蜂鳴器驅動原理與演奏音樂的2種方法

電磁式蜂鳴器驅動原理：

蜂鳴器發聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁圈產生磁場來驅動振動膜發聲的。因此需要一定的電流才能驅動它，而單片機I/O引腳輸出的電壓較小。單片機輸出的TTLK電平基本驅動不了蜂鳴器，因需要增加一個放大電路。這里用三極管作為放大電路。下面是原理圖：

我這里的J8端是跟芯片的P1^5端口相連，當P1^5輸出高電平時，三極管截止，蜂鳴器不發聲，反之，輸出低電平時，蜂鳴器發聲。

而要驅動蜂鳴器能像唱歌一樣的發聲，其實只要使蜂鳴器發出頻率和持續時間不同的聲音即可。周期等于頻率的倒數，所以可以通過頻率知道這段的時間，所以可以通過調用延時函數或者定時器實現，同樣的發聲的持續時間也可以通過延時函數實現，所以讓蜂鳴器唱歌最關鍵的就是知道要延長多少時間！

用單片機來演奏音樂，，只要搞清楚兩個概念就好了，分別是“音調”和“節拍”。

音調表示一個音符該唱的頻率。

節拍表示一個音符該唱多少時間。

這里有兩種方法來實現該功能：

（1）查表法

這個方法復雜的地方在于你要找出每個音符相對應的頻率(根據音符；頻率對照表找)，然后根據公式轉換為相應的時間(取半周期)，然后通過延時函數實現。最后編程實現。

整個流程是這樣的：

首先根據生日快樂歌的樂譜將各個音調轉換為相應的頻率。

比如：左邊是生日快樂歌樂譜，右邊是音符頻率轉換表

??????

這里先來了解一下樂譜的一點知識，左邊樂譜數字下面有點說明是低音，沒點說明就是普通的，數字上面有點就是高音，而5的低音就是4.5，高音是5.5，其他音符也是相應的道理。

樂譜的左上方有寫“1=F”，而一般的樂譜都是C調，就是“1=C”，注意，樂譜里面的1234567(哆啦咪發索拉西多)相對應的不是ABCDEFG而是CDEFGAB！所以這里規定是F調的話，

那么就說明2就要唱G，3要唱A，……7要唱E，所以這里的低音5對應的應該是低音的1.5?。。?！就是所謂的要相應的左移或者右移。如果還是不明白的話，看下面：

1原本對應的應該是C，4原本應該對應的是F，對吧？

然后現在1對應的變成F了，就相當于對應了4，對吧？

那么1.5對應的是什么？

4.5咯！

那2對應的是什么？

5唄！

那么好了咯，低音5是4.5，是不是就是等于1.5？所以半周期就是1803μs。

至于為什么是根據半周期算，那是因為單片機是通過循環對蜂鳴器接的端口置位，復位來使發聲的，所以就是半周期。因為我用的是無源的蜂鳴器，有源的蜂鳴器就是全周期了。

然后就是按照上述道理，一個個轉換，并用延時函數實現，因為每個音符的轉換頻率都不一樣，要么使用多個延時函數一個個實現準確的音調頻率，但是這樣太煩，而且單片機本身就不是專門

弄來唱歌的。我們不應該為難他們，所以自己將就一下就算了。所以延時函數為了適應每個音調都有差不多的頻率，這個就靠自己計算了，而且不同的歌那個值還不一樣，所以這就是這個問題

的難點。

接下來的就是那個唱多久的問題，一般的歌曲默認的一個節拍是400ms-500ms。

同樣的看樂譜左上方，它有寫“3/4”，意思是以四分音符為節拍，每一個小結有三拍。

而在每個數字下面有一條橫線，那時間就是那個節拍的時間乘上0.5，有兩條就乘上0.25，三條就乘以0.125。。。音樂的基本知識就別為難我了，我是個音樂白癡。。所以我就這么理解了。。

哈哈哈哈哈~

而至于節拍轉換為頻率，也是有相應的表的，見下：

同樣的也是通過延時函數來實現，當然也是會有誤差的。

編程思想的話挺簡單的，就是先將音符頻率和所要唱的時間轉換好，放到兩個數組里面。然后在主程序里面，通過延時達到相應頻率，唱完一遍，停一會，接著唱就好了。

（2）用工具轉碼并用計時器實現

這個代碼明顯的來自網絡。哈哈。原諒我，這個我就不說明了。哎，還是再說一下步驟吧。。(具體我也不是很懂，不同這個真的很通用，所以還是放到筆記上了。。)

一開始就用MUSICENCODE這個將樂譜轉換為相應的代碼，然后根據音調和音區生成一個新的頻率表。所謂的音區就是降調，平調，升調，這個可以根據轉換的代碼相應位得知。

再計算歌曲的長度，用while就好，用來設置一首歌唱完之后再來一遍還是執行其他動作。

再取出數組數據的奇數位，那個就是表示音長的。然后根據這個計算一個音調唱多久，并將初值賦給定時器。關于定時器的使用，之后會放出。

一個音調唱多久最好的方法就是設置一個基本時長，因為這個例子中，一個四分節拍大概是400ms-500ms，然后有的是1/4拍（100ms），有的2/4拍（200ms），所以就設置一個

50ms的定時器，調用的時候設置一下參數就好了。這樣做的好處就是方便。

接著調用函數讓它唱歌就好

比較一下這兩個方法的優缺點，第一種方法轉碼太復雜，不過聲音很好，分辨率高。第二種方法通用！不同的歌，你只要用工具轉一下碼，然后重新用個數組保存這些值，然后再通過

Play（樂曲名,調號,升降八度,演奏速度）這個函數調用就好了，不過用這種方法實現的效果音質不是很理想。其實最主要的是這種方法對音樂知識不理解也沒關系，而第一種方法還是

需要一定的知識來獲得正確的音調頻率和音長。