单片机控制蜂鸣器发出和弦音(硬件+软件)

刚学习单片机时，用的都是开发板上的蜂鸣器，硬件电路是非常简单的，只需调好管脚的PWM波的频率或者用定时器来翻转IO口就好了，原理图如下： 这样子的电路会导致蜂鸣器在发声时只是单纯的哔哔叫，最多变一变音调，给人的感觉会很生硬，我们想要的效果是和弦音(其实我也不太懂什么叫和弦音，只知道前辈们都这么叫，在我看来，好像只是加了个延音的效果，声音结束的不会那么生硬)，嘛，总之是比较好听的声音~

看下和弦音的电路吧~ 这个电路在设计时，电解电容值标注错了，实际使用时，一般在10uf~47uf效果都还可以。

简单分析下这个电路，这个电路相比上一个电路来说，从功能上来说，主要就两个区别：

1.多了一个连接io的网络； 2.多了一个电解电容。

原理图上能看到有两个io口，其中：

PA11是要发出PWM波的，PWM的频率决定了蜂鸣器的音调高低。就叫它PWM口好了。 PA12是输出开关量的，输出高电平时，三极管导通，同时电容会被充电，输出低电平时，电容放电，支持三极管的导通，电放完后，蜂鸣器变不会再鸣叫了，可以把这个管脚叫做蜂鸣器的激活管脚。

我今天想分享的是和弦音蜂鸣器的模块化编程，由于蜂鸣器可能会被用在各种平台上，但io口的配置以及pwm波的配置都不会是通用的，所以这些地方需要读者自己搞定，我可以po出我的相关设置，作为参考：

我用的是赛元的单片机，根据寄存器描述将PWM设置以及IO口操作用宏定义封装了起来，后面代码只会用到这几个命令：

大家可以根据自己的平台来进行封装，一开始宏定义使用起来困难的话，可以用函数来搞定，我们的目的只是设置PWM的频率和占空比而已，方法是多样的~

首先看上图，这个其实是控制连接电容的那个IO口的时序图，当时间间隔合适时，它发出的声音是叮(延音)叮(延音)叮(延音)，请先脑补一下。在发声期间，PWM是一直在输出的。 我在写蜂鸣器功能时，是把它当做了一个独立的任务，每10ms会运行一次，这个时间间隔当然可以变化，时间间隔越短，你就能组合出越多的蜂鸣效果。 我设计了这么一个数据结构，用数组来存储每种声音的关键信息(频率信息+时间节点信息)，代码如下：

1.频率信息很好理解，就是PWM的频率，用于设置蜂鸣器的音调； 2.节点信息，这个是我自己起的名字，是时间节点的意思，以KEY(按键音)这一行代码为栗子，我解释一下，应该也很容易明白。蜂鸣器任务每10ms运行一次，当按键音刚刚被触发时，时间节点是0，运行到蜂鸣器任务后，会首先将频率设置一下，然后启动PWM输出，使能蜂鸣器的电容口，内部计时的变量会累加。当运行了17次(170ms)蜂鸣器任务后，失能蜂鸣器的电容口，PWM输出不做处理，即它依然在输出。当运行了50次(500ms)蜂鸣器任务后，会失能蜂鸣器的电容口，停止PWM端口的输出，这是蜂鸣器就不响了。从出发到结束，蜂鸣器的声音就是–170ms的叮+330ms的延音。

直接po上我的蜂鸣器任务代码吧，这样可以对它有更全面的认知。

其中用到的宏定义都已经说明过了，重点看下面这一段代码就好了，结合我上面的代码思路章节，应该就可以很好的理解和弦音蜂鸣器的控制了。

其实这个模块的代码还并不能达到我想要的效果，还有优化的空间，就比如说每一种声音模式要对应一个case分支，这其实还是蛮麻烦的，目前笔者水平有限，暂时想不出如何优化，虽然这种方式不算完美，但是封装的还可以，可以直接拿来使用，希望大家能学到新知识~ 如果本文对你有用，请点个赞吧，这是对我莫大的支持，当然也更欢迎评论区留言讨论以及收藏哦~ 祝：变得更强！