【开源】蜂鸣器怎样实现类似高级冰箱上很清脆“叮叮”声...- 大数跨境

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【开源】蜂鸣器怎样实现类似高级冰箱上很清脆“叮叮”声...

芯片之家

2020-01-07

导读：开源伪和弦音乐声的产生原理及电路，源码！

作者：阿莫amigenius，排版整理：晓宇

微信公众号：芯片之家（ID：chiphome-dy）

阿莫上有位兄弟发帖问蜂鸣器如何产生清脆的“叮叮”的声音，帖子不小心🔥了。

很快就盖了100多层楼，大家普遍都很感兴趣，ID为amigenius的大神手贱回了一帖，引来了很多兄弟的兴趣，这位兄台很无私，在此奉上电路和源码。

其实，这种听起来比较悦耳的声音产生原理也非常简单。就是利用电容的放电产生一个渐弱的尾音，模拟出击打风铃的音色。

电路如下：

BUZ-H负责输出音频频率，BUZ-L负责对C12的充电作控制。

例如，要发出“叮~~~~”的一声，在BUZ-H输出2400Hz的方波，BUZ-L输出72ms的高电平，此段时间内，蜂鸣器将由幅值12V的频率驱动，发出类似击打瞬间的声音，同时对C12充电。72ms后，BUZ-L输出低电平，这个时候，蜂鸣器将由C12来提供驱动电流，并且随著电容放电，声音逐渐减弱，产生类似风铃尾音的效果。1秒后，关闭BUZ-H的输出。

这种发声方式，其实还是单音频发声，只是在单音频的基础上，用电容的充放电模拟了击打和尾音，产生比较丰满悦耳的听感，所以称之为“伪和弦”。

各位有兴趣的话，可以用多个蜂鸣器同时发出不同音调，组成多音的真和弦，一个音调输出占用一个定时器。俺以前10多年前蛋疼，搞过几十个蜂鸣器的（5和弦，蜂鸣器多个并联），并且并增加一个IO用作电容的放电回路来产生短音，听感还是不错的。真有空时回老家翻出来拍个视频给大家看看。

源码如下，带音量控制，带家电常用的音调组合，还附上一个超级玛丽的1UP声音，玩过的朋友肯定会觉得很亲切，哈哈！

源码不是整个工程，我也懒得整理了，生活艰苦，搬砖不易。

用法，在您的工程里面增加两个文件，一个名为Music.c，一个名为Music.h（头文件）。现在源码，使用的是STM32F1xx，主频72M，使用的定时器是TIM2（任意定时器均可，自己修改），使用硬件PWM输出。所以您单片机有N个定时器，则可以最多N-1个真和弦（留一个做主时基），做产品，通常一个伪和弦就够了。Music_Srv()这个函数，没4ms调用一次，您放中断也行，放主循环也行（前提是您主循环没有阻塞的占用）。需要发声的时候，任意地方放一句 Music_Triger=MUSIC_XXX; 即可，不阻塞，也不用等它播完再调用，随传随叫。

BUZ-L现在接的是PA1，这个任意IO即可，请自行修改。BUZ-H接的是PA0，这个随您用不同的TIM而不同，自己修改，例程用的是TIM2。

源码如下：

//*************************************************************************************************************************************Music.h源码：
#ifndef __MUSIC_H_#define __MUSIC_H_
//BUZ-L定义IO#define BEEPL_1 GPIOA_DSRR=BIT1#define BEEPL_0 GPIOA_DRR=BIT1#define BEEPL_XOR {if(BitTst(GPIOA_ODR,BIT1)) BEEPL_0; else BEEPL_1;}
//音乐声定义#define MUSIC_PWR_UP 1#define MUSIC_TURN_ON 2#define MUSIC_TURN_OFF 4#define MUSIC_DING 3#define MUSIC_UP 5#define MUSIC_DOWN 6#define MUSIC_1UP 7
extern volatile  uint8  Music_Triger;    //触发发声标志extern uint8  flg_MusicPlaying;         //非0表示正在发声
void Music_Srv(void);     //4ms调用一次void Music_InitIO(void);    //初始化IOvoid Music_Init(void);   //初始化Music模块。
#endif
//*************************************************************************************************************************************Music.c源码：#include "music.h"
#define TIM2_ARR (*((volatile uint16 *)(TIM2_BASE + 0x002c)))#define TIM2_CR1 (*((volatile uint16 *)(TIM2_BASE + 0)))#define TIM2_CCR1 (*((volatile uint16 *)(TIM2_BASE + 0x0034)))#define TIM2_CCER (*((volatile uint16 *)(TIM2_BASE + 0x0020)))#define TIM2_CNT   (*((volatile uint16 *)(TIM2_BASE + 0x0024)))#define TIM2_CCR2 (*((volatile uint16 *)(TIM2_BASE + 0x0038)))// 定义常用频率，数字多少就是多少Hz#define _28 2850   #define _24 2400#define _22 2250#define _21 2100#define _18 1850#define _16 1650// 定义duo,rui,mi,fa,so等等#define _l1 130#define _l2 146#define _l3 164#define _l4 174#define _l5 196#define _l6 220#define _l7 246
#define _1 261#define _2 293#define _3 329#define _4 349#define _5 392#define _6 440#define _7 494
#define _1d1 523#define _2d1 587#define _3d1 659#define _4d1 698#define _5d1 784#define _6d1 880#define _7d1 987
#define _1d2 1046#define _2d2 1175#define _3d2 1318#define _4d2 1397#define _5d2 1568#define _6d2 1760#define _7d2 1976
#define _1d3 (_1d2*2)#define _2d3 (_2d2*2)#define _3d3 (_3d2*2)#define _4d3 (_4d2*2)#define _5d3 (_5d2*2)#define _6d3 (_6d2*2)#define _7d3 (_7d2*2)

//定义不同的乐曲数组，0 结束const uint16 Music1_FrqTab[]={  //频率表，对应BUZ-H的输出频率，0 结束        _18,        _18,        _21,        _21,        _24,        _24,        _28,        _28,        0,};const uint8 Music1_TimeTab[]={        //BUZ-L输出时间，偶数高电平，奇数为低电平尾音，x4ms，0 结束        20,        30,        20,        30,        20,        30,        20,        255,        0,};
const uint16 Music2_FrqTab[]={        _21,        _21,        _22,        _22,        _24,        _24,        0};const uint8 Music2_TimeTab[] ={                //x4ms        10,        18,        10,        18,        10,        255,        0,};
const  uint16 Music3_FrqTab[]={        _24,        _24,        0,};const  uint8 Music3_TimeTab[] ={                //x4ms        18,        255,        0,};
const  uint16 Music4_FrqTab[] ={        _28,        _28,        _24,        _24,        _21,        _21,        0};const  uint8 Music4_TimeTab[]={                //x4ms        10,        18,        10,        18,        10,        255,        0,};
const  uint16 Music5_FrqTab[] ={        _16,        _16,        _18,        _18,        _21,        _21,        0};const  uint8 Music5_TimeTab[] ={                //x4ms        6,        16,        6,        16,        6,        255,        0,};
const  uint16 Music6_FrqTab[] ={        _21,        _21,        _18,        _18,        _16,        _16,        0};const  uint8 Music6_TimeTab[] ={                //x4ms        6,        16,        6,        16,        6,        255,        0,};
const uint16 Music7_FrqTab[]={        1324,1324,1574,1574,2645,2645,        2114,2114,2347,2347,3154,3154,        0,};const uint8 Music7_TimeTab[]={                //x4ms        15,          25,           15,            25,   15,    25,        15,     25        , 15 ,     25  ,  15,  255,        0,};
uint8 Music_Vol=137;    //音量volatile uint8  Music_Triger=0;   //触发播放哪一支，例如播放“叮~~~”，则任意地方调用 Music_Triger=MUSIC_DING;uint8  flg_MusicPlaying=0;   //非零播放中。
//乐曲表指针uint16 const  *  music_frq_tab;      uint8 const  *  music_interval_tab;
TIM_TimeBaseInitTypeDef T2_TimeBaseStruct;TIM_OCInitTypeDef T2_OCInitStruct;
void Music_SetVolumn(uint8 vol){     //设置音量，并且初始化TIM输出        uint32 lTmp;        lTmp=T2_TimeBaseStruct.TIM_Period;        lTmp*=vol;        lTmp/=255;        T2_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;                    T2_OCInitStruct.TIM_Pulse = lTmp;        T2_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;        T2_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;        TIM_OC1Init(TIM2, &T2_OCInitStruct);}/* ---------------------------------------------------------------  TIM2 Configuration: Output Compare Toggle Mode:  TIM2CLK = 72 MHz, Prescaler = 0x9, TIM2 counter clock = 7.2 MHz--------------------------------------------------------------- */void Music_SetFrq(uint16 frq){    //  设置频率并初始化TIM        uint32 clk;        clk=7200000;        clk/=frq;        clk--;        /* Time base configuration */        T2_TimeBaseStruct.TIM_Period = clk;                 T2_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler = 0x9;              T2_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision = 0x0;           T2_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;        TIM_TimeBaseInit(TIM2, &T2_TimeBaseStruct);
        Music_SetVolumn(Music_Vol);    }
void Music_ChangeFrq(uint16 frq){    //改变频率。        uint32 clk;        clk=7200000;        clk/=frq;        clk--;        /* Time base configuration */        TIM2_ARR = clk;             clk*=Music_Vol;        clk/=255;        TIM2_CCR1=clk;}
void Music_Frq_Enable(void){        TIM2_CCER|=BIT0;}
void Music_Frq_Diable(void){        TIM2_CCER&=(~BIT0);}
void Music_Init(void){        Music_SetFrq(4000);
        TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE); // 这个记得要开
        //启用CCR1寄存器的影子寄存器（直到产生更新事件才更改设置）        TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);
        Music_Frq_Diable();        TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);}
void Music_InitIO(void){        GPIO_InitTypeDef tmpGPIO;               tmpGPIO.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;        tmpGPIO.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
        tmpGPIO.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;        GPIO_Init(GPIOA,&tmpGPIO);
        tmpGPIO.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;        tmpGPIO.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;        GPIO_Init(GPIOA,&tmpGPIO);               BEEPL_1;}
void Music_Select(void){        switch(Music_Triger){                default:                               flg_MusicPlaying=0;                        return;                case MUSIC_PWR_UP:                        music_frq_tab=Music1_FrqTab;                        music_interval_tab=Music1_TimeTab;                        break;                case MUSIC_TURN_ON:                        music_frq_tab=Music2_FrqTab;                        music_interval_tab=Music2_TimeTab;                        break;                case MUSIC_DING:                        music_frq_tab=Music3_FrqTab;                        music_interval_tab=Music3_TimeTab;                        break;                case MUSIC_TURN_OFF:                        music_frq_tab=Music4_FrqTab;                        music_interval_tab=Music4_TimeTab;                        break;                case MUSIC_UP:                        music_frq_tab=Music5_FrqTab;                        music_interval_tab=Music5_TimeTab;                        break;                case MUSIC_DOWN:                        music_frq_tab=Music6_FrqTab;                        music_interval_tab=Music6_TimeTab;                        break;                case MUSIC_1UP:                        music_frq_tab=Music7_FrqTab;                        music_interval_tab=Music7_TimeTab;                        break;        }        flg_MusicPlaying=1;}


void Music_Srv(void){        static uint8  PlayStep=0;        static uint8  PlayCt=0;        uint8 cTmp;
        if(Music_Triger){                Music_Select();                Music_Triger=0;                PlayStep=0;                PlayCt=0;                               Music_ChangeFrq(music_frq_tab[PlayStep]);                Music_Frq_Enable();
                BEEPL_1;        }        if(flg_MusicPlaying){                cTmp=music_interval_tab[PlayStep];                PlayCt++;                if(PlayCt>=cTmp){                        PlayCt=0;                        PlayStep++;                        Music_ChangeFrq(music_frq_tab[PlayStep]);                        if(music_interval_tab[PlayStep]==0){                                flg_MusicPlaying=0;                               }                        else{                                BEEPL_XOR;                        }                }                       }        else{                BEEPL_0;                Music_Frq_Diable();        }}