段：
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constTONE_DefTone4[]={//两只老虎（两只老虎两只老虎跑得快跑得快）
{FREQ_2K,25,25},//1
{FREQ_2K3,25,25},//2
{FREQ_2K6,25,25},//3
{FREQ_2K,25,25},//1
{FREQ_2K,25,25},//1
{FREQ_2K3,25,25},//2
{FREQ_2K6,25,25},//3
{FREQ_2K,25,25},//1
{FREQ_2K3,25,25},//2
{FREQ_2K6,25,25},//3
{FREQ_2K9,50,25},//4稍有停顿
{FREQ_2K3,25,25},//2
{FREQ_2K6,25,25},//3
{FREQ_2K9,100,25},//4和弦效果
{FREQ_NO,0,0}//停止
};
当然，你可以添加一些按键，为每个按键设定一个特定音调的和弦音输出，就做成一个电子琴了，音质很不错的哦:
）。
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