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單片機演奏音樂的基本原理

發布時間:2024-06-17 20:01:26

單片機里蜂鳴器是如何控制音樂高低音和長短音的

1.每個音符對應一個頻率,依據發音頻率計算工作周期(也就是埠輸出高低電平的時間),這個工作周期可用單片機的16位定時器來實現,16位定時器解析度夠高夠細,發音更准確些。我就是把這些頻率收集計算,用單片機做了一個16鍵電子琴,發音還是比較准確的
2.發音的時長可以用單片機的硬體8位定時器來實現(控制音頻發生定時器的工作時間),也可以用軟體程序延時。
以上兩步的程序做好以後,可以錄入一段音樂,用單片機來實現音樂自動播放,現在的單片機無需外掛存儲器,內置五六首單曲完全沒有問題!

② 80c51單片機音樂播放器設計

正好做了一個音樂程序,貢獻出來給你吧,希望你能滿意。
電路連接很簡單,在P3.0埠接個蜂鳴器,不過效果一般。如果想效果好點,就加個放大電路,接個小功率喇叭就行。因為這里發電路不方便,所以如果需要放大電路,可加我QQ:7468485。

音樂程序的設計原理和程序如下:
設計原理
⑴ 總體原理:
樂曲中不同的音符,實質就是不同頻率的聲音。通過單片機產生不同的頻率的脈沖信號,經過放大電路,由蜂鳴器放出,就產生了美妙和諧的樂曲。
⑵ 單片機產生不同頻率脈沖信號的原理:
1)要產生音頻脈沖,只要算出某一音頻的脈沖(1/頻率),然後將此周期除以2,即為半周期的時間,利用定時器計時這個半周期的時間,每當計時到後就將輸出脈沖的I/O反相,然後重復計時此半周期的時間再對I/O反相,就可以在I/O腳上得到此頻率的脈沖。
2)利用8051的內部定時器使其工作在計數器模式MODE1下,改變計數值TH0及TL0以產生不同頻率的方法如下:
例如,頻率為523Hz,其周期天/523 S=1912uS,因此只要令計數器計時956uS/1us=956,在每計數956次時就將I/O反接,就可得到中音DO(532Hz)。
計數脈沖值與頻率的關系公式如下:
N=Fi/2/Fr
(N:計數值,Fi:內部計時一次為1uS,故其頻率為1MHz,Fr:要產生的頻率 )
⑶ 其計數值的求法如下:
T=65536-N=65536-Fi/2/Fr
計算舉例:
設K=65536,F=1000000=Fi=1MHz,求低音DO(261Hz)、中音DO(523Hz)、高音DO(1046Hz)的計數值。
T=65536-N=65536-Fi/2/Fr=65536-1000000/2/Fr=65536-500000/Fr
低音DO的T=65536-500000/262=63627
中音DO的T=65536-500000/523=64580
高音DO的T=65536-500000/1047=65059
⑷ C調個音符頻率與計數值T的對照表如下表所示:

表9.1 C調各音符頻率與計數值T的對照表
音符 頻率(Hz) 簡譜碼T值 音符 頻率(Hz) 簡譜碼T值
低1DO 262 63628 #4FA# 740 64860
#1DO# 277 63731 中5SO 784 64898
低2RE 294 63835 #5SO# 831 64923
#2RE# 311 63928 中6LA 880 64968
低3M 330 64103 #6 932 64994
低4FA 349 64103 中7SI 988 65030
#4FA# 370 64260 高1DO 1046 65058
低5SO 392 64260 #1DO# 1109 65085
#5SO# 415 64331 高2RE 1175 65110
低6LA 440 64400 #2RE# 1245 65124
#6 466 64463 高3M 1318 65157
低7SI 494 64524 高4FA 1397 65178
中1DO 523 64580 #4FA# 1480 65198

⑸ 每個音符使用1個位元組,位元組的高4位代表音符的高低,低4位代表音符的節拍,下表為節拍碼的對照。但如果1拍為0.4秒,1/4拍是0.1秒,只要設定延遲時間就可求得節拍的時間。假設1/4節拍為1DELAY,則1拍應為4DELAY,以此類推。所以只要求得1/4拍的DELAY時間,其餘的節拍就是它的倍數,如下表為1/4和1/8節拍的時間設定。
表9.2 節拍碼對照表
1/4節拍 1/8節拍
節拍碼 節拍數 節拍碼 節拍數
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 1/2拍
5 1又1/4拍 5 5/8拍
6 1又1/2拍 6 3/4拍
7 1又3/4拍 7 7/8拍
8 2拍 8 1拍
9 2又1/4拍 9 1又1/8拍
A 2又1/2拍 A 1又1/4拍
B 2又3/4拍 B 1又3/8拍
C 3拍 C 1又1/2拍
D 3又1/4拍 D 1又5/8拍
E 3又1/2拍 E 1又3/4拍
F 3又3/4拍 F 1又7/8拍
表9.3 各調節拍的時間設定表
1/4節拍 1/8節拍
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
⑹ 建立音樂的步驟:
1)先把吧樂譜的音符找出,然後由上表建立T值表的順序。
2)把T值表建立在TABLE1,構成發音符的計數值放在「TABLE」。
3)簡譜碼(音符)為高位,節拍為(節拍數)為低4位,音符節拍碼放在程序的「TABLE」處。

表9.4 簡譜對應的簡譜碼、T值、節拍數
簡譜 發音 簡譜碼 T值 節拍碼 節拍數
5 低5SO 1 64260 1 1/4拍
6 低6LA 2 64400 2 2/4拍
7 低7SI 3 64524 3 3/4拍
1 中1DO 4 64580 4 1拍
2 中2RE 5 64684 5 1又1/4拍
3 中3M 6 64777 6 1又2/4拍
4 中4FA 7 64820 7 1又3/4拍
5 中5SO 8 64898 8 2拍
6 中6LA 9 64968 9 2又1/4拍
7 中7SI A 65030 A 2又2/4拍
1 高1DO B 65058 B 2又3/4拍
2 高2RE C 65110 C 3拍
3 高3M D 65157 D 3又1/4拍
4 高4FA E 65178 E 3又2/4拍
5 高5SO F 65217 F 3又3/4拍
不發音 0

1/4拍的延遲時間=187毫秒
DELAY: MOV R7,#2
D2: MOV R4,#187
D3: MOV R3,#248
DJNZ R3,$
DJNZ R4,D3
DJNZ R7,D2
RET
4.程序範例
ORG 0000H ;主程序起始地址
SJMP START ;跳至主程序
ORG 000BH ;TIMER0中斷起 始地址
LJMP TIM0 ;跳至TIMER0中斷子程序
START: MOV TMOD,#01H ;設T0在M1
MOV IE,#82H ;中斷使能
START0:MOV 30H,#00 ;取簡譜碼指針
NEXT: MOV A,30H ;簡譜碼指針載入A
MOV DPTR,#TAB ;至TAB取簡譜碼
MOVC A,@A+DPTR ;
MOV R2,A ;渠道的簡譜碼暫存於R2
JZ END0 ;是否渠道00(結束碼)
ANL A,#0FH ;不是,則取低4位(節拍碼)
MOV R5,A ;將節拍碼存入R5
MOV A,R2 ;將取到的簡譜碼再載入A
SWAP A ;高低4位交換
ANL A,#0FH ;取低4位(音符碼)
JNZ SING ;取到的音符碼是否為0?
CLR TR0 ;開始,則不發音
SJMP D1 ;跳至D1
SING: DEC A ;取到的音符碼減1(不含0)
MOV 22H,A ;存入(22H)
RL A ;乘2
MOV DPTR,#TAB1 ;至TABLE1取相對的高位位元組計數值
MOVC A,@A+DPTR ;
MOV TH0,A ;取到的高位位元組存入TH0
MOV 21H,A ;取到的高位位元組存入(21H)
MOV A,22H ;在載入取到的音符碼
RL A ;乘2
INC A ;加1
MOVC A,@A+DPTR ;至TABLE1取相對的低位位元組計數值
MOV TL0,A ;取到的低位位元組存入TL0
MOV 20H,A ;取到的低位位元組存入(20H)
SETB TR0 ;啟動TIMER0
D1: LCALL DELAY ;其本單位時間1/4拍187毫秒
INC 30H ;取簡譜碼指針加1
JMP NEXT ;取下一個簡譜碼
END0: CLR TR0 ;停止TIMER0
JMP START0 ;重復循環
TIM0: PUSH ACC ;將A的值暫存於堆棧
PUSH PSW ;將PSW的值暫存於堆棧
MOV TL0,20H ;重設計數值
MOV TH0,21H ;
CPL P3.0 ;將P3.0位反相,控制蜂鳴器發聲
POP PSW ;至堆棧取回PSW的值
POP ACC ;至堆棧取回A的值
RETI
DELAY:MOV R7,#02
D2: MOV R4,#187
D3: MOV R3,#248
DJNZ R3,$
DJNZ R4,D3
DJNZ R7,D2
RET
TAB1: ;決定節拍
DW 64260,64400,64521,64580
DW 64684,64777,64820,64898
DW 64968,65030,65058,65110
DW 65157,65178,65217
TAB: ;樂曲名稱《梁祝》
DB 02H,82H,62H,52H,48H,02H,52H,32H,22H,18H
DB 83H,91H,72H,62H,51H,61H,71H,61H,83H,61H
DB 81H,51H,61H,71H,61H,51H,46H,82H,32H,52H
DB 22H,42H,16H,21H,41H,18H,0E4H,13H,21H,43H
DB 51H,21H,41H,12H,83H,81H,61H,81H,58H,53H
DB 61H,31H,22H,13H,21H,42H,52H,0E2H,42H,21H
DB 11H,91H,41H,18H,63H,81H,32H,52H,21H,41H,
DB 16H,0E4H,11H,21H,31H,51H,26H,11H,21H,43H
DB 51H,82H,62H,52H,61H,51H,42H,21H,11H,0E4H
DB 44H,21H,41H,21H,11H,0E1H,11H,21H,41H,18H
DB 61H,81H,51H,61H,51H,41H,32H,21H,41H,18H
DB 08H,0H,04H ;曲子最後靜音5拍長的時間
DB 00H ;樂曲結束
END

③ 關於用單片機C51做的音樂問題之二

首先你要知道單片機發聲是通過送不同頻率的方波給蜂鳴器,讓它發出不同頻率的聲音,波形決定音色。若要發出其它類型的樂器的音色,就要模仿它的波形。然而任何一種樂器的波形都不是簡單的方波,而是相當復雜的一種合成波形。從理論上說,你可以在一個周期內用N個方波來合成一個復雜的波形。比如鋼琴的波形就非常復雜,可能要上幾十個方波來合成。而打擊樂器就更復雜了,因此你要詳細知道那種樂器的波形。但是這種工作量是很大的,而且要求單片機的速度夠快。如果你有興趣,可以試一下,其間的收獲是很大的。而且要注意,最好的真正的單片機上做實驗,模擬軟體的效果實在是太差了~~~~~~

④ 用單片機播放音樂

作為單片機的重要硬體資源之一,利用定時器可以產生各種固定頻率的方波信號,也可以產生包括「Do」、「Re」、「Me」——等音階在內的各種頻率聲音。將各個音階連接在一起,便可組成一支曲子或是演奏一段旋律。基於這個思想,筆者設計了一款特殊的「音樂播放器」,其核心器件採用AT89C2051單片機。本播放器具有電路簡單,功能強大等特點。極為適合初學者仿製。 一、功能特色 本播放器可實現循環播放、上一曲、下一曲、復位等功能。為了體現樂曲播放過程中的動態效果,在P1口增加了8隻LED,作隨機閃爍以指示旋律的節奏。 二、硬體設計 電路以AT89C2051為主控制器,S1為復位鍵,S2、S3分別為上一曲、下一曲選擇鍵。晶振採用12MHz,音樂信號由P3.7口輸出,經9012放大後推動喇叭發聲(電路圖見附圖)。 三、軟體設計 程序中根音選取的是C調三個8度內的音符,共21個音。每個音符對應頻率由定時器T0產生(音符頻率及對應計數初值見附表)。為了程序調用方便,每個音符都對應一個編碼。佔用一個位元組。在程序中以查表的方式載入計數初值。當值為00H時表示空拍,與節拍碼配合完成節拍發音。節拍碼也佔一個位元組,其總時間長度等於基本時間乘以節拍碼的值。節拍碼值為01H時,表示當前樂曲結束,為00H時,表示全部樂曲結束。為了編碼簡單,一般節拍碼高半位元組表示整拍,低半位元組表示分數,只要基本延時設定恰當即可,為了及時響應鍵盤操作。鍵掃描指令安排在基本延時時間子程序中。按鍵每按下一次,樂曲數目計數器R5加「1」或減「1」,然後根據R5的內容轉向不同的樂曲。 本程序包含4首樂曲,若要增加更多的樂曲,在存儲空間許可的情況下(可直接換用4k的AT89C4051),只要參照所附的編碼表將簡譜轉化為相應的代碼附著在樂曲數據表中即可。

⑤ 單片機播放音樂的原理

單片機發音原理:利用定時器或PWM功能,輸出PWM,經一級有源濾波後放大驅動揚聲器。
單片機演奏音樂基本是單音頻率,它不包含相應幅度的諧波頻率,
也就是說不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音,但一定要弄清楚兩個概念即可,也就是「音調」和「節拍」 。音調 表示一個音符唱多高的頻率。節拍 表示一個音符唱多長的時間
1.要生產音頻脈沖,只要算出某一音頻的周期(1/頻率),然後將此周期除以2,即為半周期的時間.利用定時器計時這個半周期時間,每當計時到後就將輸出脈沖的I/O反相,然後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。

2. 利用8051的內部定時器使用其工作在計數器模式MODE1下,改變計數值THO及TLO以產生不同頻率的方法。

⑥ 單片機音樂怎麼產生的

音調通過T0定時器產生,這個跟音符有關。T1可以確定音長,這個跟節拍有關。如果你用的是帶PWM的,更簡單,直接PWM就可以了。你想的基本正確,音符就是不同的頻率,你搜索下吧,有各個音調對應的頻率表的,每個音符根據節拍的不同響不同的時間,把這些按照樂譜串起來就可以簡單的實現音樂了,當然了,如果要考慮變聲,合聲一類的就麻煩的多了,普通單片機很難實現,要用專門的MIDI晶元或者解碼晶元了。

⑦ 用51單片機實現音樂播放的原理是什麼

需要寫一段程序。
如果是簡單的音樂,編樂譜推蜂鳴器就可以;如果是mp3/wav之類的音樂,需要晶元自帶解碼模塊,或者使用外部解碼晶元,還需要dac將聲音推出來。

聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲,若能利用程序來控制單處機某個口線的「高」電平或低電平,則在該口線上就能產生一定頻率的矩形波,接上喇叭就能發出一定頻率的聲音,若再利用延時程序控制「高」「低」電平的持續時間,就能改變輸出頻率,從而改變音調。要准確奏出一首曲子,必須准確地控制樂曲節奏,即一音符的持續時間。音符的節拍我們可以用定時器T0來控制,送入不同的初值,就可以產生不同的定時時間。便如某歌曲的節奏為每分鍾94拍,即一拍為0.64秒。

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