【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機(jī)奏樂只需弄清楚兩個(gè)概念即可，也就是“音調(diào)”和節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。 音調(diào)的確定不同音高的樂音是用 C、D、E、F、G、A、B 來表示，這 7 個(gè)字母就是音樂的音名，它們一般依次唱成 DO、RE、MI、FA、SO、LA、SI,即唱成簡(jiǎn)譜的7，相當(dāng)于漢字“多來米發(fā)梭拉西”的讀音，這是唱曲時(shí)樂音的發(fā)音，所以叫“音調(diào)” ，即 Tone。把 C、D、E、F、G、A、B 這一組音的距離分成 12 個(gè)等份，每一個(gè)等份叫一個(gè)“半音” 。兩個(gè)音之間的距離有兩個(gè)“半音” ，就叫“全音” 。在鋼琴等鍵盤樂器上，C–D、D–E、F–G、G–A、A–B 兩音之間隔著一個(gè)黑鍵，他們之間的距離就是全音；E–F、B–C 兩音之間沒有黑鍵相隔，它們之間的距離就是半音。通常唱成 7 的音叫自然音，那些在它們的左上角加上﹟號(hào)或者 b號(hào)的叫變化音。﹟叫升記號(hào)，表示把音在原來的基礎(chǔ)上升高半音，b 叫降記音，表示在原來的基礎(chǔ)上降低半音。例如高音 DO 的頻率（1046Hz）剛好是中音 DO 的頻率（523Hz）的一倍，中音 DO 的頻率（523Hz）剛好是低音 DO 頻率（266 Hz）的一倍；同樣的，高音 RE 的頻率（1175Hz）剛好是中音 RE 的頻率（587Hz）的一倍，中音 RE的頻率（587Hz）剛好是低音 RE 頻率（294 Hz）的一倍。要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期（1/頻率） ，然后將此周期除以 2，即為半周期的時(shí)間。利用定時(shí)器計(jì)時(shí)這半個(gè)周期時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)到后就將輸出脈沖的 I/O反相，然后重復(fù)計(jì)時(shí)此半周期時(shí)間再對(duì) I/O 反相，就可在 I/O 腳上得到此頻率的脈沖。利用 AT89C51 的內(nèi)部定時(shí)器使其工作在計(jì)數(shù)器模式 MODE1 下，改變計(jì)數(shù)值 TH0 及 TL0。此外結(jié)束符和休止符可以分別用代碼 00H 和 FFH 來表示，若查表結(jié)果為 00H，則表示曲子終了；若查表結(jié)果為 FFH，則產(chǎn)生相應(yīng)的停頓效果。例如頻率為 523Hz，其周期T=1/523=1912us，因此只要令計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí) 956us/1us=956，在每次技術(shù) 956 次時(shí)將 I/O反相，就可得到中音 DO（523Hz） 。其計(jì)數(shù)值的求法如下： 表 C調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)值 T的對(duì)照表低音 頻率 T 參數(shù) 中音 頻率 T 參數(shù) 高音 頻率 T 參數(shù)Do 262 1908 229 Do 523 956 115 Do 1046 57 5711Do﹟277 1805 217Do﹟554 903 108Do﹟1109 54 54Re 294 1701 204 Re 587 852 102 Re 1175 51 51Re﹟311 1608 193Re﹟622 804 97Re﹟1245 48 48Mi 330 1515 182 Mi 659 759 91 Mi 1318 45 45Fa 349 1433 172 Fa 698 716 86 Fa 1397 43 43Fa﹟370 1351 162Fa﹟740 676 81Fa﹟1480 41 41So 392 1276 153 So 784 638 77 So 1568 38 38So﹟415 1205 145So﹟831 602 72So﹟1661 36 36La 440 1136 136 La 880 568 68 La 1760 34 34La﹟464 1078 129La﹟932 536 64La﹟1865 32 32Si 494 1012 121 Si 988 506 61 Si 1976 30 30 節(jié)拍的確定若要構(gòu)成音樂，光有音調(diào)是不夠的，還需要節(jié)拍，讓音樂具有旋律（固定的律動(dòng)） ，而且可以調(diào)節(jié)各個(gè)音的快滿度。 “節(jié)拍”,即 Beat，簡(jiǎn)單說就是打拍子，就像我們聽音樂不自主的隨之拍手或跺腳。若 1 拍實(shí) ，則 1/4 拍為 。至于 1 拍多少 s，并沒有嚴(yán)格規(guī)定，就像人的心跳一樣，大部分人的心跳是每分鐘 72 下，有些人快一點(diǎn)，有些人慢一點(diǎn)，只要聽的悅耳就好。音持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短即時(shí)值，一般用拍數(shù)表示。休止符表示暫停發(fā)音。一首音樂是由許多不同的音符組成的，而每個(gè)音符對(duì)應(yīng)著不同頻率，這樣就可以利用不同的頻率的組合，加以與拍數(shù)對(duì)應(yīng)的延時(shí)，構(gòu)成音樂。了解音樂的一些基礎(chǔ)知識(shí)，我們可知產(chǎn)生不同頻率的音頻脈沖即能產(chǎn)生音樂。對(duì)于單片機(jī)來說，產(chǎn)生不同頻率的脈沖是非常方便的，利用單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器來產(chǎn)生這樣的方波頻率信號(hào)。因此，需要弄清楚音樂中的音符和對(duì)應(yīng)的頻率，以及單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)的關(guān)系。表 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù) 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù)1 1/4 拍 1 1/8 拍2 2/4 拍 2 1/4 拍3 3/4 拍 3 3/8 拍4 1 拍 4 2/1 拍125 1 又 1/4 拍 5 5/8 拍6 1 又 1/2 拍 6 3/4 拍8 2 拍 8 1 拍A 2 又 1/2 拍 A 1 又 1/4 拍C 3 拍 C 1 又 1/2 拍F 3 又 3/4 拍每個(gè)音符使用 1 個(gè)字節(jié)，字節(jié)的高 4 位代表音符的高低，低 4 位代表音符的節(jié)拍，圖 為節(jié)拍碼的對(duì)照。如果 1 拍為 秒，1/4 拍實(shí) 秒，只要設(shè)定延遲時(shí)間就可求得節(jié)拍的時(shí)間。假設(shè) 1/4 拍為 1DELAY，則 1 拍應(yīng)為 4DELAY，以此類推。所以只要求得 1/4 拍的 DELAY 時(shí)間，其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)，如圖 為 1/4 和 1/8 節(jié)拍的時(shí)間設(shè)定。 表 1/4和 1/8節(jié)拍的時(shí)間設(shè)定曲調(diào)值 DELAY 曲調(diào)值 DELAY調(diào) 4/4 125 毫秒 調(diào) 4/4 62 毫秒調(diào) 3/4 187 毫秒 調(diào) 3/4 94 毫秒調(diào) 2/4 250 毫秒 調(diào) 2/4 125 毫秒 編碼do re mi fa so la si 分別編碼為 1~7，重音 do 編為 8,重音 re 編為 9，停頓編為 0。播放長(zhǎng)度以十六分音符為單位（在本程序中為 165ms） ，一拍即四分音符等于 4個(gè)十六分音符，編為 4,其它的播放時(shí)間以此類推。音調(diào)作為編碼的高 4 位，而播放時(shí)間作為低 4 位，如此音調(diào)和節(jié)拍就構(gòu)成了一個(gè)編碼。以 0xff 作為曲譜的結(jié)束標(biāo)志。比如，音調(diào) do,發(fā)音長(zhǎng)度為兩拍，即二分音符，將其編碼為 0x18。歌曲播放的設(shè)計(jì)。先將歌曲的簡(jiǎn)譜進(jìn)行編碼，儲(chǔ)存在一個(gè)數(shù)據(jù)類型為 unsigned char 的數(shù)組中。程序從數(shù)組中取出一個(gè)數(shù)，然后分離出高 4 位得到音調(diào)，接著找出相應(yīng)的值賦給定時(shí)器 0，使之定時(shí)操作蜂鳴器，得出相應(yīng)的音調(diào)；接著分離出該數(shù)的低 4位，得到延時(shí)時(shí)間，接著調(diào)用軟件延時(shí)。 表 簡(jiǎn)譜對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)譜碼、T 值、節(jié)拍數(shù)簡(jiǎn)譜 發(fā)音 簡(jiǎn)譜碼 T 值 節(jié)拍碼 節(jié)拍數(shù)5 低音 SO 1 64260 1 1/4 拍6 低音 LA 2 64400 2 2/4 拍7 低音 TI 3 64524 3 3/4 拍1 中音 DO 4 64580 4 1 拍132 中音 RE 5 64684 5 1 又 1/4 拍3 中音 MI 6 64777 6 1 又 1/2 拍4 中音 FA 7 64820 8 2 拍5 中音 SO 8 64898 A 2 又 1/2 拍6 中音 LA 9 64968 C 3 拍7 中音 TI A 65030 F 3 又 3/4 拍1 高音 DO B 650582 高音 RE C 651103 高音 MI D 651574 高音 FA E 651785 高音 SO F 65217 軟件程序設(shè)計(jì) 程序流程圖及相應(yīng)代碼塊主程序流程圖開始初始化標(biāo)志位C o u n t = = 0標(biāo)志位C o u n t = = 1標(biāo)志位C o u n t = = 2標(biāo)志位C o u n t = = 3播放音樂Y e sN o花樣燈 1花樣燈 1花樣燈 1Y e sY e sY e sN oN oN o圖 主程序流程圖14主程序代碼:main(){ uchar x。count1=0。//流水燈無花樣 count2=1。//唱第一首歌 P34=0。//選取矩陣鍵盤的一列 EA=1。//開總中斷EX0=1。//開外部中斷 0 IT0=1。//外部中斷 0 下降沿觸發(fā)方式 EX1=1。//開外部中斷 1 IT1=1。//外部中斷 1 下降沿觸發(fā)方式 TMOD=0x01。//定時(shí)器 0 工作在方式 1 TH0=0。TL0=0。ET0=1。while(1){if(count1!=0) //音樂停止，花樣燈開始按照花樣閃爍{switch(count1) {case 1:for(x=0。x14。x++){duan=1。P1=huayang1[x]。beep()。15delay1(300)。duan=0。if(count1!=1)