基于51單片機的音樂播放器的仿真與制作

事實上，按照圖1所示原理圖來焊接電路，其結(jié)果可能沒有任何效果。而圖2所示才是單片機音樂播放器的實際制作電路。與圖1相比，實
際電路多了兩個部分：一是單片機左邊最小系統(tǒng)所需的電路部分，而仿真軟件中則將這些省略了；另一個是單片機右邊多了一個三極管。之所以要加這個三極管，主要是為了放大蜂鳴器的驅(qū)動電流，而仿真軟件里面所有的元件都是理想元件，所以，仿真能實現(xiàn)的效果，實際做出來往往沒有效果。因此，要想在實際中實現(xiàn)滿意的效果還要憑借硬件經(jīng)驗進行反復的摸索和嘗試。

2 軟件設計
2．1 播放原理
聲音的頻譜范圍通常約為幾十到幾千赫茲，通過程序控制單片機的I／O口可輸出不同頻率的矩形波。當該矩形波的頻率位于聲音頻譜范圍內(nèi)時，在單片機的I／O口接上喇叭就能發(fā)出聲音。然后利用延時程序控制矩形波的高、低電平持續(xù)時間，即改變矩形波的頻率，即可產(chǎn)生不同的音調(diào)，從而發(fā)出不同的聲音，再讓矩形波輸出的長短對應節(jié)拍，就可以實現(xiàn)單片機對音樂的演奏。
2．2 音調(diào)和節(jié)拍編碼
單片機奏樂只需弄清楚兩個概念，也就是“音調(diào)”和“節(jié)拍”。音調(diào)表示一個音符唱多高的頻率，節(jié)拍表示一個音符唱多長的時間。
由于各個音調(diào)對應的頻率是已知的，因此，播放音樂時，應對樂曲中出現(xiàn)的音調(diào)進行編碼，并找出單片機播放這些音調(diào)所對應的定時初值。表1所列是音調(diào)編碼與定時器的初值表，其中頻率是已知的，編碼可以自己設置，而定時初值是怎樣得來的呢?下面以“低6”為例進行說明?！暗?”的頻率f為440 Hz，其對應的周期為：T=1／f=1／440=272μs。單片機上對應蜂鳴器的I／O口來回取反的時間應為：t=T／2=2272／2=1136μs。單片機奏樂時，其定時器為工作方式1，若以振蕩器的十二分頻信號為計數(shù)脈沖，如果單片機晶振為12MHz，則1μs計數(shù)一次。所以，對于“低6”，其定時器的初值應該是：216-1136=64400。
對節(jié)拍的控制可通過延時程序來實現(xiàn)。表2所列是節(jié)拍編碼表。若以1拍的時長為400ms為例，1／2拍的時長為200ms，1／4拍的時長為100ms。首先，這樣，確定一個基本時長的延時程序，比如以100ms為基本延時時間，那么，1／4拍可以調(diào)用一次延時程序，1／2拍需調(diào)用二次延時程序，1拍需調(diào)用四次延時程序，依次類推。