利用单片机演奏音乐大概是单片机爱好者感兴趣的问题之一。这里我们用网站提供的实验板来做这个实验,并且了解单片机演奏音乐的基本原理,和相关的源程序。
首先来完成必要的硬件部分,硬件部分比较简单,如下图: AT89C51单片机的P2.5口控制一个8550的三极管,三极管控制电磁蜂鸣器的电源通断。 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,200HZ音频的变化周期为1/200秒,即5ms。这样,当P2.5的高电平或低电平的持续时间为2.5ms时就能发出200HZ的音调。
乐曲中,每一音符对应着确定的频率,我们将每一音符的时间常数和其相应的节拍常数作为一组,按顺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,就可以实现演奏效果。
此外,结束符和体止符可以分别用代码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,则产生相应的停顿效果。
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同的音符。
程序框图如图2所示。

下面给出程序序请单,可直接在51实验板上进行演奏。本程序演奏的是民歌“八月桂花遍地开”,C调,节奏为94拍/分。网友也可以自行找出一首歌,将乐曲翻译成码表输入机器,而程序不变。本实验方法简便,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。
;标题 '八月桂花香'发声程序
- 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
- MUSIC1:
- NOP
- CLR A ;A清零
- MOVC A,@A+DPTR ;查表取代码
- JZ END0 ;是00H,则结束
- CJNE A,#0FFH,MUSIC5 ;如果是休止符,往下执行
- LJMP MUSIC3
- MUSIC5:
- NOP
- MOV R6,A ;R6=18H音符的频率
- INC DPTR DPTR加一
- MOV A,#0
- MOVC A,@A+DPTR ;取节拍代码送R7
- MOV R7,A ;R7=30H音符发音的时间
- SETB TR0 ;启动计数
- MUSIC2:
- NOP
- CPL P2.5 ;P2.5是音乐输出引脚
- MOV A,R6
- MOV R3,A ;R3=R6=18H
- 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
- LJMP MUSIC1
- MUSIC3:
- NOP ;休止100毫秒
- CLR TR0
- MOV R2,#0DH ;R2=13
- MUSIC4:
- NOP
- MOV R3,#0FFH ;R3=255
- LCALL DEL
- DJNZ R2,MUSIC4
- INC DPTR
- LJMP MUSIC1
- END0:
- NOP
- MOV R2,#0FFH ;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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