MCU狂的日志

利用PWM实现音乐播放

热1已有 3014 次阅读 2009-10-14 10:23 标签: PWM 音乐播放

音频有两种输出方式：Speech Mode和Tone Mode。它们的区别在于输出的控制机理不同，前者是用与声音数据采样率相同的速率将声音数据通过数／模转换通道还原成音频电压或电流输出，可用于还原语音、音乐等各种声音；后者则通过控制声波振动的频率来决定发出的声音音调的高低，通常用于发出音乐。

本例利用SPMC65定时器的PWM输出功能实现Tone Mode音乐播放，通过输出不同的频率给扬声器，可以发出Do、Re、Mi、Fa、So、La、Ti 7个音符。

1 功能规格

采用SPMC65P2404A芯片．外接普通的小喇叭(8Ω，0．5W)播放音乐《茉莉花》，用一个按键来控制音乐的播放和停止。

2 硬件设计

音乐播放的硬件原理图如下，PA7连接一个按键，用于控制音乐播放和停止；PWM波形从PB3发出，由三极管驱动扬声器发出音乐，如图10．23所示。

3 软件设计

本例采用Timerl的12 bit PwM方式输出，占空比50％，实现音频调频。音符和声音频率对照如表l0．3所列。

根据各音符对应的频率，可以计算出PwMl计数器的重装值，当需要发出某个音符时，只需把相应的计数器重装值赋给PWM1计数器即可。以高音La为例，重装值的计算方法是：

高音La的频率是1 480 Hz，Timerl的计数频率为Fcpu／128，因此Timerl的计数次数应为Fcpu／128／1 480。当Fcpu为8 MHz时，计数次数为42(2Ah)。所以PWM1计数器的重装值为1000h一2Ah=FD6h。

音符的节拍是通过控制PWM波形的持续实现的。音符节拍和持续时间对照表如表10．4所列。

乐曲是由特定节拍的音符组合而成，为便于播放乐曲，对乐谱格式做出如下定义：

在程序中，将十六分音符的持续时间300 ms作为一个时基，计为1，那么600 ms可以表示为2，依此类推。音调分为高音、中音、低音，将其计为2、l、0。曲谱中每个音符用两个字节来描述，第一个字节是音调，范围从1～7；第二个字节的低4位表示该音符的持续时间，高4位表示该音符属于高音、中音还是低音。曲谱的最后用0表示结束符。下面是乐曲“茉莉花”的曲谱表。