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教你如何使用STM32控制无源蜂鸣器发声播放音乐

教你如何使⽤STM32控制⽆源蜂鸣器发声播放⾳乐

⼀、⽆源蜂鸣器和有源蜂鸣器

有源蜂鸣器内含振荡源，只要⼀通电就发声，但发⽣频率固定，⾳⾊单⼀；⽆源蜂鸣器内部不含振荡源，内部结构相当于电磁场扬声器，可以通过给他输出⼀定频率的信号才能发声。

⼈⽿能听到的频率范围在20Hz--20kHz之间，通过STM32的GPIO引脚快速切换⾼低电平输出就能实现⽆源蜂鸣器的发声，切换的频率不同，发出的⾳调就不⼀样。

⼆、⾳乐播放的实现

⼀段⾳乐就是不同频率的声⾳按⼀定的时间节拍转换发出。所以⾳乐包含⾳调和节拍信息。

C调各⾳符频率如下：

⾳符频率 Hz⾳符频率 Hz

低1 Do262中1 Do523

低2 Re294中2 Re587

低3 Mi330中3 Mi659

多肽药物合成低4 Fa349中4 Fa698

低5 So392中5 So784

低6 La440中6 La880

低7 Si523中7 Si988

如果要实现歌曲“红尘情歌”，要准备相应的数据。

歌谱如下：

程序中⾸先准备⾳频数据表：

// 低Si Do Re Mi Fa So La Si ¸⾼Do¸⾼Re¸⾼Mi¸⾼Fa¸⾼So ⽆

uc16 tone[] ={247,262,294,330,349,392,440,294,523, 587, 659, 698, 784, 1000};

u8 music[]={ 5,5,6,8,7,6,5,6,13,13,……};//⾳调

u8 time[] = { 2,4,2,2,2,2,2,8,4, 4, ……}; //节拍时间

依次从⾳调数组中取music[i]，然后根据music[i]的值在tone数组中得到该⾳的发声频率(tone[music[i]])，调⽤sound函数控制蜂鸣器发声，声⾳的发声时间有time数组控制。

三、项⽬创建与配置

1、创建项⽬⽂件夹(设为pMusic)

2、通过Keil5创建新项⽬，保存在所创建的⽂件夹中(设项⽬名为pMusic)，选择MCU芯⽚为"STM32F103ZE"（本程序使⽤的硬件为：STM32-PZ6806L开发板）

3、在pMusic项⽬⽂件夹中新建"CMSIS"、"Device"、"Public"、"Startup"、"User"和"Lib"⽂件夹。

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刷握① 在"CMSIS"⽂件夹中复制"core_cm3.h"和"core_cm3.c"⽂件；

② 在" Device "⽂件夹中复制"stm32f10x.h"、"system_stm32f10x.h"和"system_stm32f10x.c"⽂件；

③ 在" Startup "⽂件夹中复制"startup_stm32f10x_hd.s"⽂件；

④在"Lib"⽂件夹中新建"inc"和"src"两个⼦⽂件夹，在"inc"⽂件夹中复制"misc.h"、"stm32f10x_gpio.h"和"stm32f10x_rcc.h"⽂件；在"src"⽂件夹中复制"misc.c"、"stm32f10x_gpio.c"和"stm32f10x_rcc.c"⽂件；

4、为项⽬添加"CMSIS"、"Device"、"Public"、"Startup"、"User"和"Lib"组，并将上述C程序⽂件和"startup_stm32f10x_hd.s"启动⽂件加⼊到相应组中。展开项⽬树如下：

5、打开“项⽬配置”对话框，在"Output"选项卡中选择"Create HEX File"，在"C/C++"选项卡中的"Include Paths"中添加如下包含路径：".\CMSIS;", ".\Device;", ".\Lib\inc;",".\Public;"。

（以上步骤可以参看：

6、在"stm32f10x.h"中添加函数参数检查宏

（参看：）

#ifdef USE_FULL_ASSERT

/**

* @brief 这个assert_param宏⽤于函数参数检查

* @param expr：如果expr是 false，就调⽤ assert_failed函数报告源⽂件名和

* 失败的⾏号，如果expr是 true ，就返回⼀个空值

* @retval None

#define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__))

/* Exported functions ------------------------------------------------------- */

void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);

#else

#define assert_param(expr) ((void)0)

#endif /* USE_FULL_ASSERT */

7、新建⼀个⽂件(system.h)，保存到"Public"⽂件夹中，内容为：

#ifndef __SYSTEM__H

#define __SYSTEM__H

#include "stm32f10x.h"

//定义位带地址宏

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#define BITBAND(addr,bitnum) ((addr&0xF0000000) + 0x02000000 + ((addr&0x000FFFFF)<<5) + (bitnum<<2))

#define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr))

#define BIT_ADDR(addr,bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr,bitnum))

//IO⼝地址映射

//数据输出寄存器地址

#define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE + 12)

#define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE + 12)

#define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE + 12)

#define GPIOD_ODR_Addr (GPIOD_BASE + 12)

#define GPIOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE + 12)

#define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE + 12)

#define GPIOG_ODR_Addr (GPIOG_BASE + 12)

//数据输⼊寄存器地址

#define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE + 12)

#define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE + 12)

#define GPIOC_IDR_Addr (GPIOC_BASE + 12)

#define GPIOD_IDR_Addr (GPIOD_BASE + 12)

#define GPIOE_IDR_Addr (GPIOE_BASE + 12)

#define GPIOF_IDR_Addr (GPIOF_BASE + 12)

#define GPIOG_IDR_Addr (GPIOG_BASE + 12)

#endif

该⽂件定义了GPIO端⼝位带操作的宏。

(位带操作请参看：)

8、新建⽂件"SysTick.h"，保存到"Public"⽂件夹中，内容为：

#ifndef __SysTick__H

#define __SysTick__H

#include "stm32f10x.h"

void SysTick_Init(u8 SYSCLK);

void delay_us(u32 nus);

void delay_ms(u16 nms);

#endif

新建⽂件"SysTick.c"，保存到"Public"⽂件夹中，内容为：

#include "SysTick.h"

#include "misc.h"

u8 fac_us = 0;

u16 fac_ms = 0;

void SysTick_Init(u8 SYSCLK)

{

SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); fac_us = SYSCLK / 8;

fac_ms = (u16)fac_us*1000;

}

void delay_us(u32 nus)

{

u32 temp;

SysTick->LOAD = nus * fac_us;

SysTick->VAL = 0;

SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

do{

temp = SysTick->CTRL;

}while((temp&0x01)&&(!(temp&(1<<16))));

SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

SysTick->VAL = 0;

}

void delay_ms(u16 nms)

{

u32 temp;

SysTick->LOAD = nms * fac_ms;

SysTick->VAL = 0;

SysTick->CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

do{

temp = SysTick->CTRL;

}while((temp&0x01)&&(!(temp&(1<<16))));

SysTick->CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

SysTick->VAL = 0;

}

这两个⽂件实现了通过SysTick精准延时的函数，提供给后续的⾳频频率产⽣程序使⽤。

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(关于SysTick，请参看：)

将"SysTick.c"⽂件添加到项⽬的"Public"组中。

9、实现发声

①开发板⽆源蜂鸣器的电路连接如下：

从电路连接可以看出通过MCU的PB5(GPIOB_5)控制蜂鸣器的发声。

②在项⽬⽂件夹的"User"⽂件夹下新建"Beep"⽂件夹，在项⽬中新建"beep.h"⽂件，保存在"User/Beep"⽂件夹中，⽂件内容为：

#ifndef __BEEP__H

#define __BEEP__H

#include "system.h"

#include "stm32f10x_gpio.h"

#include "stm32f10x_rcc.h"

//定义GPIOB的位地址变量宏

#define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)

免洗内裤#define PBeep PBout(5)

#define BEEP_PORT GPIOB

#define BEEP_PIN GPIO_Pin_5

#define BEEP_PORT_RCC RCC_APB2Periph_GPIOB

void BEEP_Init(void);

void Sound(u16 frq);

void play(void);

#endif

③在项⽬中新建"beep.c"⽂件，保存在"User/Beep"⽂件夹中，⽂件内容为：

#include "beep.h"

#include "systick.h"

void BEEP_Init(void)

本文发布于:2024-09-21 16:47:36，感谢您对本站的认可！

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标签：蜂鸣器件夹发声地址频率实现函数

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