本帖最后由 xld0932 于 2019-5-19 11:05 编辑

1.概述


使用NUCLEO-L412开发板驱动无源蜂鸣器播放音乐，来掌握硬件PWM的配置、频率调节、占空比调节等操作。另外我们也了解了一下关于无源蜂鸣器的知识，关于音乐中的一些术语。
1.1.音符与频率的对应关系如下图所示，PWM输出某一频率到无源蜂鸣器后就产生了相对应的音调了
4.png

1.2.节拍是播放音调的时间占用比例，是乐曲中表示固定单位时值和强弱规律的组织形式。例如，2/4表示以4分音符为1拍 ，每小节有 2 拍。拍号中时值的实际时间，应视乐曲所标速度而定。

1.3.播放速度由单个节拍播放占用的时间所决定的，本程序中以125ms为一个基准，它的倍数关系做为一个节拍；可以通过调节这个时间基准来控制歌曲的播放速度。

2.硬件连接

1.jpg
说明：
使用的无源蜂鸣器模块，连接到NUCLEO-L412KB开发板上，使用3.3V供电，PWM引脚使用TIM1的CHANNEL2输出引脚PA9。

3.STM32CubeMX配置

3.1.配置TIM1及GPIO
2.png

3.2.配置PWM
3.png

4.编写驱动程序
  1. /**
  2.   ******************************************************************************
  3.   * @file    buzzer.h
  4.   * @version V1.00
  5.   * @author  xld0932
  6.   * @brief   
  7.   ******************************************************************************
  8.   * @attention
  9.   *
  10.   * Copyright (c) 2019. All rights reserved.
  11.   *
  12.   ******************************************************************************
  13.   */
  16. /* Define to prevent recursive inclusion ------------------------------------*/
  17. #ifndef __BUZZER_H__
  18. #define __BUZZER_H__
  21. #undef  EXTERN
  23. #ifdef  __BUZZER_C__
  24. #define EXTERN
  25. #else
  26. #define EXTERN extern
  27. #endif
  30. /* Includes -----------------------------------------------------------------*/
  31. #include "platform.h"
  34. /* Exported constants -------------------------------------------------------*/
  35. /* Exported defines ---------------------------------------------------------*/
  38. /* Exported typedef ---------------------------------------------------------*/
  39. typedef struct
  40. {
  41.     uint16_t Do;
  42.     uint16_t Re;
  43.     uint16_t Mi;
  44.     uint16_t Fa;
  45.     uint16_t So;
  46.     uint16_t La;
  47.     uint16_t Si;
  48. } sNOTE;
  51. /* Exported macro -----------------------------------------------------------*/
  54. /* Exported functions prototypes --------------------------------------------*/
  55. EXTERN void BUZZER_Init(void);
  58. #endif
  61. /*********************** (C) COPYRIGHT ************************END OF FILE****/
  1. /**
  2.   ******************************************************************************
  3.   * @file    buzzer.c
  4.   * @version V1.00
  5.   * @author  xld0932
  6.   * @brief   
  7.   ******************************************************************************
  8.   * @attention
  9.   *
  10.   * Copyright (c) 2019. All rights reserved.
  11.   *
  12.   ******************************************************************************
  13.   */
  16. /* Define to prevent recursive inclusion ------------------------------------*/
  17. #define __BUZZER_C__
  20. /* Includes -----------------------------------------------------------------*/
  21. #include "BUZZER.h"
  24. /* Private constants --------------------------------------------------------*/
  25. /* Private defines ----------------------------------------------------------*/
  26. /* Private typedef ----------------------------------------------------------*/
  27. /* Private macro ------------------------------------------------------------*/
  30. /* Private variables --------------------------------------------------------*/
  31. const sNOTE LoCTune = { 262,  294,  330,  349,  392,  440,  494};
  32. const sNOTE MiCTune = { 523,  587,  659,  698,  784,  880,  988};
  33. const sNOTE HiCTune = {1046, 1175, 1318, 1397, 1568, 1760, 1976};
  36. const uint16_t CTune[] =
  37. {
  38.     1,      //0
  39.     262,    //1.Do    ---Low
  40.     294,    //2.Re
  41.     330,    //3.Mi
  42.     349,    //4.Fa
  43.     392,    //5.So
  44.     440,    //6.La
  45.     494,    //7.Si
  46.     0,      //8
  47.     0,      //9
  48.     0,      //10
  49.     523,    //11.Do    ---Middle
  50.     587,    //12.Re
  51.     659,    //13.Mi
  52.     698,    //14.Fa
  53.     784,    //15.So
  54.     880,    //16.La
  55.     988,    //17.Si
  56.     0,      //18
  57.     0,      //19
  58.     0,      //20
  59.     1046,   //21.Do    ---High
  60.     1175,   //22.Re
  61.     1318,   //23.Mi
  62.     1397,   //24.Fa
  63.     1568,   //25.So
  64.     1760,   //26.La
  65.     1976,   //27.Si
  66. };
  68. /**
  69. * 《一闪一闪亮晶晶》音符
  70. */
  71. const uint16_t MusicNote1[] =
  72. {
  73. 1,0,1,0,5,0,5,0,6,0,6,0,5,0,
  74. 4,0,4,0,3,0,3,0,2,0,2,0,1,0,
  75. 5,0,5,0,4,0,4,0,3,0,3,0,2,0,
  76. 5,0,5,0,4,0,4,0,3,0,3,0,2,0,
  77. 1,0,1,0,5,0,5,0,6,0,6,0,5,0,
  78. 4,0,4,0,3,0,3,0,2,0,2,0,1,0,
  79. };
  81. /**
  82. * 《一闪一闪亮晶晶》节拍
  83. */
  84. const uint8_t  MusicBeat1[] =
  85. {
  86. 3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,7,1,
  87. 3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,7,1,
  88. 3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,7,1,
  89. 3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,7,1,
  90. 3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,7,1,
  91. 3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,7,8,
  92. };
  94. /**
  95. * 《粉刷匠》音符
  96. */
  97. const uint16_t MusicNote2[] =
  98. {
  99. 5,3,5,3,5,3,1,2,4,3,2,5,0,
  100. 5,3,5,3,5,3,1,2,4,3,2,1,0,
  101. 2,2,4,4,3,1,5,2,4,3,2,5,0,
  102. 5,3,5,3,5,3,1,2,4,3,2,1,0,
  103. };
  105. /**
  106. * 《粉刷匠》节拍
  107. */
  108. const uint8_t  MusicBeat2[] =
  109. {
  110. 2,2,2,2,2,2,4,2,2,2,2,8,1,
  111. 2,2,2,2,2,2,4,2,2,2,2,8,1,
  112. 2,2,2,2,2,2,4,2,2,2,2,8,1,
  113. 2,2,2,2,2,2,4,2,2,2,2,4,8,
  114. };
  116. /**
  117. * 《爱是你我》音符
  118. */
  119. const uint16_t MusicNote3[] =
  120. {
  121. 11,7,0,5,3,3,3,3,3,6,6,6,6,11,5,3,3,3,3,3,
  122. 11,7,0,5,6,7,6,6,0,6,2,2,2,2,2,1,6,2,3,3,
  123. 3,3,3,11,7,6,13,12,12,6,11,12,7,5,5,6,6,6,13,13,
  124. 11,6,13,12,12,12,12,12,6,6,7,12,7,7,7,0,11,6,6,6,
  125. 6,0,0,13,16,16,16,16,16,16,16,15,16,16,13,13,13,13,13,13,
  126. 13,13,16,16,16,16,16,16,15,16,15,15,15,15,15,15,15,16,13,12,
  127. 13,11,16,6,0,3,5,3,5,5,6,11,6,12,13,0,16,16,15,13,
  128. 12,13,15,13,13,13,13,0,12,11,12,12,13,11,6,5,6,12,12,12,
  129. 12,13,11,6,0,12,13,5,3,3,12,12,13,11,6,6,13,16,15,15,
  130. 15,15,15,15,15,12,13,5,3,0,11,6,6,6,6,6,12,13,5,3,
  131. 0,11,6,6,6,6,6,0,
  132. };
  134. /**
  135. * 《爱是你我》节拍
  136. */
  137. const uint8_t  MusicBeat3[] =
  138. {
  139. 4,4,1,2,2,2,4,4,4,2,2,4,2,2,2,2,2,2,2,2,
  140. 4,4,2,2,2,2,4,4,2,2,2,2,2,2,4,2,2,2,2,2,
  141. 4,4,4,4,4,2,4,4,4,2,4,2,4,4,2,4,2,4,2,2,
  142. 4,2,4,4,2,2,4,4,2,2,2,4,2,4,4,4,4,4,2,2,
  143. 4,4,4,4,2,4,2,2,4,4,4,4,4,4,4,2,2,4,4,4,
  144. 2,2,4,4,2,2,4,4,2,2,2,4,2,2,2,4,4,4,4,4,
  145. 4,2,2,4,2,2,2,2,4,2,2,4,4,4,2,2,4,4,4,4,
  146. 4,2,2,2,2,2,2,2,2,2,4,2,2,2,2,4,4,4,4,4,
  147. 2,2,4,4,4,2,2,4,2,2,4,2,2,2,2,4,4,2,2,2,
  148. 2,2,2,2,2,2,2,4,4,4,4,2,2,2,2,2,2,2,4,4,
  149. 4,4,4,4,4,4,4,8,
  150. };
  153. /* Private function prototypes ----------------------------------------------*/
  156. /* Exported variables -------------------------------------------------------*/
  157. extern TIM_HandleTypeDef  htim1;
  160. /* Exported function prototypes ---------------------------------------------*/
  163. /**
  164. * @brief  :
  165. * @param  :
  166. * @returns:
  167. * @details:
  168. */
  169. void BUZZER_SetFrequency(uint16_t freq)
  170. {
  171.     uint32_t Period = 1000000 / freq;
  172.     uint16_t Pulse  = Period  / 2;
  174.     /* Set the Autoreload value , frequency*/
  175.     TIM1->ARR  = Period;
  177.     /* Set the Capture Compare Register value , duty */
  178.     TIM1->CCR2 = Pulse;
  179. }
  182. /**
  183. * @brief  :
  184. * @param  :
  185. * @returns:
  186. * @details:
  187. */
  188. void BUZZER_Init(void)
  189. {
  190.     uint16_t i = 0;
  192.     /**
  193.      * 打开PWM，准备播放音乐
  194.      */
  195.     HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_2);
  197.     /**
  198.      * 播放《一闪一闪亮晶晶》
  199.      */
  200.     for(i = 0; i < sizeof(MusicBeat1); i++)
  201.     {
  202.         BUZZER_SetFrequency(CTune[MusicNote1[i]]);
  203.         HAL_Delay(MusicBeat1[i] * 125);
  204.     }
  206.     /**
  207.      * 播放《粉刷匠》
  208.      */
  209.     for(i = 0; i < sizeof(MusicBeat2); i++)
  210.     {
  211.         BUZZER_SetFrequency(CTune[MusicNote2[i]]);
  212.         HAL_Delay(MusicBeat2[i] * 125);
  213.     }
  215.     /**
  216.      * 播放《爱是你我》
  217.      */
  218.     for(i = 0; i < sizeof(MusicBeat3); i++)
  219.     {
  220.         BUZZER_SetFrequency(CTune[MusicNote3[i]]);
  221.         HAL_Delay(MusicBeat3[i] * 125);
  222.     }
  224.     /**
  225.      * 关闭PWM，停止播放音乐
  226.      */
  227.     HAL_TIM_PWM_Stop( &htim1, TIM_CHANNEL_2);
  228. }
  231. /*********************** (C) COPYRIGHT ************************END OF FILE****/

5.播放效果

5.1.一闪一闪亮晶晶
一闪一闪亮晶晶.jpg
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