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使用单片机实现音乐程序设计的详细资料说明

2020-04-06 12:37 次阅读

利用单片机(或单板机)奏乐大概是无线电爱好者感兴趣的问题之一。本文从单片机的基本发间实验出发,谈谈音乐程序的设计原理,并给出具体实例,以供参考。

单片机的基本发音实验

我们知道,声音的频谱范围约在几十到几千赫兹,若能利用程序来控制单处机某个口线的“高”电平或低电平,则在该口线上就能产生一定频率的矩形波,接上喇叭就能发出一定频率的声音,若再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间,就能改变输出频率,从而改变音调。

例如,要产生200HZ的音频信号,按图1接入喇叭(若属临时实验,也可将喇叭直接接在P1口线上),实验程序为:

其中子程序DEL为延时子程序,当R3为1时,延时时间约为20us,R3中存放延时常数,对200HZ音频,其周期为1/200秒,即5ms。这样,当P1.4的高电平或低电平的持续时间为2.5ms,即R3的时间常数取2500/20=125(7DH)时,就能发出200HZ的音调。将上述程序键入学习机,并持续修改R3的常数能感到音调的变化。乐曲中,每一音符对应着确定的频率,表1给出C调时各音符频率及其对应的时间常数。读者能根据表1所供给的常数,将其16进制代码送入R3,反复练习体会。根据表1能奏出音符。仅这还不够,要准确奏出一首曲子,必须准确地控制乐曲节奏,即一音符的持续时间。

音符的节拍我们能用定时器T0来控制,送入不一样的初值,就能产生不一样的定时时间。便如某歌曲的节奏为每分钟94拍,即一拍为0.64秒。其它节拍与时间的对应关系见表2。

但时,由于T0的最大定时时间只能为131毫秒,因此不可能直接用改变T0的时间初值来实现不一样节拍。我们能用T0来产生10毫秒的时间基准,然后设置一个中断计数器,通过判别中断计数器的值来控制节拍时间的长短。表2中也给出了各种节拍所对应的时间常数。例如对1/4拍音符,定时时间为0.16秒,对应的时间常数为16(即10H);对3拍音符,定时时间为1.92秒,对应时间长数为192(即C0H)。

我们将每一音符的时间常数和其对应的节拍常数作为一组,按次序将乐曲中的所有常数排列成一个表,然后由查表程序依次取出,产生音符并控制节奏,就能实现演奏效果。此外,结束符和体止符能分别用代码00H和FFH来表示,若查表结果为00H,则表示曲子终了;若查表结果为FFH,则产生对应的停顿效果。为了产生手弹的节奏感,在某些音符(例如两个相同音符)音插入一个时间单位的频率略有不一样的音符。

下面给出程序序清单,可直接在TD-III型学习机上演奏,对其它不一样型号的学习机,只需对应地改变一下地址即可。本程序演奏的是民歌“八月桂花遍地开”,C调,节奏为94拍/分。读者也能自行找出一首歌,按表1和表2给定的常数,将乐曲翻译成码表输入机器,而程序不变。本实验办法简便,即使不懂音乐的人,将一首陌生的曲子翻译成代码也是易事,和着机器的演奏学唱一首歌曲,其趣味无穷。

程序清单(略,请参看源程序的说明)。

程序框图如图2所示。

硬件连接说明:

随便找一个仿真机或者什么单片机实验板,只要能工作的就行,将程序输入,运行,然后找个音箱(你计算机旁边应当就有一对吧)拨出插头,插头的前端接在P1。0上,后面部分找根线接单片机的地,就应当有声了,然后怎么改进硬件连接就是你的事了。。。。

音乐程序汇编代码代码1 -------------Voice.asm--------------------------

ORG 0000H

LJMP START

ORG 000BH

INC 20H ;中断服务,中断计数器加1

MOV TH0,#0D8H

MOV TL0,#0EFH ;12M晶振,形成10毫秒中断

RETI

START:

MOV SP,#50H

MOV TH0,#0D8H

MOV TL0,#0EFH

MOV TMOD,#01H

MOV IE,#82H

MUSIC0:

NOP

MOV DPTR,#DAT ;表头地址送DPTR

MOV 20H,#00H ;中断计数器清0

MOV B,#00H ;表序号清0

MUSIC1:

NOP

CLR A

MOVC A,@A+DPTR ;查表取代码

JZ END0 ;是00H,则结束

CJNE A,#0FFH,MUSIC5

LJMP MUSIC3

MUSIC5:

NOP

MOV R6,A

INC DPTR

MOV A,B

MOVC A,@A+DPTR ;取节拍代码送R7

MOV R7,A

SETB TR0 ;启动计数

MUSIC2:

NOP

CPL P1.0

MOV A,R6

MOV R3,A

LCALL DEL

MOV A,R7

CJNE A,20H,MUSIC2 ;中断计数器(20H)=R7否?

;不等,则继续循环

MOV 20H,#00H ;等于,则取下一代码

INC DPTR

; INC B

LJMP MUSIC1

MUSIC3:

NOP

CLR TR0 ;休止100毫秒

MOV R2,#0DH

MUSIC4:

NOP

MOV R3,#0FFH

LCALL DEL

DJNZ R2,MUSIC4

INC DPTR

LJMP MUSIC1

END0:

NOP

MOV R2,#64H ;歌曲结束,延时1秒后继续

MUSIC6:

MOV R3,#00H

LCALL DEL

DJNZ R2,MUSIC6

LJMP MUSIC0

DEL:

NOP

DEL3:

MOV R4,#02H

DEL4:

NOP

DJNZ R4,DEL4

NOP

DJNZ R3,DEL3

RET

NOP

DAT:

db 26h,20h,20h,20h,20h,20h,26h,10h,20h,10h,20h,80h,26h,20h,30h,20h

db 30h,20h,39h,10h,30h,10h,30h,80h,26h,20h,20h,20h,20h,20h,1ch,20h

db 20h,80h,2bh,20h,26h,20h,20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,80h,26h,20h

db 30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,60h,40h,10h,39h,10h,26h,20h

db 30h,20h,30h,20h,39h,10h,26h,10h,26h,80h,26h,20h,2bh,10h,2bh,10h

db 2bh,20h,30h,10h,39h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,40h,20h

db 20h,10h,20h,10h,2bh,10h,26h,30h,30h,80h,18h,20h,18h,20h,26h,20h

db 20h,20h,20h,40h,26h,20h,2bh,20h,30h,20h,30h,20h,1ch,20h,20h,20h

db 20h,80h,1ch,20h,1ch,20h,1ch,20h,30h,20h,30h,60h,39h,10h,30h,10h

db 20h,20h,2bh,10h,26h,10h,2bh,10h,26h,10h,26h,10h,2bh,10h,2bh,80h

db 18h,20h,18h,20h,26h,20h,20h,20h,20h,60h,26h,10h,2bh,20h,30h,20h

db 30h,20h,1ch,20h,20h,20h,20h,80h,26h,20h,30h,10h,30h,10h,30h,20h

db 39h,20h,26h,10h,2bh,10h,2bh,20h,2bh,40h,40h,10h,40h,10h,20h,10h

db 20h,10h,2bh,10h,26h,30h,30h,80h,00H

END

音乐程序汇编代码代码2 -------------Voice1.asm--------------------------

;标题 ‘八月桂花香’发声程序

;摘要 详见‘无线电’92年3期

;作者 周振安

ORG 0000H

LJMP START

ORG 000BH

INC 20H ;中断服务,中断计数器加1

MOV TH0,#0D8H

MOV TL0,#0EFH ;12M晶振,形成10毫秒中断

RETI

START:

MOV SP,#50H

MOV TH0,#0D8H

MOV TL0,#0EFH

MOV TMOD,#01H

MOV IE,#82H

MUSIC0:

NOP

MOV DPTR,#DAT ;表头地址送DPTR

MOV 20H,#00H ;中断计数器清0

MOV B,#00H ;表序号清0

MUSIC1:

NOP

CLR A

MOVC A,@A+DPTR ;查表取代码

JZ END0 ;是00H,则结束

CJNE A,#0FFH,MUSIC5

LJMP MUSIC3

MUSIC5:

NOP

MOV R6,A

INC DPTR

MOV A,B

MOVC A,@A+DPTR ;取节拍代码送R7

MOV R7,A

SETB TR0 ;启动计数

MUSIC2:

NOP

CPL P1.0

MOV A,R6

MOV R3,A

LCALL DEL

MOV A,R7

CJNE A,20H,MUSIC2 ;中断计数器(20H)=R7否?

;不等,则继续循环

MOV 20H,#00H ;等于,则取下一代码

INC DPTR

; INC B

LJMP MUSIC1

MUSIC3:

NOP

CLR TR0 ;休止100毫秒

MOV R2,#0DH

MUSIC4:

NOP

MOV R3,#0FFH

LCALL DEL

DJNZ R2,MUSIC4

INC DPTR

LJMP MUSIC1

END0:

NOP

MOV R2,#64H ;歌曲结束,延时1秒后继续

MUSIC6:

MOV R3,#00H

LCALL DEL

DJNZ R2,MUSIC6

LJMP MUSIC0

DEL:

NOP

DEL3:

MOV R4,#02H

DEL4:

NOP

DJNZ R4,DEL4

NOP

DJNZ R3,DEL3

RET

NOP

DAT:

DB 18H, 30H, 1CH, 10H

DB 20H, 40H, 1CH, 10H

DB 18H, 10H, 20H, 10H

DB 1CH, 10H, 18H, 40H

DB 1CH, 20H, 20H, 20H

DB 1CH, 20H, 18H, 20H

DB 20H, 80H, 0FFH, 20H

DB 30H, 1CH, 10H , 18H

DB 20H, 15H, 20H , 1CH

DB 20H, 20H, 20H , 26H

DB 40H, 20H , 20H , 2BH

DB 20H, 26H, 20H , 20H

DB 20H, 30H , 80H , 0FFH

DB 20H, 20H, 1CH , 10H

DB 18H, 10H, 20H , 20H

DB 26H, 20H , 2BH , 20H

DB 30H, 20H , 2BH , 40H

DB 20H, 20H , 1CH , 10H

DB 18H, 10H, 20H, 20H

DB 26H, 20H , 2BH, 20H

DB 30H, 20H, 2BH , 40H

DB 20H, 30H, 1CH , 10H

DB 18H, 20H , 15H , 20H

DB 1CH, 20H , 20H , 20H

DB 26H, 40H, 20H , 20H

DB 2BH, 20H, 26H , 20H

DB 20H, 20H, 30H , 80H

DB 20H, 30H, 1CH , 10H

DB 20H, 10H, 1CH , 10H

DB 20H, 20H, 26H , 20H

DB 2BH, 20H, 30H , 20H

DB 2BH, 40H, 20H , 15H

DB 1FH, 05H, 20H , 10H

DB 1CH, 10H, 20H , 20H

DB 26H, 20H, 2BH , 20H

DB 30H, 20H, 2BH , 40H

DB 20H, 30H, 1CH , 10H

DB 18H, 20H , 15H , 20H

DB 1CH, 20H , 20H , 20H

DB 26H, 40H, 20H , 20H

DB 2BH, 20H, 26H , 20H

DB 20H, 20H, 30H, 30H

DB 20H, 30H, 1CH, 10H

DB 18H, 40H, 1CH, 20H

DB 20H, 20H, 26H, 40H

DB 13H, 60H, 18H , 20H

DB 15H, 40H, 13H , 40H

DB 18H, 80H, 00H

end

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使用单片机利用定时器产生乐曲的keil程序和电路图免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是使用单片机利用定时器产生乐曲的keil程序和电路图免费下载。
发表于 05-22 17:26 68次 阅读
使用单片机利用定时器产生乐曲的keil程序和电路图免费下载

单片机编码开关试验的程序和电路图及工程文件等资料合集

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发表于 05-22 17:26 62次 阅读
单片机编码开关试验的程序和电路图及工程文件等资料合集

位定义的输入输出控制的keil程序和电路图免费下载

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发表于 05-22 17:26 51次 阅读
位定义的输入输出控制的keil程序和电路图免费下载

单片机之间的串口通信实例keil程序和电路图免费下载

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发表于 05-22 14:18 58次 阅读
单片机之间的串口通信实例keil程序和电路图免费下载

基于单片机的太阳能路灯智能控制系统设计

太阳能路灯智能控制系统是一种基于光伏发电的人性化路灯控制装置,通过实时监测光照强度,把模拟信息转换成....
发表于 05-22 08:00 87次 阅读
基于单片机的太阳能路灯智能控制系统设计

单片机的PID控制方法详细说明

经常有人问有关PID的用法,看一些有关单片及应用的书上都有关于PID的应用原理,但是面对具体的问题就....
发表于 05-22 08:00 97次 阅读
单片机的PID控制方法详细说明

红外遥控模拟的仿真资料和程序及工程文件免费下载

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发表于 05-21 15:55 43次 阅读
红外遥控模拟的仿真资料和程序及工程文件免费下载

单片机水塔控制系统的C语言资料免费下载

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发表于 05-21 15:55 43次 阅读
单片机水塔控制系统的C语言资料免费下载

水污染治理的措施分析

环境保护不仅是保护动植物及森林,而且还是保护及防治大气和水,不仅包括预防和治理各类大型污染源,而且还....
发表于 05-21 10:09 437次 阅读
水污染治理的措施分析

使用单片机实现火灾报警系统的设计论文说明

随着经济与技术的迅速发展,火灾成为当今世界各国人民所面临的一个共同的灾难性问题。它给人类社会造成严重....
发表于 05-21 08:00 49次 阅读
使用单片机实现火灾报警系统的设计论文说明

使用单片机实现火灾报警器的设计资料说明

本文介绍了一种适用于多种公共场所的基于单片机火灾报警系统。针对现有的分布式火灾报警系统投资大、安装麻....
发表于 05-21 08:00 58次 阅读
使用单片机实现火灾报警器的设计资料说明

单片机与嵌入式系统的学习课件合集免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是单片机与嵌入式系统的学习课件合集免费下载包括了:单片微型计算机概述及预备....
发表于 05-21 08:00 70次 阅读
单片机与嵌入式系统的学习课件合集免费下载

如何在PIC18单片机中使用BootLoader

介绍在PIC18系列单片机中使用BootLoader的原理、方法及优点;介绍HI-TECH公司使用C....
发表于 05-21 08:00 34次 阅读
如何在PIC18单片机中使用BootLoader

PIC18F97J60系列单片机的数据手册免费下载

PIC18F97J60 是新面世的低压产品系列,继承了 PIC18 单片机的传统优点(即出色的计算性....
发表于 05-21 08:00 58次 阅读
PIC18F97J60系列单片机的数据手册免费下载