单片机教程实战2 蜂鸣器唱歌.docx
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单片机教程实战2蜂鸣器唱歌
单片机教程实战2蜂鸣器唱歌
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2009-11-0409:
01 | 作者:
平凡 | 来源:
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利用单片机（或单板机）奏乐大概是无线电爱好者感兴趣的问题之一。
本文从单片机的基本发间实验出发，谈谈音乐程序的设计原理，并给出具体实例，以供参考。
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单片机的基本发音实验
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-v"J0 我们知道，声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制单处机某个口线的“高”电平或低电平，则在该口线上就能产生一定频率的矩形波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调。
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例如，要产生200HZ的音频信号，按图1接入喇叭（若属临时实验，也可将喇叭直接接在P1口线上），实验程序为：
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其中子程序DEL为延时子程序，当R3为1时，延时时间约为20us，R3中存放延时常数，对200HZ音频，其周期为1/200秒，即5ms。
这样，当P1.4的高电平或低电平的持续时间为2.5ms，即R3的时间常数取2500/20=125（7DH）时，就能发出200HZ的音调。
将上述程序键入学习机，并不断修改R3的常数可以感到音调的变化。
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乐曲中，每一音符对应着确定的频率，表1给出C调时各音符频率及其相应的时间常数。
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~_S_^_Q-Ft0 读者可以根据表1所提供的常数，将其16进制代码送入R3，反复练习体会。
根据表1可以奏出音符。
仅这还不够，要准确奏出一首曲子，必须准确地控制乐曲节奏，即一音符的持续时间。
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音符的节拍我们可以用定时器T0来控制，送入不同的初值，就可以产生不同的定时时间。
便如某歌曲的节奏为每分钟94拍，即一拍为0.64秒。
其它节拍与时间的对应关系见表2。
-A2hV_S_x7X_L0 但时，由于T0的最大定时时间只能为131毫秒，因此不可能直接用改变T0的时间初值来实现不同节拍。
我们可以用T0来产生10毫秒的时间基准，然后设置一个中断计数器，通过判别中断计数器的值来控制节拍时间的长短。
表2中也给出了各种节拍所对应的时间常数。
例如对1/4拍音符，定时时间为0.16秒，相应的时间常数为16（即10H）；对3拍音符，定时时间为1.92秒，相应时间长数为192（即C0H）。
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+L_H_o:
N0 我们将每一音符的时间常数和其相应的节拍常数作为一组，按顺序将乐曲中的所有常数排列成一个表，然后由查表程序依次取出，产生音符并控制节奏，就可以实现演奏效果。
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此外，结束符和体止符可以分别用代码00H和FFH来表示，若查表结果为00H，则表示曲子终了；若查表结果为FFH，则产生相应的停顿效果。
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_iK_g_c_k1N0 为了产生手弹的节奏感，在某些音符（例如两个相同音符）音插入一个时间单位的频率略有不同的音符。
3q2}/\（q7[_T7K9Z5R_l0 程序框图如图2所示。
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下面给出程序序请单，可直接在TD-III型学习机上演奏，对其它不同型号的学习机，只需相应地改变一下地址即可。
本程序演奏的是民歌“八月桂花遍地开”，C调，节奏为94拍/分。
读者也可以自行找出一首歌，按表1和表2给定的常数，将乐曲翻译成码表输入机器，而程序不变。
本实验方法简便，即使不懂音乐的人，将一首陌生的曲子翻译成代码也是易事，和着机器的演奏学唱一首歌曲，其趣味无穷。
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程序清单（略，请参看源程序的说明）。
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《无线电》1992年第3期。
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硬件连接说明:
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随便找一个仿真机或者什么单片机实验板，只要能工作的就行，将程序输入，运行，然后找个音箱（你计算机旁边应当就有一对吧）拨出插头，插头的前端接在P1。
0上，后面部分找根线接单片机的地，就应当有声了，然后怎么改进硬件连接就是你的事了。
。
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单片机教程实战3键盘扫描识别
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2009-11-0409:
02 | 作者:
平凡 | 来源:
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150次
键盘是由若干按键组成的开关矩阵，它是微型计算机最常用的输入设备，用户可以通过键盘向计算机输入指令、地址和数据。
一般单片机系统中采和非编码键盘，非编码键盘是由软件来识别键盘上的闭合键，它具有结构简单，使用灵活等特点，因此被广泛应用于单片机系统。
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F_p-mS0 1、按键开关的抖动问题电子爱好者社区_jW_F*y_I
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图1电子爱好者社区（D_v~-V_f_\
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图2
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组成键盘的按键有触点式和非触点式两种，单片机中应用的一般是由机械触点构成的。
在下图中，当开关S未被按下时，P1。
0输入为高电平，S闭合后，P1。
0输入为低电平。
由于按键是机械触点，当机械触点断开、闭合时，会有抖动动，P1。
0输入端的波形如图2所示。
这种抖动对于人来说是感觉不到的，但对计算机来说，则是完全可以感应到的，因为计算机处理的速度是在微秒级，而机械抖动的时间至少是毫秒级，对计算机而言，这已是一个“漫长”的时间了。
前面我们讲到中断时曾有个问题，就是说按键有时灵，有时不灵，其实就是这个原因，你只按了一次按键，可是计算机却已执行了多次中断的过程，如果执行的次数正好是奇数次，那么结果正如你所料，如果执行的次数是偶数次，那就不对了。
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为使CPU能正确地读出P1口的状态，对每一次按键只作一次响应，就必须考虑如何去除抖动，常用的去抖动的方法有两种：
硬件方法和软件方法。
单片机中常用软件法，因此，对于硬件方法我们不介绍。
软件法其实很简单，就是在单片机获得P1。
0口为低的信息后，不是立即认定S1已被按下，而是延时10毫秒或更长一些时间后再次检测P1。
0口，如果仍为低，说明S1的确按下了，这实际上是避开了按键按下时的抖动时间。
而在检测到按键释放后（P1。
0为高）再延时5-10个毫秒，消除后沿的抖动，然后再对键值处理。
不过一般情况下，我们通常不对按键释放的后沿进行处理，实践证明，也能满足一定的要求。
当然，实际应用中，对按键的要求也是千差万别，要根据不同的需要来编制处理程序，但以上是消除键抖动的原则。
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2、键盘与单片机的连接电子爱好者社区（b"X_j,w_o
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图3电子爱好者社区2u
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图4电子爱好者社区#e2D4u,s`*Y!
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6iH7sQ&F_M-a0 1、通过1/0口连接。
将每个按键的一端接到单片机的I/O口，另一端接地，这是最简单的方法，如图3所示是实验板上按键的接法，四个按键分别接到P3.2、P3.3、P3.4和P3.5。
对于这种键各程序可以采用不断查询的方法，功能就是：
检测是否有键闭合，如有键闭合，则去除键抖动，判断键号并转入相应的键处理。
下面给出一个例程。
其功能很简单，四个键定义如下：
_l_vW7L_K_U_k*Y0P3.2：
开始，按此键则灯开始流动（由上而下）
-n_B6|/h}4t8f%A&S0P3.3：
停止，按此键则停止流动，所有灯为暗电子爱好者社区@4T_Pa8YU_DZ
P3.4：
上，按此键则灯由上向下流动电子爱好者社区:
N.D:
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n8i4R:
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P3.5：
下，按此键则灯由下向上流动
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b0UpDownEQU00H;上下行标志电子爱好者社区:
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_uP7et
StartEndEQU01H;起动及停止标志电子爱好者社区x_O_`_Z_Z_N6w3V
LAMPCODEEQU21H;存放流动的数据代码电子爱好者社区%[（M_ef_@|bL
ORG0000H
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ki_g_H_q0AJMPMAIN
aV9V_T_S2r$U/]9K0ORG30H电子爱好者社区}_h5A7n_K;_+F_R8F
MAIN:
_G_H_R5Y_d-P0MOVSP,#5FH电子爱好者社区_c（MM5h%t_R:
N6D
MOVP1,#0FFH
_w_Y'a_h-],J0CLRUpDown;启动时处于向上的状态电子爱好者社区B.}q_yE"m
CLRStartEnd;启动时处于停止状态电子爱好者社区_d_q_bC_BM
MOVLAMPCODE,#0FEH;单灯流动的代码电子爱好者社区_t4]_w_r3m|_E（C_Z!
t
LOOP:
%d7Wr:
I]0ACALLKEY;调用键盘程序电子爱好者社区
pm_o（m_g"qA_R
JNBF0,LNEXT;如果无键按下，则继续
TG_ZI_`_p_P_F_g0ACALLKEYPROC;否则调用键盘处理程序电子爱好者社区_Q$\_g%t_S,Qz_f_M!
Ce3P
LNEXT:
'v_mX"a+__S/nr_S___}0ACALLLAMP;调用灯显示程序电子爱好者社区_K.\r0h_D%g
AJMPLOOP;反复循环，主程序到此结束
__:
S!
z_@:
^m,Q&V$u5m0;---------------------------------------
T_P）W（K|y_f_A
O0DELAY:
电子爱好者社区Q_O%f6a*m_E_pW
MOVR7,#100
_G_i_B!
t9y"}+r0D1:
MOVR6,#100电子爱好者社区/kd+Z_~_G9J
DJNZR6,$电子爱好者社区___jQ
k_F8\_]_x
DJNZR7,D1电子爱好者社区_S_q%S）jT_j,u
RET电子爱好者社区7~[$E&Q5s_e%b_E_w
;----------------------------------------延时程序，键盘处理中调用
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_i_pj0KEYPROC:
_k3O_\^_?
0MOVA,B;从B寄存器中获取键值
*E3~-F_z
|#j0JBACC.2,KeyStart;分析键的代码，某位被按下，则该位为1（因为在键盘程序中已取反）电子爱好者社区_Q_h/yn-K
JBACC.3,KeyOver电子爱好者社区Ku0d_G_U_L_X_Y
JBACC.4,KeyUp电子爱好者社区_r_K/c_v_]*Z;d:
]_P
JBACC.5,KeyDown
_M_G_M+c（s/F7H0AJMPKEY_RET电子爱好者社区A_q3z_k_?
_l_I_{
KeyStart:
_t_Y#I_~__0SETBStartEnd;第一个键按下后的处理
#D7R_p3A_[0AJMPKEY_RET电子爱好者社区+g_o:
y'w1|_E9z）v!
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KeyOver:
电子爱好者社区_x_^6M&~_}_O）s#X-X
CLRStartEnd;第二个键按下后的处理电子爱好者社区!
_（w:
{_ZdA4pu4W1j_A
AJMPKEY_RET
_q2c_~_ro0KeyUp:
SETBUpDown;第三个键按下后的处理电子爱好者社区'i:
Fw_y_A3s）@
AJMPKEY_RET
_R）AG;e9r-[^0KeyDown:
电子爱好者社区%_1]4U_E_n[__
CLRUpDown;第四个键按下后的处理
）k'BL.E;Cz（s1F4LB0KEY_RET:
RET
_f_U_Q/B_By_U5U/~"F0KEY:
电子爱好者社区_?
_y_N_y_n9R_T
CLRF0;清F0，表示无键按下。
K4F:
K$N_F6X）l0ORLP3,#00111100B;将P3口的接有键的四位置1
_s&Or0k_]Y0MOVA,P3;取P3的值电子爱好者社区_H_w*y_|6D*y_u8q&b/s_x
ORLA,#11000011B;将其余4位置1电子爱好者社区_J1b1}_e_[pk
CPLA;取反电子爱好者社区,Wn|_c_]_k_l
JZK_RET;如果为0则一定无键按下
_g*a*J\+@0ACALLDELAY;否则延时去键抖电子爱好者社区6li2m%Az_?
_p_{
ORLP3,#00111100B电子爱好者社区_O_|_`+N_c_S
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ORLA,#11000011B
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#G0CPLA电子爱好者社区_f_G9K#f_z_Z@
JZK_RET电子爱好者社区2~8~5y$mV5i_`_s/v.t
MOVB,A;确实有键按下，将键值存入B中
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F-UB/h_m0SETBF0;设置有键按下的标志
&sT_wO-g_]_xB_a"`0K_RET:
电子爱好者社区（c4U（o__s6s
ORLP3,#00111100B;此处循环等待键的释放电子爱好者社区-]:
o_JJ'vD-B_g0F_j
MOVA,P3电子爱好者社区_y._~&D_G_E
ORLA,#11000011B电子爱好者社区'?
O4Q_G_H_]g
CPLA
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l5b）L;QsZ'j0JZK_RET1;直到读取的数据取反后为0说明键释放了，才从键盘处理程序中返回电子爱好者社区&Ak'J_e}_N$d
AJMPK_RET
_tr/C_x_hq|0K_RET1:
电子爱好者社区6v3W_?
D_L_Z5}
RET
SB2M_u_F_x/`0;-----------------------------------电子爱好者社区_n1~:
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D500MS:
;流水灯的延迟时间
Q_l_|_E9|"N_g0PUSHPSW电子爱好者社区.H_Q_X_V_c+fYM
SETBRS0电子爱好者社区*O_O5]E_Q_aI_T_m&s
MOVR7,#200电子爱好者社区_B_s_S/K#S*L_ht
D51:
MOVR6,#250
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z.a%Tg_r0D52:
NOP电子爱好者社区C_d$^K_[,u5}_b
NOP电子爱好者社区!
l_J2J0P!
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NOP电子爱好者社区.W_I1x:
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NOP
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A_t%^*n0DJNZR6,D52
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g8uI0DJNZR7,D51电子爱好者社区_a（k_J#o's___y_O
POPPSW电子爱好者社区0a%e_m5D'n-u）U
RET电子爱好者社区_s9G&F）I_~_Ld,PY_
;-----------------------------------电子爱好者社区/C}0i_H_Q2o_q）c#f
LAMP:
/A/~_c8]_q4`-^-`）S_O0JBStartEnd,LampStart;如果StartEnd=1，则启动
4`_A,K5x~_SX;G1r0MOVP1,#0FFH
0oh_T8q_fv0AJMPLAMPRET;否则关闭所有显示，返回
p_czs/^;zi_d"U9bQ0LampStart:
*[J!
d]x2_:
DQ0JBUpDown,LAMPUP;如果UpDown=1，则向上流动电子爱好者社区_u!
C_@_u_z#`
MOVA,LAMPCODE电子爱好者社区t&Fckj3c-@
RLA;实际就是左移位而已
_Fd_x_F1l_A0MOVLAMPCODE,A电子爱好者社区_W$W3W（[&[_el~_M
MOVP1,A电子爱好者社区_F9J!
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LCALLD500MS
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LAMPUP:
电子爱好者社区_E9J'k7d*R']_\"]&G
MOVA,LAMPCODE电子爱好者社区_M$[:
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RRA;向下流动实际就是右移电子爱好者社区4l/|2C'hC3r
MOVLAMPCODE,A电子爱好者社区_*V_Zt_n,v_p
MOVP1,A
_HX_I_|7O9P_`0LCALLD500MS
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F_u0LAMPRET:
g-l_N_`#vxS0RET电子爱好者社区+`2F%X6D）N1J
END
_t/O9f_A1Ic#L_C0T_t0 以上程序功能很简单，但它演示了一个键盘处理程序的基本思路，程序本身很简单，也不很实用，实际工作中还会有好多要考虑的因素，比如主循环每次都调用灯的循环程序，会造成按键反应“迟钝”，而如果一直按着键不放，则灯不会再流动，一直要到松开手为止，等等，大家可以仔细考虑一下这些问题，再想想有什么好的解决办法。
1J,m2K_w_nQ"u8U_h0 2、采用中断方式：
如图4所示。
各个按键都接到一个与非上，当有任何一个按键按下时，都会使与门输出为低电平，从而引起单片机的中断，它的好处是不用在主程序中不断地循环查询，如果有键按下，单片机再去做相应的处理
单片机音乐程序设计
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2009/4/115:
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利用单片机（或单板机）奏乐大概是无线电爱好者感兴趣的问题之一。
本文从单片机的基本发间实验出发，谈谈音乐程序的设计原理，并给出具体实例，以供参考。
单片机的基本发音实验我们知道，声音的频谱范围约在几十到几千赫兹，若能利用程序来控制单处机某个口线的“高”电平或低电平，则在该口线上就能产生一定频率的矩形波，接上喇叭就能发出一定频率的声音，若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调。
例如，要产生200HZ的音频信号，按图1接入喇叭（若属临时实验，也可将喇叭直接接在P1口线上），实验程序为：
其中子程序DEL为延时子程序，当R3为1时，延时时间约为20us，R3中存放延时常数，对200HZ音频，其周期为1/200秒，即5ms。
这样，当P1.4的高电平或低电平的持续时间为2.5ms，即R3的时间常数取2500/20=125（7DH）时，就能发出200HZ的音调。
将上述程序键入学习机，并持续修改R3的常数能感到音调的变化。
乐曲中，每一音符对应着确定的频率，表1给出C调时各音符频率及其对应的时间常数。
读者能根据表1所供给的常数，将其16进制代码送入R3，反复练习体会。
根据表1能奏出音符。
仅这还不够，要准确奏出一首曲子，必须准确地控制乐曲节奏，即一音符的持续时间。
音符的节拍我们能用定时器T0来控制，送入不一样的初值，就能产生不一样的定时时间。
便如某歌曲的节奏为每分钟94拍，即一拍为0.64秒。
其它节拍与时间的对应关系见表2。
但时，由于T0的最大定时时间只能为131毫秒，因此不可能直接用改变T0的时间初值来实现不一样节拍。
我们能用T0来产生10毫秒的时间基准，然后设置一个中断计数器，通过判别中断计数器的值来控制节拍时间的长短。
表2中也给出了各种节拍所对应的时间常数。
例如对1/4拍音符，定时时间为0.16秒，对应的时间常数为16（即10H）；对3拍音符，定时时间为1.92秒，对应时间长数为192（即C0H）。
我们将每一音符的时间常数和其对应的节拍常数作为一组，按次序将乐曲中的所有常数排列成一个表，然后由查表程序依次取出，产生音符并控制节奏，就能实现演奏效果。
此外，结束符和体止符能分别用代码00H和FFH来表示，若查表结果为00H，则表示曲子终了；若查表结果为FFH，则产生对应的停顿效果。
为了产生手弹的节奏感，在某些音符（例如两个相同音符）音插入一个时间单位的频率略有不一样的音符。
下面给出程序序清单，可直接在TD-III型学习机上演奏，对其它不一样型号的学习机，只需对应地改变一下地址即可。
本程序演奏的是民歌“八月桂花遍地开”，C调，节奏为94拍/分。
读者也能自行找出一首歌，按表1和表2给定的常数，将乐曲翻译成码表输入机器，而程序不变。
本实验办法简便，即使不懂音乐的人，将一首陌生的曲子翻译成代码也是易事，和着机器的演奏学唱一首歌曲，其趣味无穷。
程序清单（略，请参看源程序的说明）。
程序框图如图2所示。
<单片机音乐程序的设计图>
单片机教程网
硬件连接说明:
随便找一个仿真机或者什么单片机实验板，只要能工作的就行，将程序输入，运行，然后找个音箱（你计算机旁边应当就有一对吧）拨出插头，插头的前端接在P1。
0上，后面部分找根线接单片机的地，就应当有声了，然后怎么改进硬件连接就是你的事了。
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音乐程序汇编代码代码1-------------Voice.asm--------------------------
ORG0000H
LJMPSTART
ORG000BH
INC20H;中断服务,中断计数器加1
MOVTH0,#0D8H
MOVTL0,#0EFH;12M晶振，形成10毫秒中断
RETI
START:
MOVSP,#50H
MOVTH0,#0D8H
MOVTL0,#0EFH
MOVTMOD,#01H
MOVIE,#82H
MUSIC0:
NOP
MOVDPTR,#DAT;表头地址送DPTR
MOV20H,#00H;中断计数器清0
MOVB,#00H;表序号清0
MUSIC1:
NOP
CLRA
MOVCA,@A+DPTR;查表取代码
JZEND0;是00H,则结束
CJNEA,#0FFH,MUSIC5
LJMPMUSIC3
MUSIC5:
NOP
MOVR6,A
INCDPTR
MOVA,B
MOVCA,@A+DPTR;取节拍代码送R7
MOVR7,A
SETBTR0;启动计数
MUSIC2:
NOP
CPLP1.0
MOVA,R6
MOVR3,A
LCALLDEL
MOVA,R7
CJNEA,20H,MUSIC2;中断计数器（20H）=R7否?
;不等,则继续循环
MOV20H,#00H;等于,则取下一代码
INCDPTR
;INCB
LJMPMUSIC1
MUSIC3:
NOP
CLRTR0;休止100毫秒
MOVR2,#0DH
MUSIC4:
NOP
MOVR3,#0FFH
LCA
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