【文章內容簡介】 電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機奏樂只需弄清楚兩個概念即可，也就是“音調”和節(jié)拍表示一個音符唱多長的時間。 音調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,即唱成簡譜的7，相當于漢字“多來米發(fā)梭拉西”的讀音，這是唱曲時樂音的發(fā)音，所以叫“音調” ，即 Tone。把 C、D、E、F、G、A、B 這一組音的距離分成 12 個等份，每一個等份叫一個“半音” 。兩個音之間的距離有兩個“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﹟號或者 b號的叫變化音。﹟叫升記號，表示把音在原來的基礎上升高半音，b 叫降記音，表示在原來的基礎上降低半音。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，即為半周期的時間。利用定時器計時這半個周期時間，每當計時到后就將輸出脈沖的 I/O反相，然后重復計時此半周期時間再對 I/O 反相，就可在 I/O 腳上得到此頻率的脈沖。利用 AT89C51 的內部定時器使其工作在計數(shù)器模式 MODE1 下，改變計數(shù)值 TH0 及 TL0。此外結束符和休止符可以分別用代碼 00H 和 FFH 來表示，若查表結果為 00H，則表示曲子終了；若查表結果為 FFH，則產(chǎn)生相應的停頓效果。例如頻率為 523Hz，其周期T=1/523=1912us，因此只要令計數(shù)器計時 956us/1us=956，在每次技術 956 次時將 I/O反相，就可得到中音 DO（523Hz） 。其計數(shù)值的求法如下： 表 C調各音符頻率與計數(shù)值 T的對照表低音 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)拍的確定若要構成音樂，光有音調是不夠的，還需要節(jié)拍，讓音樂具有旋律（固定的律動） ，而且可以調節(jié)各個音的快滿度。 “節(jié)拍”,即 Beat，簡單說就是打拍子，就像我們聽音樂不自主的隨之拍手或跺腳。若 1 拍實 ，則 1/4 拍為 。至于 1 拍多少 s，并沒有嚴格規(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，有些人慢一點，只要聽的悅耳就好。音持續(xù)時間的長短即時值，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，而每個音符對應著不同頻率，這樣就可以利用不同的頻率的組合，加以與拍數(shù)對應的延時，構成音樂。了解音樂的一些基礎知識，我們可知產(chǎn)生不同頻率的音頻脈沖即能產(chǎn)生音樂。對于單片機來說，產(chǎn)生不同頻率的脈沖是非常方便的，利用單片機的定時/計數(shù)器來產(chǎn)生這樣的方波頻率信號。因此，需要弄清楚音樂中的音符和對應的頻率，以及單片機定時計數(shù)的關系。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 拍每個音符使用 1 個字節(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)拍碼的對照。如果 1 拍為 秒，1/4 拍實 秒，只要設定延遲時間就可求得節(jié)拍的時間。假設 1/4 拍為 1DELAY，則 1 拍應為 4DELAY，以此類推。所以只要求得 1/4 拍的 DELAY 時間，其余的節(jié)拍就是它的倍數(shù)，如圖 為 1/4 和 1/8 節(jié)拍的時間設定。 表 1/4和 1/8節(jié)拍的時間設定曲調值 DELAY 曲調值 DELAY調 4/4 125 毫秒 調 4/4 62 毫秒調 3/4 187 毫秒 調 3/4 94 毫秒調 2/4 250 毫秒 調 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個十六分音符，編為 4,其它的播放時間以此類推。音調作為編碼的高 4 位，而播放時間作為低 4 位，如此音調和節(jié)拍就構成了一個編碼。以 0xff 作為曲譜的結束標志。比如，音調 do,發(fā)音長度為兩拍，即二分音符，將其編碼為 0x18。歌曲播放的設計。先將歌曲的簡譜進行編碼，儲存在一個數(shù)據(jù)類型為 unsigned char 的數(shù)組中。程序從數(shù)組中取出一個數(shù)，然后分離出高 4 位得到音調，接著找出相應的值賦給定時器 0，使之定時操作蜂鳴器，得出相應的音調；接著分離出該數(shù)的低 4位，得到延時時間，接著調用軟件延時。 表 簡譜對應的簡譜碼、T 值、節(jié)拍數(shù)簡譜 發(fā)音 簡譜碼 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 軟件程序設計 程序流程圖及相應代碼塊主程序流程圖開始初始化標志位C o u n t = = 0標志位C o u n t = = 1標志位C o u n t = = 2標志位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)