【文章內(nèi)容簡介】 性，用一個固定的永久磁鐵與通電導體產(chǎn)生磁力推動固定在線圈上的鼓膜。 由于 2種蜂鳴器發(fā)音原理不同，壓電式結(jié)構(gòu)簡單耐用但音調(diào)單一音色差，適用于報警器等設備。而電磁式由于音色好，所以多用于語音、音樂等設備。 蜂鳴器的電路圖形符號 蜂鳴器在電路中用字母“ H”或“ HA”（舊標準用“ FM”、“ LB”、“ JD”等）表示。 有源蜂鳴器與無源蜂鳴器 這里的“源”不是指電源。而是指震蕩源。 也就是說，有源蜂鳴器內(nèi)部帶震蕩源，所以只要一通電就會叫。 而無源內(nèi)部不帶震蕩源，所以如果用直 流信號無法令其鳴叫。必須用 2K~5K 的方波去驅(qū)動它。 有源蜂鳴器往往比無源的貴，就是因為里面多個震蕩電路。 無源蜂鳴器的優(yōu)點是：便宜；聲音頻率可控，可以做出“多來米發(fā)索拉西”的效果；在一些特例中，可以和 LED 復用一個控制口。有源蜂鳴器的優(yōu)點是：程序控制方便 。 軟件部分 1 音樂產(chǎn)生原理 一首音樂是許多不同的音階組成的，而每個音階對應著不同的頻率，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，即可構(gòu)成我們所想要的音樂了，當然對于單片機來產(chǎn)生不同的頻率非常方便，我們可以利用單片機的定時 /計數(shù)器 T0 來產(chǎn)生這樣 方波頻率信號，因此，只需將一首歌的音階和頻率相對應即可。 8 2 音階產(chǎn)生方法 若要產(chǎn)生音頻脈沖，只要算出某一音頻的周期（ 1/頻率），再將此周期除以 2，即為半周期的時間。利用定時器計時半周期時間，每當計時終止后就將 反相，然后重復計時再反相。就可在 引腳上得到此頻率的脈沖。 利用 STC89C52 的內(nèi)部定時器使其工作計數(shù)器模式（ MODE1）下，改變計數(shù)值 TH0 及TL0 以產(chǎn)生不同頻率的方法產(chǎn)生不同音階，例如，頻率為 523Hz，其周期 T＝ 1/523＝ 1912μ s，因此只要令計數(shù)器計時 956μ s/1μ s＝ 956，每計數(shù) 956次時將 I/O 反相，就可得到中音 DO（ 523Hz）。 計數(shù)脈沖值與頻率的關系式 (如式 21 所示 )是： N＝ fi247。 2247。 fr 式中， N 是計數(shù)值； fi 是機器頻率（晶體振蕩器為 12MHz 時，其頻率為 1MHz）； fr 是想要產(chǎn)生的頻率。 其計數(shù)初值 T 的求法如下： T＝ 65536－ N＝ 65536－ fi247。 2247。 fr 表 1 音符頻率與計數(shù)初值的對應關系表 音符 頻率（ HZ） 簡譜碼（ T值） 音符 頻率（ HZ） 簡譜碼（ T值） 低 1 DO 262 63628 4 FA 740 64860 1 DO 277 63731 中 5 SO 784 64898 低 2 RE 294 63835 5 SO 831 64934 2 RE 311 63928 中 6 LA 880 64968 低 3 M 330 64021 6 932 64994 低 4 FA 349 64103 中 7 SI 988 65030 4 FA 370 64185 高 1 DO 1046 65058 低 5 SO 392 64260 1 DO 1109 65085 5 SO 415 64331 高 2 RE 1175 65110 低 6 LA 440 64400 2 RE 1245 65134 6 466 64463 高 3 M 1318 65157 低 7 SI 494 64524 高 4 FA 1397 65178 中 1 DO 523 64580 4 FA 1480 65198 1 DO 554 64633 高 5 SO 1568 65217 中 2 RE 587 64684 5 SO 1661 65235 2 RE 622 64732 高 6 LA 1760 65252 中 3 M 659 64777 6 1865 65268 中 4 FA 698 64820 高 7 SI 1967 65283 9 3 音樂的節(jié)拍 在彈奏狀態(tài)下節(jié)拍由操作者控制，而在播放示例音樂時需要程序控制其節(jié)拍。 音樂的音拍即單位 時間，對于不同的曲調(diào)可以用單片機的另外一個定時 /計數(shù)器來完成。 而在此處采用的方法是利用延時函數(shù)確定每個音的長短（即節(jié)拍），編程時在設置音階時還要對其設置節(jié)拍。 4 矩陣鍵盤識別 琴鍵處理程序，根據(jù)檢測到得按鍵值，查詢音律表，給計時器賦值，發(fā)出相應頻率的聲音。對音調(diào)的控制：根據(jù)不同的按鍵，對定時器 T0 送入不同的初值，調(diào)節(jié) T0的溢出時間，這樣就可以輸出不同音調(diào)頻率的方波。不同音調(diào)下各個音階的定時器。 去抖動 : 每個按鍵在按下或松開時，都會產(chǎn)生短 時間的抖動。抖動的持續(xù)時間與鍵的質(zhì)量相關，一般為 5— 20mm。所謂抖動是指在識別被按鍵是必須避開抖動狀態(tài)，只有處在穩(wěn)定接通或穩(wěn)定斷開狀態(tài)才能保證識別正確無誤。在程序中通過設置空循環(huán)來實現(xiàn)。 被按鍵識別 采用行掃描法，該方法在微機系統(tǒng)中被廣泛使用。 由程序?qū)︽I盤逐行掃描，通過檢測到的列輸出狀態(tài)來確定閉合鍵，為此，需要設置輸出口為 —— ，輸入口為 —— 。 鍵碼產(chǎn)生 為了從鍵的行列坐標編碼得到反映鍵功能的鍵碼，一般在內(nèi)存區(qū)中建立一個鍵盤編碼表，通過查表獲得被按鍵的鍵 碼。 T0 中斷入口 重裝 TH0， TL0初值 取反 中斷返回 10 圖 6 產(chǎn)生音階的定時器中斷子程序流程圖 圖 7 按鍵識別程序流程圖 程序調(diào)試與仿真 1 使用 Keil 軟件對程序進行調(diào)試，并生成 hex文件。弄懂參考程序后，自己編了一段櫻花音樂。經(jīng) Keil 編譯連接，程序調(diào)試無誤。 2 使用 proteus 進行仿真 將 Keil 生成的 文件加到單片機上，啟動仿真。可以很好地實現(xiàn)播放與彈奏 功能。 需要說明的是，仿真只是在原理方面的驗證，因而本仿真中蜂鳴器直接接到 ，在實際中還要有音頻放大器件。 開 始 矩陣 鍵盤按鍵按下成功否？ 識別按鍵功能 根據(jù)按鍵功能，裝入音符 T值到 T0 中 啟動 T0 工作 行列式鍵盤按鍵釋放成功否？ 停止 T0 工作 T0 初始化并開中斷允放 T0中斷 11 圖 8 proteus仿真原理圖 電路板的制作與調(diào)試 圖 9 簡易電子琴電路原理圖 12 圖 10 電子琴 PCB 電路 實際電路調(diào)試 第一次上電后蜂鳴器不響。后來發(fā)現(xiàn)當把隔直電容 220uF 短路后，蜂鳴器響了，雖然能聽出音樂和按鍵音，但一直有一個很大的聲響。經(jīng)過一番分析，認為由于蜂鳴器發(fā)出的聲音頻率較低，隔直電容顯得過大。又換了幾個容量較小的隔直電容，仍不出聲，于是放棄隔直電容，而直接用一個 10K電阻替代。 再次測試后，發(fā)現(xiàn)效果好得多。可見，加了電阻可起到削弱直流分量的作用，因而噪聲小得多，而頻率較低的交流也影響不大。 課程設計心得體會 實踐出真知。單片機是應用性很強的一本學科。僅有課堂的 理論學習和次數(shù)有限的實驗是遠遠不夠的，必須自己動手做出實物來。本次課程設計便提供了一個很好地機會，理論聯(lián)系實際，在實際動手過程中鞏固知識、積累經(jīng)驗。 13 應當說本人較好地珍惜了此次機會。最初選題時，老師給了我們充分發(fā)揮積極主動性的空間，讓大家結(jié)合自身實際情況自定課題。本人由于愛好音樂，因而對基于單片機的簡易電子琴產(chǎn)生了濃厚的興趣。 因為有興趣，所以整個課程設計過程中樂此不疲。尤其是在做軟件部分時，在弄懂了參考程序后，又將原先的示例音樂換掉，自己編寫了一段