蜂鸣器演奏原理
蜂鸣器发声的音调和节拍的确定方法
单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间。
在音乐中所谓“音调”，其实就是我们常说的“音高”。在音乐中常把中央C上
方的A音定为标准音高，其频率f=440Hz。当两个声音信号的频率相差一倍时，也即
f2=2f1 时，则称f2 比f1高一个倍频程, 在音乐中1（do）与i ……正好相差一倍频程，在音乐学中称它相差一个八度音。在一个八度音内，有12 个半音。以1—i八音区为例，12个半音是：1—＃1、＃1—2、2—＃2、＃2—3、3—4、4—＃4，＃4—5、5 一＃5、
＃5—6、6—＃6、＃6—7、7—i。这12 个音阶的分度基本上是以对数关系来划分的。
如果我们知道了这十二个音符的音高，也就是其基本音调的频率，我们就可根据倍频程
的关系得到其他音符基本音调的频率。
知道了一个音符的频率后，怎样让单片机发出相应频率的声音呢？一般说来，常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断，将单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反，或者说来回清零，置位，从而让蜂鸣器发出声音，为了让单片机发出不同频率的声音，
我们只需将定时器予置不同的定时值就可实现。那么怎样确定一个频率所对应的定时器
的定时值呢？以标准音高A为例：
A的频率f = 440 Hz,其对应的周期为：
T = 1/ f = 1/440 =2272μs
由上图可知,单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反的时间应为：
t = T/2 = 2272/2 = 1136μs
这个时间t也就是单片机上定时器应有的中断触发时间。一般情况下，单片机奏乐时，
其定时器为工作方式1，它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设振荡器频率为f0，
则定时器的予置初值由下式来确定：
t = 12 *（TALL –THL）/ f0
式中TALL = 2^16 = 65536,THL 为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器
的初值为：
TH = THL / 256 = ( TALL –t* f0/12) / 256
TL = THL % 256 = ( TALL –t* f0/12) %256
将t=1136μs代入上面两式（注意：计算时应将时间和频率的单位换算一致），即可求
出标准音高A在单片机晶振频率f0=12Mhz，定时器在工作方式1 下的定时器高低计数
器的予置初值为：
TH440Hz = (65536 –1136 * 12/12) /256 = FBH
TL440Hz = (65536 –1136 * 12/12)%256 = 90H
根据上面的求解方法，我们就可求出其他音调相应的计数器的予置初值。
音符的节拍我们可以举例来说明。在一张乐谱中，我们经常会看到这样的表达式，如
1=C 3/4 、1=G 4/4 ……等等，这里1=C,1=G 表示乐谱的曲调，和我们前面所谈的音
调有很大的关联，3/4 、4/4 就是用来表示节拍的。以3/4 为例加以说明，它表示乐谱
中以四分音符为节拍，每一小结有三拍。比如：
其中1 、2 为一拍，3、4、5 为一拍，6 为一拍共三拍。1 、2 的时长为四分音符
的一半，即为八分音符长，3、4 的时长为八分音符的一半，即为十六分音符长，5 的时
长为四分音符的一半，即为八分音符长，6 的时长为四分音符长。那么一拍到底该唱多
长呢？一般说来，如果乐曲没有特殊说明，一拍的时长大约为400—500ms 。我们以一
拍的时长为400ms 为例，则当以四分音符为节拍时，四分音符的时长就为400ms，八
分音符的时长就为200ms，十六分音符的时长就为100ms。
可见，在单片机上控制一个音符唱多长可采用循环延时的方法来实现。首先，我们确定一个基本时长的延时程序，比如说以十六分音符的时长为基本延时时间，那么，对
于一个音符，如果它为十六分音符，则只需调用一次延时程序，如果它为八分音符，则
只需调用二次延时程序，如果它为四分音符，则只需调用四次延时程序，依次类推。
通过上面关于一个音符音调和节拍的确定方法，我们就可以在单片机上实现演奏音乐了。具体的实现方法为：将乐谱中的每个音符的音调及节拍变换成相应的音调参数和
节拍参数，将他们做成数据表格，存放在存储器中，通过程序取出一个音符的相关参数，播放该音符，该音符唱完后，接着取出下一个音符的相关参数……，如此直到播放完毕
最后一个音符，根据需要也可循环不停地播放整个乐曲。另外，对于乐曲中的休止符，
一般将其音调参数设为FFH，FFH，其节拍参数与其他音符的节拍参数确定方法一致，
乐曲结束用节拍参数为00H 来表示。
下面给出部分音符（三个八度音）的频率以及以单片机晶振频率f0=12Mhz，定时器在
工作方式1 下的定时器高低计数器的予置初值：
C 调
(低) 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6
6# 7
频率
Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466
494
TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9
FB03 FB4A FB8F FBCF FC0B
C 调
(中) 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6
6# 7
频率
Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 93
1 987
TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5 FDC7 F
DE7 FE05
C 调
(高) 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6
6# 7
频率
Hz 1045 1106 1171 1241 1316 1393 1476 1563 1658 1755 1860
1971
TH/TL FB21 FE3C FE55 FE6D FE84 FE99 FEAD FEC0 FE02 FEE3 FEF3 F
F02
蜂鸣器工作原理介绍及并联电阻原理
蜂鸣器工作原理介绍及并联电阻原理 目前市场上广泛使用的蜂鸣器有电磁式与压电式，我司使用的蜂鸣器以压电式为主。 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器，压电蜂鸣片（以压电陶瓷为主，如下图所示），阻抗匹配器及共鸣箱，外壳等组成。其主要原理是以压电陶瓷的压电效应，来带动金属片的震动而发声。 压电陶瓷其实是一能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。 所谓压电效应是指某些介质在受到机械压力时，哪怕这种压力微小得像声波振动那样小，都会产生压缩或伸长等形状变化，引起介质表面带电，便会产生电位差，这是正压电效应。反之，施加激励电场或电压，介质将产生机械变形，产生机械应力，称逆压电效应。如果压力是一种高频震动，则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时，则产生高频声信号（机械震动），这就是我们平常所说的超声波信号。也就是说，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。压电式蜂鸣器就是运用其将电能转换问机械能的逆压电效应。 压电蜂鸣器的主要应用电路如下图所示，R为阻抗匹配电阻。 当脉冲信号为高电平时，通过三级管导通，则在蜂鸣器两端形成一个VDC的电压，使压电陶瓷产生形变。当脉冲信号为低电平时，通过三极管关断。此时压电陶瓷形变复原，则在其两端产生一个由机械能转换为电能的电压，此时的电压需要通过阻抗匹配电阻进行释放，从而可使蜂鸣器产生一个稳定频率的声音信号。如下图所示，幅值与VDC相等，频率与芯片控制端口频率相等。 压电蜂鸣片
蜂鸣器端口信号主控芯片端口信号 R=1K时蜂鸣器两端信号
蜂鸣器两端，以及当R=1K时，其等效电容的放电时间为46us 蜂鸣器两端，以及当R=100Ω时，其等效电容的放电时间为6.8us
蜂鸣器歌唱原理以及代码
3.3 蜂鸣器播放歌曲原理 一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间。 1）音调的确定 音调就是我们常说的音高。它是由频率来确定的！我们可以查出各个音符所对应的相应的频率，那么现在就需要我们来用51来发出相应频率的声音！我们常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断，将单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反，或者说来回清零，置位，从而让蜂鸣器发出声音，为了让单片机发出不同频率的声音，我们只需将定时器予置不同的定时值就可实现。 2）节拍的确定 一般说来，如果乐曲没有特殊说明，一拍的时长大约为400—500ms 。 3.3 蜂鸣器播放歌曲程序 #include
// 频率-半周期数据表高八位本软件共保存了四个八度的28个频率数据code unsigned char FREQH[] = { 0xF2, 0xF3, 0xF5, 0xF5, 0xF6, 0xF7, 0xF8, //低音1234567 0xF9, 0xF9, 0xFA, 0xFA, 0xFB, 0xFB, 0xFC, 0xFC,//1,2,3,4,5,6,7,i 0xFC, 0xFD, 0xFD, 0xFD, 0xFD, 0xFE, //高音 234567 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFF}; //超高音 1234567 // 频率-半周期数据表低八位 code unsigned char FREQL[] = { 0x42, 0xC1, 0x17, 0xB6, 0xD0, 0xD1, 0xB6, //低音1234567 0x21, 0xE1, 0x8C, 0xD8, 0x68, 0xE9, 0x5B, 0x8F, //1,2,3,4,5,6,7,i 0xEE, 0x44, 0x6B, 0xB4, 0xF4, 0x2D, //高音 234567 0x47, 0x77, 0xA2, 0xB6, 0xDA, 0xFA, 0x16}; //超高音 1234567 //-------------------------------------- //世上只有妈妈好数据表要想演奏不同的乐曲, 只需要修改这个数据表 code unsigned char sszymmh[] = { 6, 2, 3, 5, 2, 1, 3, 2, 2, 5, 2, 2, 1, 3, 2, 6, 2, 1, 5, 2, 1, //一个音符有三个数字。前为第几个音、中为第几个八度、后为时长（以半拍为单位）。 //6, 2, 3 分别代表：啦, 中音, ３个半拍; //5, 2, 1 分别代表：嗦, 中音, １个半拍; //3, 2, 2 分别代表：咪, 中音, ２个半拍; //5, 2, 2 分别代表：嗦, 中音, ２个半拍; //1, 3, 2 分别代表：哆, 高音, ２个半拍; 6, 2, 4, 3, 2, 2, 5, 2, 1, 6, 2, 1, 5, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 2, 1, 6, 1, 1, 5, 2, 1, 3, 2, 1, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 2, 5, 2, 1, 6, 2, 1, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 4, 5, 2, 3, 3, 2, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 1, 6, 1, 1, 1, 2, 1, 5, 1, 6, 0, 0, 0}; //-------------------------------------- void t0int() interrupt 1 //T0中断程序，控制发音的音调 { TR0 = 0; //先关闭T0 speaker = !speaker; //输出方波, 发音 TH0 = timer0h; //下次的中断时间, 这个时间, 控制音调高低 TL0 = timer0l; TR0 = 1; //启动T0 } //-------------------------------------- void delay(unsigned char t) //延时程序，控制发音的时间长度 { unsigned char t1; unsigned long t2;
两个定时器蜂鸣器,一个控制频率,另一个控制时间
//同时利用两个定时器控制蜂鸣器发声,定时器0控制频率,定时器1控制同一个频率持续的时间，间隔300ms依次输出 1、"1 0、" // 50、" 100、" 200、" 400、"800HZ的方波 #include
TL0=(65536-fre)%256; TH1=(65536-500)/256; TL1=(65536-500)%256; EA=1;//开总中断 ET0=1;//开定时器0中断 ET1=1; TR1=1; TR0=1;//启动定时器0 while (1) //等待中断产生{if(tt=a){tt=0; Waveout=~Waveout;}}}void timer0() interrupt 1//定时器0中断{TR0=0;//进中断后先把定时器0中断关闭，防止内部程序过多而造成中断丢失TH0=(65536-fre)/256; TL0=(65536-fre)%256; tt++;}void timer1() interrupt 3//定时器1中断用来产生300微秒时间定时{TH1=(65536-500)/256; TL1=(65536-500)%256; flag++; if(flag==6){flag=0; freq=Freq[i];}}
蜂鸣器电路
报警电路的设计 蜂鸣器俗称喇叭，是广泛应用于各种电子产品的一种元器件，它用于提示、报警、音乐等许多应用场合。 蜂鸣器与家用电器上面的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作电流比较大，电路上的TTL 电平基本上驱动不了蜂鸣器，需要增加一个电流放大的电路才可以，这一点与家用电器中的功放有相似之处。 学习板采用了一个很简单的 电路来实现蜂鸣器的联接，由上所述，一个管脚很难驱动蜂鸣器发出声音，所以增加了一个三极管来增加通过蜂鸣器的电流，见下方原理图。 蜂鸣器的正极性的一端联接到5V 电源上面，另一端联接到三极管的集电极，三极管的基级由单片机的P1.5管脚通过一个与非门来控制，当P1.5管脚为低时，与非门输出高电平，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。当P1.5管脚为高时，与非门输出低电平，三极管截止，蜂鸣器不发出声音。在这里与非门是作为非门来用的，这里采用一个非门的作用是为了防止系统上电时峰鸣器发出声音，以为系统复位以后，I/O 口输出的是高电平。 用户可以通过程序控制P1.5管脚的置低和置高来使蜂鸣器发出声音和关闭。 蜂鸣器的声音大小及音调可以通过调整P1.5管脚的置高时间及输出的波形进行控制，这一点可以在调试程序的时候来试验。 EA/ VP 31X119X218RESET 9RD 17WR 16 INT 012INT 113T014 T115P10/T 1P11/T 2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSE N 29 ALE /P 30TXD 11RX D 10VCC 40GN D 20U1 SST 89E554RC C7 30P C630P XA L1 11.0592M HZ RX D TXD VCC GN D 23456789 1PR1 5.1K VCC P1.0P1.1P1.2P1.3 P1.5P1.6P1.7RST INT 0 VCC VCC P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P1.4IO1IO023456789 1PR3 5.1K F_R P2.7H_R P2.6P2.6
单片机蜂鸣器播放音乐
#include
单片机按键控制蜂鸣器发声程序(严选参考)
#include } } void Play_Song(uint8 i)//蜂鸣器发声函数 { uint8 Temp1,Temp2; uint8 Addr; Count = 0; //中断计数器清0 Addr = i *3; while(1) { Temp1 = SONG[Addr++]; if (Temp1 == 0xFF) //休止符 { TR0 = 0; Delay_xMs(100); } else if (Temp1 == 0x00) //歌曲结束符 { return; } else { Temp2 = SONG[Addr++]; TR0 = 1; while(1) { Speak = ~Speak; Delay_xMs(Temp1); if(Temp2 == Count) { Count = 0; break; } } } } } void keyscan (void)//按键切换声音函数 { if(key1==0) { delay(10); 课程设计：电子设计 题目名称：音乐流水灯 姓名：戴锦超 学号：08123447 班级：信科12-3班 完成时间：2014年10月23日 1设计的任务 设计内容：动手焊接一个51单片机 设计目标：利用单片机上的蜂鸣器以及二极管实现音乐播放以及根据音乐的节奏而规律性闪亮的二极管。并且通过程序调节音乐节奏的快慢。 2 设计的过程 2.1 基本结构 1.STC89C52RC 在本次的试验中采用了STC89C52RC单片机，STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期，工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机），工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz，用户应用程序空间为8K字节。 （STC89C52RC引脚图） STC89C52RC单片机的工作模式： （1）典型功耗<0.1μA,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序 （2）空闲模式：典型功耗2mA （3）正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA （4）唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备 2.蜂鸣器及其工作原理： 蜂鸣器按其结构分主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。本实验采用的是电磁式 蜂鸣器。 蜂鸣器按其是否带有信号源又分为有源和无源两种类型。 有源蜂鸣器只需要在其供电端加上额定直流电压，其内部的震荡器就可以产生固定频率的信号，驱动蜂鸣器发出声音。无源 蜂鸣器可以理解成与喇叭一样，需要在其供电端上加上高低不断变化的电信号才可以驱动发出声音。本实验采用的是有源蜂鸣器。 （蜂鸣器与单片机连接电路图） 2.2 软件设计过程 1.蜂鸣器发声原理 本实验由于采用有源蜂鸣器，只需将引脚端口P1^4清 蜂鸣器的介绍 推荐 一）蜂鸣器的介绍 1．蜂鸣器的作用蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 2．蜂鸣器的分类蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 3．蜂鸣器的电路图形符号蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。 （二）蜂鸣器的结构原理 1．压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。 多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。 压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。 2．电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。 接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。 一、常规电磁蜂鸣器产品是如何工作的？ 无源电磁蜂鸣器工作原理是：交流信号通过绕在支架上的线包在支架的芯柱上产生一交变的磁通，交变的磁通和磁环恒定磁通进行叠加，使钼片以给定的交流信号频率振动并配合共振腔发声。产品的整个频率和声压的响应曲线与间隙值、钼片的固有振动频率（可粗略折射为小钼片的厚度）、外壳（亥姆霍兹共振声腔）频率、磁环的磁强漆包线的线径有直接关系。 二、常规电磁无源蜂鸣器产品由哪些材料组成？ 三、常规压电蜂鸣器产品是如何工作的？ 实验三-利用蜂鸣器演奏音乐 一、实验目的 1.了解BlueSkyC51单片机实验板中蜂鸣器的硬件电路 2.学会利用蜂鸣器实现音乐的演奏 3.掌握蜂鸣器实现音乐演奏的编程 二、实验硬件设计及电路 1. BlueSkyC51单片机实验板 ` 2.单片机最小系统 。 3.蜂鸣器电路连接 三极管主要是做驱动用的。因为单片机的IO口驱动能力不够让蜂鸣器发出声音，所以 我们通过三极管放大驱动电流，从而可以让蜂鸣器发出声音，你要是输出高电平，三极管导通，集电极电流通过蜂鸣器让蜂鸣器发出声音，当输出低电平时，三极管截止，没有电流流过蜂鸣器，所以就不会发出声音。 三、实验原理 1.音调及节拍 用一个口，输出方波，这个方波输入进蜂鸣器就会产生声音，通过控制方波的频率、时间，就能产生简单的音乐。一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，因此单片机奏乐只需控制音调和节拍。 （1）音调的确定 音调是由频率来确定的。通过单片机的定时器定时中断，将单片机上对应蜂鸣器的I/O 口来回取反，从而让蜂鸣器发出不同频率的声音。只需将定时器给以不同的定时值就可实现。通过延时，即可发出所需要的频率。 … （2）节拍的确定 一拍的时长大约为400—500ms,每个音符的时长通过节拍来计算。详细见程序代码。 2.软件设计相关 （1）头文件 #include<> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define ulong unsigned long sbit beep=P1^4; 译实验相关问题 ; (1)实际发音颤音重 解决方法为修改蜂鸣器的驱动频率. (2)实际节奏过快或者过慢 调整延时 四、C51程序代码（部分来源于网络） #include<> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define ulong unsigned long ~ sbit beep=P1^4; //蜂鸣器与口连接 uchar th0_f; //中断装载T0高8位 uchar tl0_f; //T0低8位 uchar code freq[36*2]={ //音阶码表 0xf7,0xd8, //440hz , 1 //0 0xf8,0x50, //466hz , 1# //1 蜂鸣器电路及其原理 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。蜂鸣器采用直流电压供电，其能发出单调的或者某个固定频率的声音，如嘀嘀嘀，嘟嘟嘟等。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型，通常在计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件使用。下面为大家介绍的是蜂鸣器的工作原理。 蜂鸣器的工作原理 电路原理图使用SH69P43 为控制芯片，使用4MHz 晶振作为主振荡器。 PORTC.3/T0 作为I/O 口通过三极管Q2 来驱动蜂鸣器LS1，而PORTC.2/PWM0 则作为PWM 输出口通过三极管Q1 来驱动蜂鸣器LS2。另外在PORTA.3 和PORTA.2 分别接了两个按键，一个是PWM 按键，是用来控制PWM 输出口驱动蜂鸣器使用的；另一个是PORT 按键，是用来控制I/O 口驱动蜂鸣器使用的。连接按键的I/O口开内部上拉电阻。 先分析一下蜂鸣器。所使用的蜂鸣器的工作频率是2000Hz，也就是说蜂鸣器的驱动信号波形周期是500μs，由于是1/2duty 的信号，所以一个周期内 的高电平和低电平的时间宽度都为250μs。软件设计上，将根据两种驱动方式来进行说明。 a）蜂鸣器工作原理：PWM 输出口直接驱动蜂鸣器方式 由于PWM 只控制固定频率的蜂鸣器，所以可以在程序的系统初始化时就对PWM 的输出波形进行设置。 首先根据SH69P43 的PWM 输出的周期宽度是10 位数据来选择PWM 时钟。系统使用4MHz 的晶振作为主振荡器，一个tosc 的时间就是0.25μs，若是将PWM 的时钟设置为tosc 的话，则蜂鸣器要求的波形周期500μs 的计数值为 目录 一、新媒体装置艺术 1、作品原理介绍 (1) 2、作品设计的意义 (1) 3、作品的主要内容 (1) 4、制作方法和流程 (1) 5、成果 (9) 6、价值和影响 (9) 7、创新点 (10) 二、结论 8、技术方面 (10) 9、艺术方面 (10) 10、不足及展望 (11) 11、谢辞 (11) 设计说明书 一、作品原理介绍： 能感应到物体靠近并且低于50CM时，蜂鸣器发出音乐，并且小灯泡随着音乐节奏变化。 二、作品设计意义： 将它应用到图书馆或者购物的地方，当人们靠近的时间能只能朗读出这一栏或者这一块区域有什么东西，能够更加让人们更快速的找到自己需要的东西，很大程度上节约的时间!也可以应用到车上，当开车的人快要和前面或者后面的物体撞上的时候，会发出声音来提醒你，从而给生命和财产加上保护套。 三、作品主要内容： 1、Arduino控制蜂鸣器播放音乐、小灯泡。 2、小灯泡跟随蜂鸣器的音乐节奏变化。 3、当物体离超声波低于50CM时发出指令，控制蜂鸣器、 小灯泡。 四、制作方法和流程： adruinouno一块（其他Arduino板子也可，注意引脚就行），面保线若干条，蜂鸣器或小喇叭一个。 原理： 首先讲下简单的乐理知识，知道音乐是怎么演奏出来的自然就可以通过代码来进行编排了。 1.演奏单音符的原理 一首音乐由若干音符组成，每一个音符唯一对应一个频率。如果我们知道了音符相对应的频率，再让 Arduino 按照这个频率输出到蜂鸣器或喇叭，蜂鸣器或喇叭就会发出相应频率下的声音。 Arduino官方网站给出了不同音符对应的不同频率的头文件，具体请见下文介绍。 2.音符演奏的持续时间 每个音符都会播放一定的时间，这样才能构成一首优美的曲子，而不是每个音符都播放一样长的时间。如何确定每个音符演奏的单位时间呢？我们知道，音符节奏分为1拍、1/2拍、1/4拍、1/8拍等等，我们规定一拍音符的时间为1；半拍为0.5；1/4拍为0.25；1/8拍为0.125……，所以我们可以为每个音符赋予这样的拍子播放出来，音乐就成了。 制作过程：所需硬件：Arduino板子一块，小型扬声器/蜂鸣器一个，导线两根。如果扬声器声音太大，也可适当配置220欧姆电阻一个与扬声器串联。 我们将扬声器一端串联电阻后接到数字6接口，另一端接地（GND）。数字接口可以自己选择，只是在代码中要对应修改一下。 函数的参数说明： pin: 你要接扬声器的接口，是整数（int 型） frequency:频率，是一个整数（int 型） duration: 音符持续的时间，是毫秒值，无符号长整型 #include Count = 0; // 中断计数器清 0 Addr = i *3; while(1) { Temp1 = SONG[Addr++]; if (Temp1 == 0xFF) //休止符 { TR0 = 0; Delay_xMs(100); } else if (Temp1 == 0x00) //歌曲结束符 { return; } else { Temp2 = SONG[Addr++]; TR0 = 1; while(1) { Speak = ~Speak; Delay_xMs(Temp1); if(Temp2 == Count) { Count = 0; break; } } } } }void keyscan (void)// 按键切换声音函数{ if(key1==0) { delay(10); if(key1==0) { 课程设计：嵌入式系统应用 题目名称：利用蜂鸣器实现音乐播放功能 姓名： 学号： 班级： 完成时间： 1设计的任务 设计内容：动手焊接一个51单片机 设计目标：利用单片机上的蜂鸣器实现音乐播放功能 2 设计的过程 2.1 基本结构 1.STC89C52RC 在本次的试验中采用了STC89C52RC单片机，STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期，工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～ 2.0V（3V单片机），工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz， 实际工作频率可达48MHz，用户应用程序空间为8K字节。 （STC89C52RC引脚图） STC89C52RC单片机的工作模式： （1）典型功耗<0.1μA,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行原程序（2）空闲模式：典型功耗2mA （3）正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA （4）唤醒，适用于水表、气表等电池供电系统及便携设备 2.蜂鸣器及其工作原理： 蜂鸣器按其结构分主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。 接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产 生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。 本实验采用的是电磁式蜂鸣器。 蜂鸣器按其是否带有信号源又分为有源和无源两种类型。有源蜂鸣器只需要在其供电端加上额定直流电压，其内部的震荡器就可以产生固 定频率的信号，驱动蜂鸣器发出声音。无源蜂鸣器可以理解成与喇叭一 样，需要在其供电端上加上高低不断变化的电信号才可以驱动发出声音。 本实验采用的是有源蜂鸣器。 （蜂鸣器与单片机连接电路图） 2.2 软件设计过程 1.蜂鸣器发声原理 本实验由于采用有源蜂鸣器，只需将引脚端口P3^4清零，蜂鸣器即可发声；P3^4置位，蜂鸣器停止发声。采用置1置0的方法只 能使蜂鸣器发声或停止发声，想要使蜂鸣器发出声音，必须对蜂鸣 器发出声音的音频和节拍进行控制。 （音乐基础 音调： 不同音高的乐音是用C、D、E、F、G、A、B来表示，这7个字母就是音乐的音名，它们一般依次唱成DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI,即唱 单片机控制蜂鸣器唱歌 的原理 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间。1）音调的确定 音调就是我们常说的音高。它是由频率来确定的！我们可以查出各个音符所对应的相 应的频率，那么现在就需要我们来用51来发出相应频率的声音！ 我们常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断，将单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反，或者说来回清零，置位，从而让蜂鸣器发出声音，为了让单片机发出不同频率的声音，我们只需将定时器予置不同的定时值就可实现。那么怎样确定一个频率所对应的定时器的定时值呢？ 以标准音高A 为例： A 的频率f = 440 Hz, 其对应的周期为：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 那么，单片机上对应蜂鸣器的I/O 口来回取反的时间应为： t = T/2 = 2272/2 = 1136 μs ，也就是清零、置位在一个周期内完成. 这个时间t 也就是单片机上定时器应有的中断触发时间。一般情况下，单片机奏乐时，其定时器为工作方式1，它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设振荡器频率为f0 ，则定时器的予置初值由下式来确定： t = 12 * （TALL – THL）/ f0 式中TALL = 216= 65536,T HL为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器的初值为： TH =THL/ 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 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：STVD 4.1.6+Cosmic 4.2.8 /* buzzer.h文件*/ ?[Copy to clipboard]View Code C 1 2 3 4 5 6 #ifndef __BUZZER_H #define __BUZZER_H #include "common.h" #include "beep.h" typedef enum /*生日快乐歌曲*/ #include 单片机驱动蜂鸣器原 理与程序 单片机驱动蜂鸣器原理与设计 作者:mcu110 来源:51hei 点击数:12159 更新时间：2007年08月01日【字体：大中小】 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，本文介绍如何用单片机驱动蜂鸣器，他广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电话机等电子产品中作发声器件。 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成，当接通电源后（1.5~15V直流工作电压），多谐振荡器起振,输出1.5～2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。 下面是电磁式蜂鸣器的外形图片及结构图。。。 电磁式蜂鸣器实物图：电磁式蜂鸣器结构示意图： 图 1 图 2 电磁式蜂鸣器内部构成： 1. 防水贴纸 2. 线轴 3. 线圈 4. 磁铁 5. 底座 6. 引脚 7. 外壳 8. 铁芯 9. 封胶 10. 小铁片 11. 振动膜 12. 电路板 一、电磁式蜂鸣器驱动原理 蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的，因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。S51增强型单片机实验板通过一个三极管C8550来放大驱动蜂鸣器，原理图见下面图3： S51增强型单片机实验板蜂鸣器驱动原理图： 【最新整理，下载后即可编辑】 蜂鸣器知识汇总 1)蜂鸣器的介绍 1．蜂鸣器的作用蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 2．蜂鸣器的分类蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 3．蜂鸣器的电路图形符号蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。 2)蜂鸣器的分类 蜂鸣器根据结构不同分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器； 无论是压电式蜂鸣器还是电磁式蜂鸣器，都有有源和无源的区分，其中，“有源”是指蜂鸣器本身内含驱动了，直接给它一定的电压就可以响；“无源”是需要靠外部的驱动才可以响的 1.蜂鸣器的结构原理 压电式蜂鸣器：以压电陶瓷的压电效应，来带动金属片的振动而发声，主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出 1.5~ 2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。 压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。 压电式蜂鸣器需要比较高的电压才能有足够的音压,一般建议为9V以上。压电的有些规格，可以达到120dB以上，较大尺寸的也很容易达到100dB 电磁式蜂鸣器：用电磁的原理，通电时将金属振动膜吸下，不通电时依振动膜的弹力弹回，由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。 用1.5V就可以发出85dB以上的音压了，唯消耗电流会大大的高于压电式蜂鸣器， 2.有源蜂鸣器和无源蜂鸣器 有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声，有源蜂鸣器工作的理想信号是直流电，通常标示为VDC、VDD等。因为蜂鸣器内部有一简单的振荡电路，能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号，从面实出磁场交变，带动钼片振动发音。 但是在某些有源蜂鸣器在特定的交流信号下也可以工作，只是对交流信号的电压和频率要求很高，此种工作方式一般不采用。 无源蜂鸣器则和电磁扬声器一样，需要接在音频输出电路中才能发声，原因在于内部没有驱动电路。无源蜂鸣器工作的理想信号方波。如果给预直流信号蜂鸣器是不响应的，因为磁路恒定，钼片不能振动发音。有些公司和工厂称为讯响器，国标中称为声响器。 3.外观区分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器 #include 单片机课程设计报告(利用蜂鸣器播放音乐)
蜂鸣器的介绍
单片机 利用蜂鸣器演奏音乐
蜂鸣器电路及其原理
Arduino控制蜂鸣器播放音乐设计说明书
单片机按键控制蜂鸣器发声程序
单片机课程设计报告利用蜂鸣器播放音乐
单片机控制蜂鸣器唱歌的原理
蜂鸣器和弦音发声控制
51单片机蜂鸣器播放音乐代码(生日快乐 两只蝴蝶 祝你平安)精编版
单片机驱动蜂鸣器原理与程序学习资料
蜂鸣器知识汇总(完整资料).doc
单片机蜂鸣器播放音乐