單片機演奏音樂原理與模擬實驗

利用單片機演奏音樂大概是單片機愛好者感興趣的問題之一。這里我們用網站提供的實驗板來做這個實驗，并且了解單片機演奏音樂的基本原理，和相關的源程序。

首先來完成必要的硬件部分，硬件部分比較簡單，如下圖：

AT89C51單片機的P2.5口控制一個8550的三極管，三極管控制電磁蜂鳴器的電源通斷。

我們知道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，若能利用程序來控制單處機某個口線的高電平或低電平，則在該口線上就能產生一定頻率的矩形波，接上喇叭就能發出一定頻率的聲音，若再利用延時程序控制“高”“低”電平的持續時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調。

例如，要產生200HZ的音頻信號，200HZ音頻的變化周期為1/200秒，即5ms。這樣，當P2.5的高電平或低電平的持續時間為2.5ms時就能發出200HZ的音調。

樂曲中，每一音符對應著確定的頻率，我們將每一音符的時間常數和其相應的節拍常數作為一組，按順序將樂曲中的所有常數排列成一個表，然后由查表程序依次取出，產生音符并控制節奏，就可以實現演奏效果。

此外，結束符和體止符可以分別用代碼00H和FFH來表示，若查表結果為00H，則表示曲子終了；若查表結果為FFH，則產生相應的停頓效果。

為了產生手彈的節奏感，在某些音符（例如兩個相同音符）音插入一個時間單位的頻率略有不同的音符。

程序框圖如圖2所示。

下面給出程序序請單，可直接在51實驗板上進行演奏。本程序演奏的是民歌“八月桂花遍地開”，C調，節奏為94拍/分。網友也可以自行找出一首歌，將樂曲翻譯成碼表輸入機器，而程序不變。本實驗方法簡便，即使不懂音樂的人，將一首陌生的曲子翻譯成代碼也是易事，和著機器的演奏學唱一首歌曲，其趣味無窮。