單片機(jī)音樂演奏程序 經(jīng)典講解

單片機(jī)演奏一個(gè)音符，是通過引腳，周期性的輸出一個(gè)特定頻率的方波。
這就需要單片機(jī)，在半個(gè)周期內(nèi)輸出低電平、另外半個(gè)周期輸出高電平，周而復(fù)始。
半個(gè)周期的時(shí)間是多長(zhǎng)呢？眾所周知，周期為頻率的倒數(shù)，可以通過音符的頻率計(jì)算出半周期。
演奏時(shí)，要根據(jù)音符頻率的不同，把對(duì)應(yīng)的、半個(gè)周期的定時(shí)時(shí)間初始值，送入定時(shí)器，再由定時(shí)器按時(shí)輸出高低電平。

下面是個(gè)網(wǎng)上廣泛流傳的單片機(jī)音樂演奏程序，它可以循環(huán)的播放“世上只有媽媽好”這首樂曲。很多人都關(guān)心如何修改這個(gè)樂曲的內(nèi)容，但是不知如何入手。
做而論道對(duì)這個(gè)程序，給出說明，希望對(duì)大家有所幫助，以后大家自己就能夠編寫進(jìn)去新的樂曲。

在這個(gè)程序中，有兩個(gè)數(shù)據(jù)表，其中存放了事先算好的、各種音符頻率所對(duì)應(yīng)的、半周期的定時(shí)時(shí)間初始值。
有了這些數(shù)據(jù)，單片機(jī)就可以演奏從低音、中音、高音和超高音，四個(gè)八度共28個(gè)音符。

演奏樂曲時(shí)，就根據(jù)音符的不同數(shù)值，從半周期數(shù)據(jù)表中找到定時(shí)時(shí)間初始值，送入定時(shí)器即可控制發(fā)音的音調(diào)。
比如把表中的0xF2和0x42送到定時(shí)器，定時(shí)器按照這個(gè)初始值來產(chǎn)生中斷，輸出的方波，人們聽起來，這就是低音1。

樂曲的數(shù)據(jù)，也要寫個(gè)數(shù)據(jù)表，程序中以 code unsigned char sszymmh[] 命名。
這個(gè)表中每三個(gè)數(shù)字，說明了一個(gè)音符，它們分別代表：
第一個(gè)數(shù)字是音符的數(shù)值1234567之一，代表多來咪發(fā)...；
第二個(gè)數(shù)字是0123之一，代表低音、中音、高音、超高音；
第三個(gè)數(shù)字是時(shí)間長(zhǎng)度，以半拍為單位。
樂曲數(shù)據(jù)表的結(jié)尾是三個(gè)0。

程序如下：

#include
sbitspeaker = P1^7;
unsigned char timer0h, timer0l, time;
//--------------------------------------
//單片機(jī)晶振采用11.0592MHz
// 頻率-半周期數(shù)據(jù)表高八位本軟件共保存了四個(gè)八度的28個(gè)頻率數(shù)據(jù)
code unsigned char FREQH[] = {
0xF2, 0xF3, 0xF5, 0xF5, 0xF6, 0xF7, 0xF8,//低音1234567
0xF9, 0xF9, 0xFA, 0xFA, 0xFB, 0xFB, 0xFC, 0xFC,//1,2,3,4,5,6,7,i
0xFC, 0xFD, 0xFD, 0xFD, 0xFD, 0xFE,//高音 234567
0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFF};//超高音 1234567

// 頻率-半周期數(shù)據(jù)表 低八位
code unsigned char FREQL[] = {
0x42, 0xC1, 0x17, 0xB6, 0xD0, 0xD1, 0xB6,//低音1234567
0x21, 0xE1, 0x8C, 0xD8, 0x68, 0xE9, 0x5B, 0x8F, //1,2,3,4,5,6,7,i
0xEE, 0x44, 0x6B, 0xB4, 0xF4, 0x2D,//高音 234567
0x47, 0x77, 0xA2, 0xB6, 0xDA, 0xFA, 0x16};//超高音 1234567
//--------------------------------------
//世上只有媽媽好數(shù)據(jù)表要想演奏不同的樂曲, 只需要修改這個(gè)數(shù)據(jù)表
code unsigned char sszymmh[] = {
6, 2, 3,5, 2, 1,3, 2, 2,5, 2, 2,1, 3, 2,6, 2, 1,5, 2, 1,
//一個(gè)音符有三個(gè)數(shù)字。前為第幾個(gè)音、中為第幾個(gè)八度、后為時(shí)長(zhǎng)（以半拍為單位）。
//6, 2, 3 分別代表：６, 中音, ３個(gè)半拍;
//5, 2, 1 分別代表：５, 中音, １個(gè)半拍;
//3, 2, 2 分別代表：３, 中音, ２個(gè)半拍;
//5, 2, 2 分別代表：５, 中音, ２個(gè)半拍;
//1, 3, 2 分別代表：１, 高音, ２個(gè)半拍;
//
6, 2, 4, 3, 2, 2, 5, 2, 1, 6, 2, 1, 5, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 2, 1,
6, 1, 1, 5, 2, 1, 3, 2, 1, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 2,
5, 2, 1, 6, 2, 1, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 4, 5, 2, 3, 3, 2, 1,
2, 2, 1, 1, 2, 1, 6, 1, 1, 1, 2, 1, 5, 1, 6, 0, 0, 0};
//--------------------------------------

void t0int() interrupt 1//T0中斷程序，控制發(fā)音的音調(diào)
{
TR0 = 0;//先關(guān)閉T0
speaker = !speaker;//輸出方波, 發(fā)音
TH0 = timer0h;//下次的中斷時(shí)間, 這個(gè)時(shí)間, 控制音調(diào)高低
TL0 = timer0l;
TR0 = 1;//啟動(dòng)T0
}
//--------------------------------------
void delay(unsigned char t)//延時(shí)程序，控制發(fā)音的時(shí)間長(zhǎng)度
{
unsigned char t1;
unsigned long t2;
for(t1 = 0; t1 < t; t1++)//雙重循環(huán), 共延時(shí)t個(gè)半拍
for(t2 = 0; t2 < 8000; t2++); //延時(shí)期間, 可進(jìn)入T0中斷去發(fā)音
TR0 = 0;//關(guān)閉T0, 停止發(fā)音
}
//--------------------------------------
void song()//演奏一個(gè)音符
{
TH0 = timer0h;//控制音調(diào)
TL0 = timer0l;
TR0 = 1;//啟動(dòng)T0, 由T0輸出方波去發(fā)音
delay(time);//控制時(shí)間長(zhǎng)度
}
//--------------------------------------
void main(void)
{
unsigned char k, i;
TMOD = 1;//置T0定時(shí)工作方式1
ET0 = 1;//開T0中斷
EA = 1;//開CPU中斷
while(1) {
i = 0;
time = 1;
while(time) {
k = sszymmh[i] + 7 * sszymmh[i + 1] - 1;
//第i個(gè)是音符, 第i+1個(gè)是第幾個(gè)八度
timer0h = FREQH[k];//從數(shù)據(jù)表中讀出頻率數(shù)值
timer0l = FREQL[k];//實(shí)際上, 是定時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)度
time = sszymmh[i + 2];//讀出時(shí)間長(zhǎng)度數(shù)值
i += 3;
song();//發(fā)出一個(gè)音符
}} }
//======================================
應(yīng)網(wǎng)友要求，下面再詳細(xì)寫一下樂譜和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
以李叔同大師的《送別》的前二小節(jié)來說明轉(zhuǎn)換的方法。

這部分的歌詞是：“長(zhǎng)亭外，古道 邊，”；
這部分的樂譜是：| 5 35 1 － | 6 16 5 － |。
（注意：樂譜中的1是高音，上邊是帶點(diǎn)的；還有些音符，應(yīng)該有下劃線，在這里都無法標(biāo)出。感興趣的網(wǎng)友應(yīng)該去查看正規(guī)的樂譜。）

那么，據(jù)此就可以寫出《送別》前二小節(jié)的數(shù)據(jù)表：
//--------------------------------------
code unsigned char sszymmh[] = {
5, 2, 2,3, 2, 1,5, 2, 1,1, 3, 4,
//嗦,中音,2個(gè)半拍;　咪,中音,1個(gè)半拍;　嗦,中音,1個(gè)半拍;　哆,高音,4個(gè)半拍
6, 2, 2,1, 3, 1,6, 2, 1,5, 2, 4,
//啦,中音,2個(gè)半拍;　哆,高音,1個(gè)半拍;　啦,中音,1個(gè)半拍;　嗦,中音,4個(gè)半拍
0, 0, 0};
//結(jié)束標(biāo)記
//--------------------------------------

記?。喝齻€(gè)數(shù)字一組，代表一個(gè)音符。
第一個(gè)數(shù)字是1234567之一，代表音符哆來咪發(fā)...；
第二個(gè)數(shù)字是0123之一，代表低音、中音、高音、超高音；
第三個(gè)數(shù)字是半拍的個(gè)數(shù)，代表時(shí)間長(zhǎng)度。
當(dāng)三個(gè)數(shù)字都是0，就代表樂曲數(shù)據(jù)表的結(jié)尾。

用這個(gè)數(shù)據(jù)表，替換掉程序中《世上只有媽媽好》的數(shù)據(jù)表，本程序就可以播放《送別》的前兩小節(jié)。