第11章聲音及其控制11.1發(fā)聲器件及其驅(qū)動(dòng)11.2音調(diào)與節(jié)拍11.3單片機(jī)音樂設(shè)計(jì)11.4設(shè)計(jì)課目與演練——演奏《兩只老虎》小結(jié)習(xí)題

本章首先介紹蜂鳴器發(fā)聲驅(qū)動(dòng)電路，然后從單片機(jī)的角度把音樂的控制拆分成音調(diào)和節(jié)拍的控制，而后給出的電子琴設(shè)計(jì)和音樂演奏則是從不同的角度來應(yīng)用音調(diào)發(fā)聲方案，并給出實(shí)例設(shè)計(jì)。11.1發(fā)聲器件及其驅(qū)動(dòng)聲音是一種音頻振動(dòng)的效果，振動(dòng)的頻率高則為高音，振動(dòng)的頻率低則為低音。音頻的范圍為20Hz～200kHz，人耳容易辨識(shí)的聲音的頻率大概是200Hz～20kHz。11.1.1發(fā)聲器件及其分類方式

1.發(fā)聲器件單片機(jī)控制的常見的發(fā)聲器件是蜂鳴器。常見的蜂鳴器如圖11-1所示。

2.分類方式

(1)蜂鳴器按動(dòng)作原理分為電磁式蜂鳴器和壓電式蜂鳴器兩種類型。

電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場，振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。

壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。接通電源后(1.5～15V直流工作電壓)，多諧振蕩器起振，輸出1.5～2.5kHz的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電式蜂鳴器需要較高的電壓，但是功耗低；電磁式蜂鳴器在1.5V就可以達(dá)到85dB以上的音壓，但是電流較大。

(2)蜂鳴器按驅(qū)動(dòng)原理又分為自激和他激兩種方式：自激式只需要通直流電即響；他激式則需要提供脈沖電壓驅(qū)動(dòng)發(fā)聲。圖11-1常見的蜂鳴器11.1.2發(fā)聲驅(qū)動(dòng)電路及程序

1.自激驅(qū)動(dòng)電路自激式蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路如圖11-2所示。這種電路只需要由P1.0的高、低電平來控制發(fā)聲和停止，P1.0置高，則蜂鳴器通電并以固有頻率發(fā)聲；否則停止。讓蜂鳴器連續(xù)發(fā)出“滴滴”聲的程序如下：

LOOP：SETB P1.0

;發(fā)聲

ACALL DELAY ;延時(shí)程序

CLR P1.0

;取反輸出，關(guān)閉聲音

ACALL DELAY ;延時(shí)程序

SJMP LOOP ;返回繼續(xù)驅(qū)動(dòng)發(fā)聲雖然蜂鳴器具有固有頻率，但也可以加載不同頻率的方波以產(chǎn)生不同的音調(diào)，從而編制一些簡單的音樂。圖11-2自激式蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路

2．他激驅(qū)動(dòng)電路他激式蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路如圖11-3所示。這種電路需要P1.0輸出方波控制，通過調(diào)節(jié)方波的頻率可以調(diào)節(jié)音調(diào)，而調(diào)節(jié)方波的占空比則可以調(diào)節(jié)音量。通常使用定時(shí)中斷產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)聲音的方波，每次中斷取反喇叭控制端，這里是取反P1.0。例如：

T0_ISR： CLRTR0 ;關(guān)定時(shí)器

CPLP1.0 ;取反,所以兩次中斷對(duì)應(yīng)一個(gè)周期

MOVTH0，#DATAH ;高8位重載

MOVTL0，#DATAL ;低8位重載

SETBTR0 ;重啟定時(shí)器

RETI ;中斷返回圖11-3他激式蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路11.2音?調(diào)?與?節(jié)?拍利用單片機(jī)演奏的音樂基本上都是單音頻率，它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率，也就是說不能像電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此，單片機(jī)奏樂只需弄清楚兩個(gè)概念，就是“音調(diào)”和“節(jié)拍”。

音調(diào)表示一個(gè)音符唱多高的頻率。

節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長的時(shí)間。11.2.1音調(diào)及其控制

1.音調(diào)在音樂中所謂的“音調(diào)”，其實(shí)就是我們常說的“音高”。在音樂中常把中音C上方的A音定為標(biāo)準(zhǔn)音高，其頻率f?=?440Hz。當(dāng)兩個(gè)聲音信號(hào)的頻率相差一倍時(shí)，也即f2=2f1時(shí)，稱f2比f1高一個(gè)倍頻程。在音樂中，1(do)與，2(來)與，…，正好相差一個(gè)倍頻程，在音樂學(xué)中稱為相差一個(gè)八度音。在一個(gè)八度音內(nèi)，有12個(gè)半音。以1～八音區(qū)為例，12個(gè)半音是：1—#1、#1—2、2—#2、#2—3、3—4、4—#4、#4—5、5—#5、#5—6、6—#6、#6—7、7—。由于人耳的聽覺效果，這12個(gè)音階的分度基本上是以對(duì)數(shù)關(guān)系來劃分的，只要知道了這12個(gè)音符的音高，也就是其基本音調(diào)的頻率，我們就可根據(jù)倍頻程的關(guān)系得到其他音符基本音調(diào)的頻率。知道了一個(gè)音符的頻率后，怎樣讓單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音呢？常采用的方法就是通過單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)中斷，將單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的I/O口反復(fù)取反，或者說反復(fù)按規(guī)律清零、置位，從而讓蜂鳴器發(fā)出聲音。為了讓單片機(jī)發(fā)出不同頻率的聲音，只需將定時(shí)器預(yù)置不同的定時(shí)值就可實(shí)現(xiàn)。

2.音調(diào)的產(chǎn)生與控制那么，怎樣確定一個(gè)頻率所對(duì)應(yīng)的定時(shí)器的定時(shí)值呢？以標(biāo)準(zhǔn)音高A為例。

A的頻率fA=440Hz，其對(duì)應(yīng)的周期為

如圖11-4所示，單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的I/O口來回取反的時(shí)間應(yīng)為 ①②圖11-4標(biāo)準(zhǔn)音高波形分析這個(gè)時(shí)間t也就是單片機(jī)定時(shí)器應(yīng)有的中斷觸發(fā)時(shí)間。一般情況下，單片機(jī)奏樂時(shí)，其定時(shí)器為工作方式1，它以振蕩器的十二分頻信號(hào)為計(jì)數(shù)脈沖。設(shè)單片機(jī)振蕩器頻率為fosc，則定時(shí)器的預(yù)置初值可由下式來確定：

將式①、②代入式③，得：變形得：③式中，N為定時(shí)器待確定的計(jì)數(shù)初值。因此，定時(shí)器的高、低計(jì)數(shù)器的初值為：

已知fA?=?440Hz，假設(shè)fosc?=?12MHz，則可求出標(biāo)準(zhǔn)音高A在單片機(jī)晶振頻率f0?=?12MHz、定時(shí)器在工作方式1下的定時(shí)器高、低計(jì)數(shù)器的預(yù)置初值為：(“/”表示整除，取高8位)(“%”表示求余，取低8位)根據(jù)上面的求解方法，我們就可求出其他音調(diào)相應(yīng)的計(jì)數(shù)器的預(yù)置初值。這里給出部分音符的頻率以及單片機(jī)晶振fosc=12MHz、定時(shí)器工作在方式1時(shí)計(jì)數(shù)器的初值設(shè)置，如表11-1所示。表11-1音調(diào)、頻率和計(jì)數(shù)器初值對(duì)照表

3.音調(diào)實(shí)例如要控制某一個(gè)音調(diào)發(fā)聲，只需設(shè)置該音調(diào)對(duì)應(yīng)的定時(shí)器初值，然后啟動(dòng)定時(shí)器即可，這里采用的是中斷模式。當(dāng)然也可以采用延時(shí)方式，但是該方式會(huì)占用大量的MCU資源，讀者可以自己嘗試使用延時(shí)方式。下面這段程序可以產(chǎn)生中音Do：

ORG0000H LJMPSTART ORG000BH LJMPT0_ISR

DO_H EQU 0FCH ;Do音對(duì)應(yīng)定時(shí)器初值的高8位

DO_L EQU 43H ;Do音對(duì)應(yīng)定時(shí)器初值的低8位

SPK BITP1.0 ;對(duì)應(yīng)喇叭控制端

START: MOVSP,#60H

MOVTMOD,#01H ;T0方式1,16位

MOVTH0,#DO_H ;裝載高8位初值

MOVTL0,#DO_L ;裝載低8位初值

MOVIE,#82H ;開定時(shí)器T0中斷,開中斷

SETBTR0 ;啟動(dòng)定時(shí)器

JMP$

T0_ISR: CLRTR0 ;關(guān)定時(shí)器

CPLSPK ;取反喇叭控制腳

MOVTH0,#DO_H ;重載定時(shí)器初值

MOVTL0,#DO_L SETBTR0 ;重新啟動(dòng)定時(shí)器

RETI END在程序運(yùn)行過程中，只需改變定時(shí)器的初值，就可以改變音調(diào)。如果需要設(shè)置的音調(diào)較多，則可把音調(diào)對(duì)應(yīng)的初值按照一定的順序放入一個(gè)表格中，然后在程序中執(zhí)行查表操作，動(dòng)態(tài)地裝載初值。下面這個(gè)程序完成的功能是：間隔0.5秒，依次產(chǎn)生中音里面的Do，Re，…，Si。

ORG0000H LJMPSTART ORG000BH ;?T0中斷入口

LJMPT0_ISR ORG001BH ;?T1中斷入口

LJMPT1_ISR ORG0100H

SPK EQU P1.0

;用于喇叭電平信號(hào)控制

TONESTOPEQU 00H

;音調(diào)結(jié)束標(biāo)志

S005H EQU 15H

;?T1定時(shí)0.05秒初值高8位

S005L EQU 0A0H

;?T1定時(shí)0.05秒初值低8位

S005CT EQU 0AH

;?T1中斷10次即0.5秒

START: MOVSP,#60H

;初始化程序段

MOVTMOD,#11H

;都設(shè)置為方式1,16位計(jì)數(shù)器

MOVTH1,#S005H

;初始化T1 MOVTL1,#S005L MOVR3,#S005CT CLRA ;初始化T0 MOVR2,A MOVDPTR,#TONE MOVCA,@A+DPTR ;第一次取數(shù)

MOVTH0,A ;先高8位

MOV20H,A ;同時(shí)保存

INCR2 MOVA,R2 MOVCA,@A+DPTR ;第二次取數(shù)

MOVTL0,A ;后低8位

MOV21H,A ;同時(shí)保存

MOVIE,#8AH ;允許T0、T1的中斷，開中斷

MOVTCON,#50H ;同時(shí)啟動(dòng)T0、T1 SJMP$

T0_ISR: ;用于產(chǎn)生音調(diào)方波

CLRTR0 CPLSPK MOVA,20H ;至于是哪一個(gè)音調(diào)的波形

MOVTH0,A ;則決定于20H21H單元中的值

MOVA,21H MOVTL0,A SETBTR0 RETI

T1_ISR: ;用于0.5秒的定時(shí)，每次中斷0.05秒

CLRTR1 DJNZR3,OUT ;所以需要中斷10次

MOVR3,#S005CT;時(shí)間到后，重新修改R3計(jì)數(shù)值

INCR2 ;并且也需要重新修改音調(diào)

MOVA,R2 ;對(duì)應(yīng)的T0計(jì)數(shù)器初值

MOVCA,@A+DPTR JNZCONTINUE ;判斷音調(diào)是否已經(jīng)全部讀完

MOVR2,#00H ;如果是，則重新初始化音調(diào)指針

SJMPOUT

CONTINUE:MOV20H,A ;當(dāng)前音調(diào)對(duì)應(yīng)初值的高8位

INCR2 MOVA,R2 MOVCA,@A+DPTR MOV21H,A ;當(dāng)前音調(diào)對(duì)應(yīng)初值的低8位

OUT: SETBTR1 ;重新啟動(dòng)T1 RETI

TONE:

;=======================================================

DB

0FCH,43H,

0FCH,78H,

0FCH,0ABH,

0FCH,0DBH

; Do

Do#

Re

Re#

;================================================

=======

DB

0FDH,08H,

0FDH,33H,

0FDH,5BH, 0FDH,81H

; Mi Fa

Fa#

So

;=======================================================

DB

0FDH,0A5H,

0FDH,0C7H,

0FDH,0E7H,

0FEH,05H

; So# La La# Si

;================================================

=======

DBTONESTOP ;停止位

;======================================================= END進(jìn)一步：

T0中斷只是負(fù)責(zé)依據(jù)20H21H的值產(chǎn)生中斷，在P1.0上生成驅(qū)動(dòng)音調(diào)的方波。

T1每隔0.05秒中斷一次，所以中斷10次為0.5秒。

每隔0.5秒都要修改音調(diào)參數(shù)指針，指向下一個(gè)音調(diào)，并且重新加載產(chǎn)生該音調(diào)需要的初值。

對(duì)于0.5秒的控制，也可以采用延時(shí)方式，這里不給出實(shí)例，請(qǐng)讀者繼續(xù)發(fā)揮。

思考：①T0和T1的中斷里面，指令CLRTRx(TR0、TR1)是必需的嗎？試作出分析。②在處理T1的isr過程中，會(huì)不會(huì)影響T0的計(jì)數(shù)？會(huì)不會(huì)影響T0的isr？對(duì)于產(chǎn)生頻率的精度會(huì)產(chǎn)生影響嗎？③如果在修改20H或者21H單元的過程中發(fā)生T0中斷，則有可能導(dǎo)致初值賦值錯(cuò)誤，從而會(huì)使發(fā)聲系統(tǒng)混亂。分析本程序的安全性。11.2.2節(jié)拍及其控制

1.節(jié)拍在一張樂譜中，我們經(jīng)常會(huì)看到這樣的表達(dá)式，如1?=?C、1?=?G等。這里，1?=?C，1?=?G表示樂譜的曲調(diào)，和我們前面所談的音調(diào)有很大的關(guān)聯(lián)；、則用來表示節(jié)拍。以為例加以說明，它表示樂譜中以四分音符為節(jié)拍，每一小節(jié)有三拍。比如：其中，1、2為一拍，3、4、5為一拍，6為一拍，共三拍。1、2的時(shí)長分別為四分音符的一半，即為八分音符長；3、4的時(shí)長分別為八分音符的一半，即為十六分音符長；5的時(shí)長為四分音符的一半，即為八分音符長；6的時(shí)長為四分音符長。

2.節(jié)拍的產(chǎn)生與控制那么一拍到底該唱多長時(shí)間呢？一般說來，如果樂曲沒有特殊說明，則一拍的時(shí)長大約為400～500ms。以一拍的時(shí)長為400ms為例，當(dāng)以四分音符為節(jié)拍時(shí)，四分音符的時(shí)長就為400ms，八分音符的時(shí)長就為200ms，十六分音符的時(shí)長就為100ms?？梢?，在單片機(jī)上控制一個(gè)音符唱多長可采用循環(huán)延時(shí)的方法來實(shí)現(xiàn)。首先，我們確定一個(gè)基本時(shí)長的延時(shí)程序，比如說以十六分音符的時(shí)長為基本延時(shí)時(shí)間。那么，對(duì)于一個(gè)音符，如果它為十六分音符，則只需調(diào)用一次延時(shí)程序；如果它為八分音符，則只需調(diào)用二次延時(shí)程序；如果它為四分音符，則只需調(diào)用四次延時(shí)程序，依次類推。這種控制方法比較簡單，不再單獨(dú)給出實(shí)例，在下面的應(yīng)用中會(huì)有介紹。注：在上一節(jié)的音調(diào)產(chǎn)生實(shí)例中，我們使用定時(shí)器1產(chǎn)生0.05秒的控制時(shí)間。如果把每次中斷的時(shí)間修改為整首音樂中的最小音符時(shí)長，那么控制其它音符節(jié)拍的方法就變成了控制中斷次數(shù)的問題。因此，這里沒有單獨(dú)安排節(jié)拍的實(shí)例。11.3單片機(jī)音樂設(shè)計(jì)根據(jù)上面關(guān)于音符的音調(diào)和節(jié)拍的確定方法，我們只要把音調(diào)和節(jié)拍數(shù)據(jù)輸入給單片機(jī)，就可以在單片機(jī)上演奏音樂了。11.3.1單片機(jī)演奏音樂的方法單片機(jī)演奏音樂的具體實(shí)現(xiàn)方法為：將樂譜中的每個(gè)音符的音調(diào)及節(jié)拍變換成相應(yīng)的音調(diào)參數(shù)和節(jié)拍參數(shù)，將這些參數(shù)作為音符參數(shù)做成數(shù)據(jù)表格，存放在存儲(chǔ)器中；通過程序取出一個(gè)音符的相關(guān)參數(shù)，播放該音符；該音符唱完后，接著取出下一個(gè)音符的相關(guān)參數(shù)，……，如此直到播放完畢最后一個(gè)音符(根據(jù)需要也可循環(huán)不停地播放整個(gè)樂曲)。對(duì)于樂曲中的休止符，一般將其音調(diào)參數(shù)設(shè)為FFH，其節(jié)拍參數(shù)與其他音符的節(jié)拍參數(shù)確定方法一致；樂曲結(jié)束用節(jié)拍參數(shù)為00H來表示。這一節(jié)，我們利用簡譜編程實(shí)現(xiàn)一個(gè)音樂演奏程序，使用的電路仍如圖11-2所示，用P1.0驅(qū)動(dòng)發(fā)聲。由于用到的音符較少，因此干脆把音調(diào)和節(jié)拍的定義放到了一個(gè)字節(jié)中：高4位表示音調(diào)碼，用于索引TONE地址處的音調(diào)設(shè)置初值；低4位代表節(jié)拍碼，用于表示基準(zhǔn)延時(shí)(八分之一拍)的倍數(shù)。我們研究的重點(diǎn)是在程序中如何配合使用音調(diào)和節(jié)拍。程序如下：

ORG0000H LJMPSTART ORG000BH ;T0中斷入口地址

LJMPT0_ISR ;跳至T0中斷子程序 ORG0100H

START: MOVSP,#60H MOVTMOD,#01H ;T0定時(shí)方式1,16位

MOVIE,#82H

;中斷使能,定時(shí)器0開中斷

GOON: MOV30H,#00 ;取簡譜碼指針初始化

NEXT: MOVA,30H ;簡譜碼指針載入A MOVDPTR,#MUSIC ;取簡譜碼

MOVCA,@A+DPTR; MOVR2,A ;簡譜碼暫存于R2 JZSTP ;是否結(jié)束碼00 ANLA,#0FH ;不是,則取低4位(節(jié)拍碼) MOVR5,A ;將節(jié)拍碼存入R5 MOVA,R2

;將取到的簡譜碼再載入A

SWAPA ;高低4位交換

ANLA,#0FH ;取出高4位(音調(diào)碼) JNZSONG ;取到的音符碼是否為0？

CLRTR0 ;為零,則不發(fā)音

SJMPD1 ;跳至D1

SONG: DECA ;取到的音調(diào)碼減1 ;因?yàn)橐粽{(diào)碼從1開始，

;而存放音調(diào)的地址偏移量是從0開始

MOV22H,A ;存入(22H),?Temp單元

RLA ;乘2 MOVDPTR,#TONE ;至TABLE1取相對(duì)的高位字節(jié)計(jì)數(shù)值

MOVCA,@A+DPTR

MOVTH0,A ;取到的高位字節(jié)存入TH0 MOV21H,A ;取到的高位字節(jié)存入(21H) MOVA,22H ;再載入取到的音符碼

RLA ;乘2 INCA ;加1 MOVCA,@A+DPTR ;至TABLE1取相對(duì)的低位字節(jié)計(jì)數(shù)值

MOVTL0,A ;取到的低位字節(jié)存入TL0 MOV20H,A ;取到的低位字節(jié)存入(20H) SETBTR0 ;啟動(dòng)TIMER0D1: LCALLDELAY ;基本單位時(shí)間1/4拍125ms DJNZR5，D1 ;節(jié)拍控制

INC30H ;取簡譜碼指針加1 JMPNEXT ;取下一個(gè)簡譜碼

STP: CLRTR0 ;停止T0 JMPGOON ;重復(fù)循環(huán)

T0_ISR: PUSHACC ;保護(hù)現(xiàn)場

PUSHPSW MOVTL0,20H ;重設(shè)計(jì)數(shù)值

MOVTH0,21H CPL P1.0 ;控制蜂鳴器發(fā)聲

POP PSW POPACC ;恢復(fù)現(xiàn)場

RETI

DELAY: MOVR7,#02H ;?1μs

D2: MOVR4,#7DH ;?1μs

D3: MOVR3,#0F8H ;?1μs DJNZR3,$ ;?2μs

DJNZR4,D3 ;?2μs DJNZR7,D2 ;?2μs RET ;?2μs

;所以這段延時(shí)程序的延時(shí)時(shí)間為

;?1+(1+(1+2*R3+2)*R4+2)*R7

;?1+(1+(1+2*0F8H+2)*7DH+2)*02H

;約為125ms，即0.125s

TONE: ;決定音調(diào)

DW0FB04H,0FB90H,0FC09H,0FC44H

DW0FCACH,0FD08H,0FD33H,0FD81H

DW0FDC8H,0FE06H,0FB22H,0FE56H

DW0FE85H,0FE9AH,0FEC1H

MUSIC: ;樂曲名稱《梁?！?/p>

DB02H,82H,62H,52H,48H,02H,52H,32H,22H,18H

DB83H,91H,72H,62H,51H,61H,71H,61H,83H,61H

DB81H,51H,61H,71H,61H,51H,46H,82H,32H,52H

DB22H,42H,16H,21H,41H,18H,0E4H,13H,21H,43H

DB51H,21H,41H,12H,83H,81H,61H,81H,58H,53H

DB61H,31H,22H,13H,21H,42H,52H,0E2H,42H,21H

DB11H,91H,41H,18H,63H,81H,32H,52H,21H,41H

DB16H,0E4H,11H,21H,31H,51H,26H,11H,21H,43H

DB51H,82H,62H,52H,61H,51H,42H,21H,11H,0E4H

DB44H,21H,41H,21H,11H,0E1H,11H,21H,41H,18H

DB61H,81H,51H,61H,51H,41H,32H,21H,41H,18H

DB08H,0H,04H

DB00H ;樂曲結(jié)束

END進(jìn)一步分析：

這個(gè)程序的節(jié)拍控制使用延時(shí)方式設(shè)計(jì)(前面的程序已經(jīng)演示了如何使用中斷方式設(shè)計(jì)節(jié)拍)，而音調(diào)控制則采用中斷形式。

這里對(duì)音符碼的操作方式做一分析：首先由MUSIC表中獲得音符碼；拆分成高8位的音調(diào)碼和低8位的節(jié)拍碼；由音調(diào)碼查詢TONE表獲得對(duì)應(yīng)的音調(diào)數(shù)據(jù)，設(shè)置T0開始中斷產(chǎn)生對(duì)應(yīng)音調(diào)；由節(jié)拍碼控制DELAY的延時(shí)次數(shù)；本次音符發(fā)聲完畢后，再取下一個(gè)音符碼，直至遇到結(jié)束碼：00H。

在這個(gè)程序中，發(fā)聲的時(shí)間是在程序內(nèi)部已經(jīng)設(shè)置好的。如要由按鍵來控制發(fā)聲的時(shí)間和音調(diào)，則就變成了下一節(jié)所要介紹的內(nèi)容。11.3.2單片機(jī)彈奏音樂設(shè)計(jì)——簡易電子琴簡易電子琴的電路比較簡單，如圖11-5所示。

1.電路分析

本電路使用12MHz的晶振，機(jī)器周期為1μs。

信號(hào)輸出端是P1.0。

功率驅(qū)動(dòng)采用LM386，當(dāng)SPK輸入方波時(shí)，可以給喇叭足夠的功率驅(qū)動(dòng)。

P2口內(nèi)部有上拉電阻，所以排阻RESP1可以不用。

2.功能設(shè)定設(shè)計(jì)有8個(gè)按鍵S1、S2、…、S8，按鍵S1對(duì)應(yīng)中音Do，S2對(duì)應(yīng)中音Re，…，按鍵S7對(duì)應(yīng)中音Si，按鍵S8對(duì)應(yīng)高音Do，對(duì)應(yīng)關(guān)系如表11-2所示。圖11-5簡易電子琴設(shè)計(jì)電路表11-2簡易電子琴按鍵參數(shù)設(shè)置

3.程序設(shè)計(jì)按鍵采用循環(huán)掃描方式，當(dāng)檢測到有按鍵時(shí)，則對(duì)應(yīng)的裝載音調(diào)數(shù)據(jù)開始發(fā)聲；當(dāng)檢測到無按鍵時(shí)，則清除TR0，關(guān)閉聲音。音調(diào)數(shù)據(jù)(定時(shí)器初值)被放入表格TONE中，數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系如表11-2所示。讀者也可以到表11-1中查詢，并加以修改或擴(kuò)展。

ORG0000H LJMPSTART ORG000BH LJMPT0_ISR ORG0100H

SPK EQUP1.0 ;喇叭控制端

KEY EQUP2 ;按鍵輸入端口

START: MOVSP,#60H MOVTMOD,#01H;T0工作于定時(shí)器方式1,

16位

MOVKEY,#0FFH;把按鍵端口設(shè)置為輸入模式

MOVDPTR,#TONE;音調(diào)對(duì)應(yīng)初值表地址初始化

CLRF0

;清除是否已經(jīng)響應(yīng)按鍵標(biāo)志

MOVIE,#82H

;開定時(shí)器0中斷,開中斷

KEY_CK: MOVA,KEY

;讀取按鍵

CPLA

;取反后

JNZKEY_PROC

;如果不全部為0,則有按鍵

CLRF0

;如果無按鍵,則清除按鍵標(biāo)志

CLRTR0 ;關(guān)閉定時(shí)器

CLRSPK ;并且關(guān)閉喇叭

SJMPKEY_CK ;重新檢測按鍵

KEY_PROC:JBF0,KEY_CK ;首先判斷是否已經(jīng)響應(yīng)該按鍵

SETBF0 ;設(shè)置已經(jīng)響應(yīng)標(biāo)志

CLRTR0 ;設(shè)置初值時(shí)先關(guān)閉定時(shí)器

MOVR0,#00H ;用于獲取對(duì)應(yīng)的音調(diào)存放指針

C_TEST: RRCA ;帶進(jìn)位右移

JCGET_TONE ;判斷是否已經(jīng)找到按鍵

INCR0 ;否則繼續(xù)修改指針

SJMPC_TEST ;繼續(xù)檢測

GET_TONE:MOVA,R0 ;先要修改指針,因?yàn)榘醋执娣?/p>

RLA ;所以要先乘以2

PUSHA ;保存當(dāng)前音調(diào)指針

MOVCA,@A+DPTR ;取高8位

MOV20H,A POPA ;恢復(fù)當(dāng)前音調(diào)指針

INCA ;指向下一個(gè)字節(jié)

MOVCA,@A+DPTR ;再取低8位

MOV21H,A SETBTR0 ;重新開定時(shí)器，開始發(fā)聲

SJMPKEY_CK ;繼續(xù)監(jiān)測按鍵狀態(tài)T0_ISR: CLRTR0 ;中斷完成音調(diào)發(fā)聲

CPLSPK ;輸出方波

MOVA,20H ;取出高8位

MOVTH0,A