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      28课:单片机音乐程序设计

      作者:佚名   来源:本站原创   点击数:  更新时间2007年08月14日   字体

      利用单片机或单板机奏乐大概是无线电爱好者?#34892;?#36259;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?#20013;?#26102;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20usR3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?#20013;?#26102;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?#20013;?#20462;改R3的常数能感到音调的变化乐曲中每一音符对应着?#33539;?#30340;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?#20849;还?#35201;准确奏出一首曲子必须准确地控制乐曲节奏即一音符的?#20013;?#26102;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?#27169;?#21363;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?#21019;?#24207;将乐曲中的所有常数排列成一个表然后由查表程序?#26469;?#21462;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?#30452;?#29992;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?#20540;?#30340;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?#39029;?#19968;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?#20849;?#25026;音乐的人将一首陌生的曲子翻译成代码也是?#36164;n?#21644;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>

      本课由单片机教程网提供,有问题指出.

      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?#26412;?#26377;一?#22253;ɣ?#25320;出插头插头的前端接在P10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

      音乐程序汇编代码代码1 -------------Voice.asm--------------------------

              ORG     0000H
              LJMP    START
              ORG     000BH
              INC     20H     ;中断服务,中断计数器加1
              MOV     TH0,#0D8H
              MOV     TL0,#0EFH  ;12M晶振形成10毫秒中断
              RETI
      START: 
              MOV     SP,#50H
              MOV     TH0,#0D8H
              MOV     TL0,#0EFH
              MOV     TMOD,#01H
              MOV     IE,#82H
      MUSIC0:
              NOP
              MOV     DPTR,#DAT      ;表头地址送DPTR
              MOV     20H,#00H        ;中断计数器清0
              MOV     B,#00H          ;表序号清0
      MUSIC1:
              NOP
              CLR     A
              MOVC    A,@A+DPTR       ;查表取代码
              JZ      END0     ;是00H,则结束
              CJNE    A,#0FFH,MUSIC5
              LJMP    MUSIC3
      MUSIC5:
              NOP
              MOV     R6,A
              INC     DPTR
              MOV     A,B
              MOVC    A,@A+DPTR       ;取节拍代码送R7
              MOV     R7,A
              SETB    TR0             ;启动计数
      MUSIC2:
              NOP
              CPL     P1.0
              MOV     A,R6
              MOV     R3,A
              LCALL   DEL
              MOV     A,R7
              CJNE    A,20H,MUSIC2    ;中断计数器(20H)=R7否?
                                      ;不等,则继续循环
              MOV     20H,#00H        ;等于,则取下一代码
              INC     DPTR
      ;        INC     B
              LJMP    MUSIC1
      MUSIC3:
              NOP
              CLR     TR0     ;休止100毫秒
              MOV     R2,#0DH
      MUSIC4:
              NOP
              MOV     R3,#0FFH
              LCALL   DEL
              DJNZ    R2,MUSIC4
              INC     DPTR
              LJMP    MUSIC1
      END0:
              NOP
              MOV     R2,#64H ;歌曲结束,延时1秒后继续
      MUSIC6:
              MOV     R3,#00H
              LCALL   DEL
              DJNZ    R2,MUSIC6
              LJMP    MUSIC0
      DEL:
              NOP
      DEL3:                 
              MOV     R4,#02H
      DEL4:  
              NOP
              DJNZ    R4,DEL4
              NOP
              DJNZ    R3,DEL3
              RET
              NOP
      DAT:
       db 26h,20h,20h,20h,20h,20h,26h,10h,20h,10h,20h,80h,26h,20h,30h,20h
       db 30h,20h,39h,10h,30h,10h,30h,80h,26h,20h,20h,20h,20h,20h,1ch,20h
       db 20h,80h,2bh,20h,26h,20h,20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,80h,26h,20h
       db 30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,60h,40h,10h,39h,10h,26h,20h
       db 30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,80h,26h,20h,2bh,10h,2bh,10h
       db 2bh,20h,30h,10h,39h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,40h,20h
       db 20h,10h,20h,10h,2bh,10h,26h,30h,30h,80h,18h,20h,18h,20h,26h,20h
       db 20h,20h,20h,40h,26h,20h,2bh,20h,30h,20h,30h,20h,1ch,20h,20h,20h
       db 20h,80h,1ch,20h,1ch,20h,1ch,20h,30h,20h,30h,60h,39h,10h,30h,10h
       db 20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,10h,26h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,80h
       db 18h,20h,18h,20h,26h,20h,20h,20h,20h,60h,26h,10h,2bh,20h,30h,20h
       db 30h,20h,1ch,20h,20h,20h,20h,80h,26h,20h,30h,10h,30h,10h,30h,20h
       db 39h,20h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,40h,10h,40h,10h,20h,10h
       db 20h,10h,2bh,10h,26h,30h,30h,80h,00H

      END

      音乐程序汇编代码代码2 -------------Voice1.asm--------------------------

      ;标题    '八月桂花香'发声程序       
      ;摘要    详见'无线电'92年3期
      ;作者    周振安
        ORG     0000H
              LJMP    START
              ORG     000BH
              INC     20H     ;中断服务,中断计数器加1
              MOV     TH0,#0D8H
              MOV     TL0,#0EFH  ;12M晶振形成10毫秒中断
              RETI
      START: 
              MOV     SP,#50H
              MOV     TH0,#0D8H
              MOV     TL0,#0EFH
              MOV     TMOD,#01H
              MOV     IE,#82H
      MUSIC0:
              NOP
              MOV     DPTR,#DAT      ;表头地址送DPTR
              MOV     20H,#00H        ;中断计数器清0
              MOV     B,#00H          ;表序号清0
      MUSIC1:
              NOP
              CLR     A
              MOVC    A,@A+DPTR       ;查表取代码
              JZ      END0     ;是00H,则结束
              CJNE    A,#0FFH,MUSIC5
              LJMP    MUSIC3
      MUSIC5:
              NOP
              MOV     R6,A
              INC     DPTR
              MOV     A,B
              MOVC    A,@A+DPTR       ;取节拍代码送R7
              MOV     R7,A
              SETB    TR0             ;启动计数
      MUSIC2:
              NOP
              CPL     P1.0
              MOV     A,R6
              MOV     R3,A
              LCALL   DEL
              MOV     A,R7
              CJNE    A,20H,MUSIC2    ;中断计数器(20H)=R7否?
                                      ;不等,则继续循环
              MOV     20H,#00H        ;等于,则取下一代码
              INC     DPTR
      ;        INC     B
              LJMP    MUSIC1
      MUSIC3:
              NOP
              CLR     TR0     ;休止100毫秒
              MOV     R2,#0DH
      MUSIC4:
              NOP
              MOV     R3,#0FFH
              LCALL   DEL
              DJNZ    R2,MUSIC4
              INC     DPTR
              LJMP    MUSIC1
      END0:
              NOP
              MOV     R2,#64H ;歌曲结束,延时1秒后继续
      MUSIC6:
              MOV     R3,#00H
              LCALL   DEL
              DJNZ    R2,MUSIC6
              LJMP    MUSIC0
      DEL:
              NOP
      DEL3:                 
              MOV     R4,#02H
      DEL4:  
              NOP
              DJNZ    R4,DEL4
              NOP
              DJNZ    R3,DEL3
              RET
              NOP
      DAT:  
              DB      18H,     30H,     1CH,     10H
              DB      20H,     40H,     1CH,     10H    
              DB      18H,     10H,     20H,     10H
              DB      1CH,     10H,     18H,     40H
              DB      1CH,     20H,     20H,     20H
              DB      1CH,     20H,     18H,     20H    
              DB      20H,     80H,     0FFH,    20H
              DB      30H,     1CH,     10H  ,   18H
              DB      20H,     15H,     20H ,    1CH
              DB      20H,     20H,     20H ,    26H
              DB      40H,     20H ,    20H ,    2BH
              DB      20H,     26H,     20H ,    20H    
              DB      20H,     30H ,    80H ,    0FFH
              DB      20H,     20H,     1CH ,    10H
              DB      18H,     10H,     20H ,    20H
              DB      26H,     20H ,    2BH ,    20H
              DB      30H,     20H ,    2BH ,    40H
              DB      20H,     20H  ,   1CH  ,   10H
              DB      18H,     10H,     20H,     20H
              DB      26H,     20H ,    2BH,     20H
              DB      30H,     20H,     2BH ,    40H
              DB      20H,     30H,     1CH ,    10H
              DB      18H,     20H ,    15H ,    20H
              DB      1CH,     20H ,    20H ,    20H
              DB      26H,     40H,     20H ,    20H    
              DB      2BH,     20H,     26H ,    20H    
              DB      20H,     20H,     30H ,    80H
              DB      20H,     30H,     1CH ,    10H
              DB      20H,     10H,     1CH ,    10H
              DB      20H,     20H,     26H  ,   20H
              DB      2BH,     20H,     30H  ,   20H
              DB      2BH,     40H,     20H   ,  15H
              DB      1FH,     05H,     20H    , 10H
              DB      1CH,     10H,     20H ,    20H
              DB      26H,     20H,     2BH ,    20H
              DB      30H,     20H,     2BH ,    40H
              DB      20H,     30H,     1CH  ,   10H
              DB      18H,     20H ,    15H  ,   20H
              DB      1CH,     20H ,    20H  ,   20H
              DB      26H,     40H,     20H  ,   20H
              DB      2BH,     20H,     26H   ,  20H
              DB      20H,     20H,     30H,     30H     
              DB      20H,     30H,     1CH,     10H
              DB      18H,     40H,     1CH,     20H
              DB      20H,     20H,     26H,     40H
              DB      13H,     60H,     18H ,    20H
              DB      15H,     40H,     13H ,    40H
              DB      18H,     80H,     00H
      end

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