软件实现简单音乐发生器

只看该作者 · 2012-4-5 22:12

对于单片机而言，产生不同频率的脉冲非常方便，可以利用它的定时/计数器来实现方波率信号，因此要弄清楚音乐中的音符和对应的频率，以及单片机定时计数器的关系。
如果单片机工作在12MHz时钟，使用其定时/计数器T0，工作模式为1，改变计数值TH0和TL0可以产生不同频率的脉冲信号。
除了音符以外，节拍也是音乐的关键组面部分。
节拍实际上就是音持续时间的长短，在单片机系统中可以用延时来实现。
简单音乐厅发生器和硬件电路较为简单，主要包括单片机及键盘电路和LM386芯片来实现的音频功放电路原理图如下；

C语言程序如下
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程序功能为51单片机定时查询键盘状态，根据键盘的按键输入演奏相应的单个乐音，多个按键的组合构成一段简单的音乐演奏，程序主要包括：键盘键位的按下与释放判别子程序、根据按键选择定时器的定时参数，实现对应音频信号的输出
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#include <reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
/* 16个音符与计数器计数值对应表 */
uint code tab[]={64021,64103,64260,64400,
               64524,64580,64684,64777,
               64820,64898,64968,65030,
               65058,65110,65157,65178};
sbit MUSIC = P0^6;  // 此引脚输出脉冲
uchar DATA2;
uchar DATA1;

//主程序
void main()
{
uchar key,k;
TMOD = 0x01;    // T0，工作方式1
ET0 = 1;
EA = 1;
  while(1)
{
  P1 = 0xf0;       // 发全0行扫描码
  if ((P1&0xf0)!=0xf0)       // 若有键按下
  {
delay();    // 延时去抖动
if ((P1&0xf0)!=0xf0) // 延时后再判断一次，去除抖动影响
{
key = getkey();    // 调用键盘扫描函数
// 根据获取的按键位置得到k值
switch(key)
   {
      case 0x11:    // 1行1列
   k = 0;
   break;
   case 0x21:    // 1行2列
   k = 1;
   break;
   case 0x41:    // 1行3列
   k = 2;
   break;
      case 0x81:    // 1行4列
   k = 3;
   break;
   case 0x12:    // 2行1列
   k = 4;
   break;
   case 0x22:    // 2行2列
   k = 5;
   break;
   case 0x42:    // 2行3列
   k = 6;
   break;
   case 0x82:    // 2行4列
   k = 7;
   break;
   case 0x14:    // 3行1列
   k = 8;
   break;
   case 0x24:    // 3行2列
   k = 9;
   break;
   case 0x44:    // 3行3列
   k = 10;
   break;
   case 0x84:    // 3行4列
   k = 11;
   break;
   case 0x18:    // 3行4列
   k = 12;
   break;
   case 0x28:    // 3行4列
   k = 13;
   break;
   case 0x48:    // 3行4列
   k = 14;
   break;
   case 0x88:    // 3行4列
   k = 15;
   break;
   default:
   break;
}
MUSIC = ~MUSIC;    // 反相
/* 根据所得的k值设定计数器1的计数初值 */
         DATA2 = tab[k]/256;
         DATA1 = tab[k]%256;
         TR0 = 1;    // 开始计数
P1 = 0xf0;       // 发全0行扫描码
while ((P1&0xf0)!=0xf0) // 若没有松开按键
{
   P1 = 0xf0;
}
TR1 = 0; // 若按键松开，则停止计数，不产生脉冲输出
}
  }
}
}
// 键消抖延时子程序
void delay(void)
{
uchar i;
for (i=300;i>0;i--);                            //延时20ms
}
//键扫描子程序
uchar getkey(void)
{
uchar scancode,tmpcode;
if ((P1&0xf0)==0xf0)
  return(0);
scancode = 0xfe;
while((scancode&0x10)!=0)          // 逐行扫描
{
  P1 = scancode;       // 输出行扫描码
  if ((P1&0xf0)!=0xf0)          // 本行有键按下
  {
tmpcode = (P1&0xf0)|0x0f;
/* 返回特征字节码，为1的位即对应于行和列 */
return((~scancode)+(~tmpcode));
  }
  else scancode = (scancode<<1)|0x01;  // 行扫描码左移一位
}
}
///定时器0中断服务子程序
void time0_int(void) interrupt 1 using 0
{
TH0 = DATA2;                            //定时值重装
TL0 = DATA1;
MUSIC=~MUSIC;    //反相，产生输出脉冲
}