目錄
效果展示?
前言
? ? ? ? 一、設(shè)計背景
? ? ? ? 1.1、知識儲備?
? ? ? ? 二、系統(tǒng)設(shè)計方案
? ? ? ? 2.1、實現(xiàn)功能?
? ? ? ? 2.2、硬件部分
? ? ? ? 2.3、軟件部分?
? ? ? ? 三、軟件設(shè)計
?????????3.1、設(shè)計流程圖
? ? ? ? ?3.2、音樂頻率的設(shè)置
? ? ? ? ?3.3、編程主要思路
? ? ? ? 四、程序設(shè)計??
效果展示?
?
基于STM32用PWM控制蜂鳴器
前言
? ? ? ? 音樂播放器項目，我使用PWM輸出捕獲的方式控制無源蜂鳴器響，這樣可以解放主函數(shù)的空間，用來控制其他外設(shè)。?（PWM的介紹在STM32學(xué)習(xí)筆記中我做了詳細(xì)的介紹和應(yīng)用實例）
? ? ? ? 一、設(shè)計背景
? ? ? ? 1.1、知識儲備?
? ? ? ? 用到了蜂鳴器、獨立按鍵、LED、PWM輸出捕獲、引腳重映射、定時器中斷等方面的知識。同時還要了解STM32內(nèi)部時鐘樹，我用到的開發(fā)工具有：STM32 CubeMX和MDK kile5，并且我使用的是HAL庫進行的編程。為什么不用標(biāo)準(zhǔn)庫主要是因為，HAL庫是ST公司一直維護和支持更新的庫，它的支持性更好，標(biāo)準(zhǔn)庫在2011年就已經(jīng)停止了維護，但是HAL庫的調(diào)用更抽象，所以我在學(xué)習(xí)時用標(biāo)準(zhǔn)庫，更加形象具體，能快速的打好基礎(chǔ)，而做項目則用的HAL庫，可以用cubeMX進行圖形化編程，效率更高。兩種庫各有利弊，不存在誰好誰壞。?而且HAL庫只是支持ST公司的單片機，這變相限制了開發(fā)移植性。
? ? ? ? 二、系統(tǒng)設(shè)計方案
? ? ? ? 2.1、實現(xiàn)功能?
????????1.開發(fā)板通電，蜂鳴器能正常播放音樂；
????????2.通過按鍵可以向前\向后切換歌曲；
????????3.LED指示燈隨著按鍵的按下進行翻轉(zhuǎn)指示；
? ? ? ? 2.2、硬件部分
? ? ? ? 使用的是正點原子精英開發(fā)板，芯片是STM32F103ZET6，內(nèi)部時鐘為72M。蜂鳴器是無源蜂鳴器，無內(nèi)部振蕩電路，可以改變其頻率，使其播放音樂。獨立按鍵控制音樂的播放并且可以切歌。LED做為指示燈，用來判斷獨立按鍵是否按下。
? ? ? ? 2.3、軟件部分?
? ? ? ? PE5、PB5為LED引腳，PB7為PWM輸出捕獲引腳（TIM4、CH2），PE3、PE4為獨立按鍵控制引腳（開啟中斷），開啟定時器TIM2；
? ? ? ? 三、軟件設(shè)計
?????????3.1、設(shè)計流程圖
? ? ? ? ?3.2、音樂頻率的設(shè)置
? ? ? ? 這個項目的難點就是設(shè)置音樂頻率，按照我之前使用51單片機制作音樂播放器的經(jīng)驗，音樂頻率，主要是音樂的音符，音調(diào)和節(jié)拍之間的關(guān)系。
? ? ? ? 音符決定發(fā)音單元，音調(diào)決定音量的高低，節(jié)拍決定音符發(fā)音的時間長短。
? ? ? ? ?3.3、編程主要思路
? ? ? ? 因為我采用PWM和定時器控制蜂鳴器，主要關(guān)系是這樣的：定時器把握音樂的節(jié)拍，PWM把握音調(diào)和音符。
? ? ? ? 還是得說一下PWM。PWM 周期由定時器分頻系數(shù)和重裝載值共同決定，STM32F103ZET6的主頻為72MHZ，設(shè)置分頻為9，所以最大是8MHZ。而我們所需要的最小頻率是262HZ，所以我們只需要計算得到的重裝載值不大于定時器的重裝載最大值（65535）即可。?
????????所以每次轉(zhuǎn)換音符時，動態(tài)修改重裝載值即可實現(xiàn) PWM 輸出頻率的變化，進而控制無源蜂鳴器發(fā)聲。定時器將進行 ms 中斷，判斷每拍時間是否到達(dá)，到達(dá)則播放下一拍。?
? ? ? ? 四、程序設(shè)計??
?篇幅有限，只能展示部分代碼，需要全部代碼，請私信博主，謝謝。
music.c程序如下：?
#include "music.h"
uint16_t C_FREQ[]={0,262,294,330,349,392,440,
494,523,587,659,698,784,880,988,
1046,1175,1318,1397,1568,1760,1976};
/*-------------------兩只老虎--------------------*/
/*頻率*/
uint8_t music_two_tiger_f[]={
1,2,3,1,
1,2,3,1,
3,4,5,
3,4,5,
5,6,5,6,3,1,
5,6,5,4,3,1,
1,5,1,
1,5,1,
};
/*1/4拍長*/
u16 music_two_tiger_t_echo=150;
/*長度*/
u16 music_two_tiger_len=(sizeof(music_two_tiger_f)/sizeof(uint8_t));
/*拍長*/
uint8_t music_two_tiger_t[]={
P_1,P_1,P_1,P_1,
P_1,P_1,P_1,P_1,
P_1,P_1,P_2,
P_1,P_1,P_2,
P_4_3,P_4_1,P_4_3,P_4_1,P_1,P_1,
P_4_3,P_4_1,P_4_3,P_4_1,P_1,P_1,
P_1,P_1,P_2,
P_1,P_1,P_2,
};
/*-------------------春節(jié)序曲--------------------*/
/*頻率*/
uint8_t music_happy_newyear_f[]={
3,2,3,5,5,6,
7,6,7,7,
3,7,6,5,3,5,
6,5,6,5,
5,6,1,6,1,2,
1,6,5,3,
5,6,1,2,1,7,
6,5,6,5,
3,2,3,5,5,6,
1,6,3,1,
};
/*1/4拍長*/
u16 music_happy_newyear_t_echo=200;
/*長度*/
u16 music_happy_newyear_len=(sizeof(music_happy_newyear_f)/sizeof(uint8_t));
/*拍長*/
uint8_t music_happy_newyear_t[]={
P_2_1,P_1,P_2_1,P_2_1,P_1,P_2_1,
P_1,P_2_1,P_2_1,P_2,
P_2_1,P_1,P_2_1,P_2_1,P_1,P_2_1,
P_4_3,P_4_1,P_1,P_2,
P_4_3,P_4_1,P_1,P_2_1,P_1,P_2_1,
P_1,P_2_1,P_2_1,P_2,
P_4_3,P_4_1,P_1,P_2_1,P_1,P_2_1,
P_4_3,P_4_1,P_1,P_2,
P_2_1,P_1,P_2_1,P_2_1,P_1,P_2_1,
P_1,P_2_1,P_2_1,P_2,
};
/*-------------------難忘今宵--------------------*/
/*頻率*/
uint8_t music_bitter_unforget_f[]={
2,3,2,1,2,3,2,5,
5,5,5,2,4,3,2,
7,1,2,3,1,7,1,2,3,5,
5,4,3,4,3,2,1,
5,6,5,4,1,3,4,6,5,5,
2,6,5,6,4,6,5,
3,4,3,2,5,3,4,3,2,1,
5,4,3,4,3,2,1,
6,5,4,1,4,6,5,5,
6,5,4,1,4,6,5,5,
3,2,1,5,1,3,2,2,
3,2,1,5,1,3,5,5,
3,2,1,5,1,3,1,1,
};
/*1/4拍長*/
u16 music_bitter_unforget_t_echo=300;
/*長度*/
u16 music_bitter_unforget_len=(sizeof(music_bitter_unforget_f)/sizeof(uint8_t));
/*拍長*/
uint8_t music_bitter_unforget_t[]={
P_2_1,P_4_1,P_4_1,P_1,P_2_1,P_4_1,P_4_1,P_1,
P_2_1,P_2_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_2,
P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_1,
P_2_1,P_2_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_2,
P_2_1,P_4_1,P_4_1,P_2_1,P_2_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_1,
P_2_1,P_2_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_2,
P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_1,
P_2_1,P_2_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_2,
P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_2_1,P_2,
P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_2_1,P_2,
P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_2_1,P_2,
P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_2_1,P_2,
P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_4_1,P_2_1,P_2,
};
struct MUSIC_T music_t;
u8 B0[]="stop";
u8 B1[]="two tigers";
u8 B2[]="happy newyear";
u8 B3[]="bitter_unforget";
void music_tea_seeds(u8 n){
switch(n){
case 0:{
music_t.f=NULL;
music_t.t=NULL;
music_t.len=0;
music_t.t_each=0;
music_t.name=B0;
};break;
case 1:{
music_t.f=music_two_tiger_f;
music_t.t=music_two_tiger_t;
music_t.len=music_two_tiger_len;
music_t.t_each=music_two_tiger_t_echo;
music_t.name=B1;
}; break;
case 2:{
music_t.f=music_happy_newyear_f;
music_t.t=music_happy_newyear_t;
music_t.len=music_happy_newyear_len;
music_t.t_each=music_happy_newyear_t_echo;
music_t.name=B2;
};break;
case 3:{
music_t.f=music_bitter_unforget_f;
music_t.t=music_bitter_unforget_t;
music_t.len=music_bitter_unforget_len;
music_t.t_each=music_bitter_unforget_t_echo;
music_t.name=B3;
};break;
case 4:{
}; break;
case 5:{
};break;
}
}
beep.c
#include "beep.h"
#include "music.h"
#include "tim.h"
#define TEA_VOL 99
/*
蜂鳴器根據(jù)頻率發(fā)聲音
note_f：頻率,取值來自于數(shù)組
vol:聲音，取值范圍區(qū)間:[0,100]
*/
void my_passive_buzzer_set(uint16_t note_f)
{
/*計算自動重裝載值,計算新的頻率*/
uint16_t Autoreload=(80000.0/(float)C_FREQ[note_f])-1;
/*計算音量*/
uint16_t volume=(((float)Autoreload)/100.0)*TEA_VOL;
/*設(shè)置自動重裝載值*/
__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim4,Autoreload);
/*設(shè)置音量*/
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim4,TIM_CHANNEL_2,volume);
/*情況計算值*/
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim4,0);
}
u32 paly_delay_ms=0;
void my_buzzer_play()
{
static u8 last_flg=255;//記錄上一首歌
/*歌曲切換*/
if(last_flg!=music_t.now_flg)
{
music_t.now_len=0;
music_code_get(music_t.now_flg);
last_flg=mymusic_t.now_flg;
}
if(music_t.now_flg==0)
{
passive_buzzer_set(0);
return;
}
if(paly_delay_ms==0)
{
paly_delay_ms=music_t.t_each*music_t.t[music_t.now_len];
passive_buzzer_set(music_t.f[music_t.now_len]);
if(music_t.now_len>=(music_t.len-1))
{
music_t.now_len=0;
}else
{
music_t.now_len++;
}
}else
{
paly_delay_ms--;
}
}
/*定時器1ms中斷*/
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(htim->Instance == TIM2)
{
buzzer_play();
}
}
tim.c文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-779054.html
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
******************************************************************************
* @file tim.c
* @brief This file provides code for the configuration
* of the TIM instances.
******************************************************************************
* @attention
*
* Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.
* All rights reserved.
*
* This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
* in the root directory of this software component.
* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
*
******************************************************************************
*/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "tim.h"
/* USER CODE BEGIN 0 */
/* USER CODE END 0 */
TIM_HandleTypeDef htim2;
TIM_HandleTypeDef htim4;
/* TIM2 init function */
void MX_TIM2_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN TIM2_Init 0 */
/* USER CODE END TIM2_Init 0 */
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
/* USER CODE BEGIN TIM2_Init 1 */
/* USER CODE END TIM2_Init 1 */
htim2.Instance = TIM2;
htim2.Init.Prescaler = 7200-1;
htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim2.Init.Period = 9;
htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN TIM2_Init 2 */
/* USER CODE END TIM2_Init 2 */
}
/* TIM4 init function */
void MX_TIM4_Init(void)
{
/* USER CODE BEGIN TIM4_Init 0 */
/* USER CODE END TIM4_Init 0 */
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
/* USER CODE BEGIN TIM4_Init 1 */
/* USER CODE END TIM4_Init 1 */
htim4.Instance = TIM4;
htim4.Init.Prescaler = 9-1;
htim4.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim4.Init.Period = 65535-1;
htim4.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim4.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
if (HAL_TIM_Base_Init(&htim4) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim4, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim4) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim4, &sMasterConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 0;
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim4, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/* USER CODE BEGIN TIM4_Init 2 */
/* USER CODE END TIM4_Init 2 */
HAL_TIM_MspPostInit(&htim4);
}
void HAL_TIM_Base_MspInit(TIM_HandleTypeDef* tim_baseHandle)
{
if(tim_baseHandle->Instance==TIM2)
{
/* USER CODE BEGIN TIM2_MspInit 0 */
/* USER CODE END TIM2_MspInit 0 */
/* TIM2 clock enable */
__HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
/* TIM2 interrupt Init */
HAL_NVIC_SetPriority(TIM2_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);
/* USER CODE BEGIN TIM2_MspInit 1 */
/* USER CODE END TIM2_MspInit 1 */
}
else if(tim_baseHandle->Instance==TIM4)
{
/* USER CODE BEGIN TIM4_MspInit 0 */
/* USER CODE END TIM4_MspInit 0 */
/* TIM4 clock enable */
__HAL_RCC_TIM4_CLK_ENABLE();
/* TIM4 interrupt Init */
HAL_NVIC_SetPriority(TIM4_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM4_IRQn);
/* USER CODE BEGIN TIM4_MspInit 1 */
/* USER CODE END TIM4_MspInit 1 */
}
}
void HAL_TIM_MspPostInit(TIM_HandleTypeDef* timHandle)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
if(timHandle->Instance==TIM4)
{
/* USER CODE BEGIN TIM4_MspPostInit 0 */
/* USER CODE END TIM4_MspPostInit 0 */
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
/**TIM4 GPIO Configuration
PB7 ------> TIM4_CH2
*/
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/* USER CODE BEGIN TIM4_MspPostInit 1 */
/* USER CODE END TIM4_MspPostInit 1 */
}
}
void HAL_TIM_Base_MspDeInit(TIM_HandleTypeDef* tim_baseHandle)
{
if(tim_baseHandle->Instance==TIM2)
{
/* USER CODE BEGIN TIM2_MspDeInit 0 */
/* USER CODE END TIM2_MspDeInit 0 */
/* Peripheral clock disable */
__HAL_RCC_TIM2_CLK_DISABLE();
/* TIM2 interrupt Deinit */
HAL_NVIC_DisableIRQ(TIM2_IRQn);
/* USER CODE BEGIN TIM2_MspDeInit 1 */
/* USER CODE END TIM2_MspDeInit 1 */
}
else if(tim_baseHandle->Instance==TIM4)
{
/* USER CODE BEGIN TIM4_MspDeInit 0 */
/* USER CODE END TIM4_MspDeInit 0 */
/* Peripheral clock disable */
__HAL_RCC_TIM4_CLK_DISABLE();
/* TIM4 interrupt Deinit */
HAL_NVIC_DisableIRQ(TIM4_IRQn);
/* USER CODE BEGIN TIM4_MspDeInit 1 */
/* USER CODE END TIM4_MspDeInit 1 */
}
}
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
????????謝謝支持~文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-779054.html
到了這里，關(guān)于基于STM32制作的音樂播放器，用PWM控制蜂鳴器的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
