51单片机（二十七）

        蜂鸣器是电路中经常使用的发声器件，我们一般使用蜂鸣器发出“嘀嘀”的声音，用它作为提示音。有没有想过用蜂鸣器还可以播放音乐呢？这显然是件很有意思的事情。

        本文使用蜂鸣器来播放音乐。为了深入了解此实验的原理，先介绍一下音乐的基础知识，音乐中的每个音调都有其固定的音高，简谱记谱法由7个基本唱名组成，它们分别用1、2、3、4、5、6、7表示。每个唱名对应固定的音高。由声学角度看，音高不同，发声物体振动的频率就不一样。

        下图为钢琴键盘的一部分，图中的C4键对应的就是简谱唱名的中音1，左侧为这个唱名对应的声波的振动频率。由此可以向上和向下推出其它唱名的频率。

        要想使蜂鸣器发出不同的声音就必须通过PWM波来驱动蜂鸣器，调节PWM波的频率就可以发出不同声调的声音。PWM是脉冲宽度调制的简称，PWM在控制中应用广泛，可以用于电机调速，舵机控制，步进电机控制等。在这个实验中我们用PWM波来驱动蜂鸣器发出不同声调的声音。

        这个实验通过在T0中断中改变BUZZ接口的电平状态，来产生频率一定的方波，来驱动蜂鸣器。改变定时器的计数初始值，就可以产生不同声调的声音。例如：唱名为1的音的频率为262Hz，则它对应的周期约为3816us，周期的一半为1908us。也就是说当单片机采用12MHz晶振时，它的周期是1908个机器周期。则定时器的计数初始值为65536-1908=63628，对应的16进制值为0xF88C。以此类推，可以起算出其它唱名的计数初始值。

        在程序中，toneH[10]和toneL[10]用来存储音调对应的计数初始值的高8位和低8位。soundtone[42]存储的是需要发声的音调，其中1~7代表唱名1~7。soundlong[42]用来存储与soundtone[42]相对应的唱名的发声时长。

        在本文中，我们用蜂鸣器来播放《小星星亮晶晶》这首简单的儿歌，它的简谱如下所示。

在使用蜂鸣器进行音乐播放时，驱动蜂鸣器的PWM信号按照简谱的唱名改变为相应的频率，并持续相应的时长，就可以达到播放音乐的目的。

        在这个例程的代码中，首先定义了几个数组，如下所示。

在上面我们已经有了介绍，toneH[10]和toneL[10]用来存储音调对应的计数初始值的高8位和低8位。soundtone[42]存储的是需要发声的音调，其中1~7代表唱名1~7，我们可以看到，这些唱名与简谱中是一一对应的。soundlong[42]用来存储与soundtone[42]相对应的唱名的发声时长。

        这个例程的主函数如下所示