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news 2025/7/26 18:13:57

咋自己做网站,12345浏览器,做宣传单页的网站,建设银行对公网站开发板：野火霸天虎V2 单片机：STM32F407ZGT6 开发软件：MDKSTM32CubeMX 文章目录前言一、找一篇音乐的简谱二、确定音调三、确定节拍四、使用STM32CubeMX生成初始化代码五、代码分析前言本实验使用的是低电平触发的无源蜂鸣器无源蜂鸣器是…

开发板：野火霸天虎V2
单片机：STM32F407ZGT6
开发软件：MDK+STM32CubeMX

文章目录

前言
一、找一篇音乐的简谱
二、确定音调
三、确定节拍
四、使用STM32CubeMX生成初始化代码
五、代码分析

前言

本实验使用的是低电平触发的无源蜂鸣器

无源蜂鸣器是指没有振荡源的蜂鸣器，因此必须使用一定频率的方波才能驱动它发声，所以无源蜂鸣器播放音乐的本质就是使用定时器的PWM，随着节奏拍调节延时、根据音符调节驱动信号的频率，这样就能播放音乐了。

STM32无源蜂鸣器播放孤勇者

一、找一篇音乐的简谱

找一篇稍微简单点的音乐的简谱，我这里找的是孤勇者。
孤勇者简谱

二、确定音调

① 确定音调，区分高中低音很简单，就看数字上方下方有没有点。

② 确定音调对应的频率，如下图所示。
简谱音名和频率关系
③ 定义一个常量浮点型数组，把各音名对应的频率放入。

const float pitch_name_frequency[21] = {//低音//1		2		3		4		5		6		7261.63,	293.67,	329.63,	349.23,	391.99,	440,	493.88,//0-6//中音//1		2		3		4		5		6		7532.25,	587.33,	659.25,	698.46,	783.99,	880,	987.76,//7-13//高音//1		2		3		4		5		6		71046.50,1174.66,1318.51,1396.92,1567.98,1760,	1975.52//14-20
};

④ 开始抄吧，定义一个常量无符号8位类型数组，把乐谱音名对应频率数组序号放入，抄的过程一定仔细，一不小心就可能抄错。怎么抄
0代表休止符，不发声，这里用21表示，方便后续判断处理，抄完结果如下，每一行都与简谱对应。

const uint8_t gu_yong_zhe[] = {9,21,21,7,8,7,9,21,7,8,7,8,9,5,7,5,7,5,7,8,7,6,21,21,9,21,21,7,8,7,9,21,7,8,7,8,9,5,7,5,7,5,7,9,8,6,21,21,5,7,12,12,12,12,11,12,12,11,12,11,12,11,9,9,9,21,21,5,7,12,12,12,11,12,11,13,13,13,12,13,    13,12,9,9,21,9,11,9,8,9,8,9,8,9,11,9,11,9,8,9,8,9,8,21,7,8,9,5,7,9,8,9,8,7,7,5,21,21,12,13,14,15,13,14,14,14,13,14,15,13,14,14,14,15,16,15,16,15,16,16,15,16,18,16,12,13,14,15,13,14,14,14,13,14,15,13,14,14,14,15,16,15,16,15,16,16,15,16,18,16,18,16,18,16,18,16,18,19,16,18,18,16,18,16,18,16,18,19,16,18,18,18,16,15,15,15,14,16,16,15,15,15,14,14,12,21,21,18,18,16,15,15,15,14,16,16,15,15,15,14,14,12,21,21,21,21,21,21,21,21,21,21,21,21,21,21,12,11,12,11,12,11,12,11,12,12,11,12,11,12,11,9,9,9,21,21,12,11,12,11,12,11,12,11,13,13,13,12,13,12,9,9,9,21,21,9,11,9,8,9,8,9,8,9,11,9,11,9,8,9,8,9,8,21,7,8,9,12,14,16,15,16,15,14,14,12,21,12,13,12,5,7,9,13,13,13,13,12,12,12,21,5,7,9,13,13,13,13,12,12,12,21,12,13,12,21,21
};

三、确定节拍

确定音乐的节拍，也就是PWM持续的时间，即延时时间。

我们看表格的第一列，音符右方、下方的短横线和右方的圆点共同表示音符的时长。
以音符5为例，设音符 5 (即1拍)延时时间t_delay=4x。
右方增加1条横线表示延时时间增加1倍，5 - 的延时时间t_delay=8x，加2条横线表示增加2倍，5 - -的延时时间t_delay=12x。
右方增加1个圆点表示延时时间增加一个半拍，5 · 的延时时间t_delay=6x。
下方增加1条横线表示延时时间减少一半，t_delay=2x，下方增加2条横线表示延时时间减少为1/4，t_delay=x。

因为孤勇者中最小的是1/4拍，因此取1/4拍为单位时间，定义一个常量无符号8位类型数组，将简谱上音名对应节拍抄入，又是一个漫长的过程。
抄入节拍
结果如下。

const uint8_t beat[] = {8,4,1,1,1,1,8,3,1,1,1,1,1,3,1,3,1,3,1,2,2,8,4,4,8,4,1,1,1,1,8,3,1,1,1,1,1,3,1,3,1,3,1,2,2,8,4,4,1,1,2,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,3,4,4,2,1,1,3,1,1,1,1,1,3,1,1,1,2,1,2,1,8,1,1,1,1,3,1,3,1,3,1,1,1,1,1,3,1,3,1,4,2,1,1,2,2,2,2,3,1,1,1,2,8,4,2,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,2,1,1,2,2,2,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,2,1,1,2,2,2,2,3,1,3,1,1,1,1,1,2,2,3,1,3,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,2,2,1,1,1,1,2,2,1,1,8,4,2,1,1,1,1,2,2,1,1,1,1,2,2,1,1,8,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,2,1,1,3,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,3,4,4,2,1,1,3,1,1,1,1,1,3,1,1,1,1,1,1,3,4,4,1,1,1,1,3,1,3,1,3,1,1,1,1,1,3,1,3,1,4,2,1,1,2,2,2,2,3,1,1,1,2,12,2,1,1,2,2,2,2,4,2,1,1,1,3,12,2,2,2,2,4,2,1,1,1,3,8,2,1,1,8,4,4
};

四、使用STM32CubeMX生成初始化代码

点击Clock Configuration配置时钟树，F407ZGT6最大时钟为168MHz。

点击Pinout & Configuration配置RCC。
RCC
配置SYS。
SYS
配置TIM时钟源为内部时钟，通道1为PWM生成。
在这里插入图片描述
配置参数，PSC设置为0不分频，ARR、Pulse都可以设置为0，因为后面程序中会修改的，注意Mode设置为PWM Mode 1，CH Polarity(通道有效极性)设置为0，因为我使用的是低电平触发的无源蜂鸣器。

将TIM2通道1的GPIO引脚速度改为高。
GPIO
点击Project，配置工程名、位置、IDE及IDE版本。

勾选这两项，将所有库文件复制到工程文件夹、每个初始化外设生成一个.c和.h文件，下面这项必勾。

生成代码，打开工程。

五、代码分析

ARR寄存器的值控制着PWM的周期、频率，因为F407 TIM2时钟已经配置为不分频，所以f_cnt=84M，T_cnt=1/84 * 10^-6s，T_pwm = ARR * T_cnt ，所以f_cnt = ARR * f_pwm，ARR = f_cnt / f_pwm， f_cnt=84M，f_pwm音调对应频率pitch_name_frequency[gu_yong_zhe[i]]。开始生成PWM，根据节拍延时一段时间，关闭PWM。注意关闭PWM后清零CNT计数器，不然会发生错误。代码：__HAL_TIM_SetCounter(&htim2, 0);

void play_music(void)
{uint32_t i, delay_time, tune;for(i=0;i<(sizeof(gu_yong_zhe)/sizeof(gu_yong_zhe[0]));i++){delay_time = beat[i] * 250; //250ms 1/4拍， 1s 1拍if(gu_yong_zhe[i] != 21) // 不是休止符{tune = (uint32_t)84*1000*1000/pitch_name_frequency[gu_yong_zhe[i]];
//			__HAL_TIM_SetAutoreload(&htim2, tune); // 和下一句作用一样TIM2->ARR = tune; // 改变频率
//			__HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1, tune/2); // 和下一句作用一样TIM2->CCR1 = tune/2; // 占空比为50%HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);HAL_Delay(delay_time); // 根据节拍延时HAL_TIM_PWM_Stop(&htim2, TIM_CHANNEL_1);__HAL_TIM_SetCounter(&htim2, 0); // CNT寄存器值清0，不然会发生错误}else // 是休止符{HAL_TIM_PWM_Stop(&htim2, TIM_CHANNEL_1);HAL_Delay(delay_time);}}
}