單片機音樂演奏程序 經典講解

單片機演奏一個音符，是通過引腳，周期性的輸出一個特定頻率的方波。
這就需要單片機，在半個周期內輸出低電平、另外半個周期輸出高電平，周而復始。
半個周期的時間是多長呢？眾所周知，周期為頻率的倒數，可以通過音符的頻率計算出半周期。
演奏時，要根據音符頻率的不同，把對應的、半個周期的定時時間初始值，送入定時器，再由定時器按時輸出高低電平。

下面是個網上廣泛流傳的單片機音樂演奏程序，它可以循環的播放“世上只有媽媽好”這首樂曲。很多人都關心如何修改這個樂曲的內容，但是不知如何入手。
做而論道對這個程序，給出說明，希望對大家有所幫助，以后大家自己就能夠編寫進去新的樂曲。

在這個程序中，有兩個數據表，其中存放了事先算好的、各種音符頻率所對應的、半周期的定時時間初始值。
有了這些數據，單片機就可以演奏從低音、中音、高音和超高音，四個八度共28個音符。

演奏樂曲時，就根據音符的不同數值，從半周期數據表中找到定時時間初始值，送入定時器即可控制發音的音調。
比如把表中的0xF2和0x42送到定時器，定時器按照這個初始值來產生中斷，輸出的方波，人們聽起來，這就是低音1。

樂曲的數據，也要寫個數據表，程序中以 code unsigned char sszymmh[] 命名。
這個表中每三個數字，說明了一個音符，它們分別代表：
第一個數字是音符的數值1234567之一，代表多來咪發...；
第二個數字是0123之一，代表低音、中音、高音、超高音；
第三個數字是時間長度，以半拍為單位。
樂曲數據表的結尾是三個0。

程序如下：

#include
sbitspeaker = P1^7;
unsigned char timer0h, timer0l, time;
//--------------------------------------
//單片機晶振采用11.0592MHz
// 頻率-半周期數據表高八位本軟件共保存了四個八度的28個頻率數據
code unsigned char FREQH[] = {
0xF2, 0xF3, 0xF5, 0xF5, 0xF6, 0xF7, 0xF8,//低音1234567
0xF9, 0xF9, 0xFA, 0xFA, 0xFB, 0xFB, 0xFC, 0xFC,//1,2,3,4,5,6,7,i
0xFC, 0xFD, 0xFD, 0xFD, 0xFD, 0xFE,//高音 234567
0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFE, 0xFF};//超高音 1234567

// 頻率-半周期數據表 低八位
code unsigned char FREQL[] = {
0x42, 0xC1, 0x17, 0xB6, 0xD0, 0xD1, 0xB6,//低音1234567
0x21, 0xE1, 0x8C, 0xD8, 0x68, 0xE9, 0x5B, 0x8F, //1,2,3,4,5,6,7,i
0xEE, 0x44, 0x6B, 0xB4, 0xF4, 0x2D,//高音 234567
0x47, 0x77, 0xA2, 0xB6, 0xDA, 0xFA, 0x16};//超高音 1234567
//--------------------------------------
//世上只有媽媽好數據表要想演奏不同的樂曲, 只需要修改這個數據表
code unsigned char sszymmh[] = {
6, 2, 3,5, 2, 1,3, 2, 2,5, 2, 2,1, 3, 2,6, 2, 1,5, 2, 1,
//一個音符有三個數字。前為第幾個音、中為第幾個八度、后為時長（以半拍為單位）。
//6, 2, 3 分別代表：６, 中音, ３個半拍;
//5, 2, 1 分別代表：５, 中音, １個半拍;
//3, 2, 2 分別代表：３, 中音, ２個半拍;
//5, 2, 2 分別代表：５, 中音, ２個半拍;
//1, 3, 2 分別代表：１, 高音, ２個半拍;
//
6, 2, 4, 3, 2, 2, 5, 2, 1, 6, 2, 1, 5, 2, 2, 3, 2, 2, 1, 2, 1,
6, 1, 1, 5, 2, 1, 3, 2, 1, 2, 2, 4, 2, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 2, 2,
5, 2, 1, 6, 2, 1, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 4, 5, 2, 3, 3, 2, 1,
2, 2, 1, 1, 2, 1, 6, 1, 1, 1, 2, 1, 5, 1, 6, 0, 0, 0};
//--------------------------------------

void t0int() interrupt 1//T0中斷程序，控制發音的音調
{
TR0 = 0;//先關閉T0
speaker = !speaker;//輸出方波, 發音
TH0 = timer0h;//下次的中斷時間, 這個時間, 控制音調高低
TL0 = timer0l;
TR0 = 1;//啟動T0
}
//--------------------------------------
void delay(unsigned char t)//延時程序，控制發音的時間長度
{
unsigned char t1;
unsigned long t2;
for(t1 = 0; t1 < t; t1++)//雙重循環, 共延時t個半拍
for(t2 = 0; t2 < 8000; t2++); //延時期間, 可進入T0中斷去發音
TR0 = 0;//關閉T0, 停止發音
}
//--------------------------------------
void song()//演奏一個音符
{
TH0 = timer0h;//控制音調
TL0 = timer0l;
TR0 = 1;//啟動T0, 由T0輸出方波去發音
delay(time);//控制時間長度
}
//--------------------------------------
void main(void)
{
unsigned char k, i;
TMOD = 1;//置T0定時工作方式1
ET0 = 1;//開T0中斷
EA = 1;//開CPU中斷
while(1) {
i = 0;
time = 1;
while(time) {
k = sszymmh[i] + 7 * sszymmh[i + 1] - 1;
//第i個是音符, 第i+1個是第幾個八度
timer0h = FREQH[k];//從數據表中讀出頻率數值
timer0l = FREQL[k];//實際上, 是定時的時間長度
time = sszymmh[i + 2];//讀出時間長度數值
i += 3;
song();//發出一個音符
}} }
//======================================
應網友要求，下面再詳細寫一下樂譜和數據的轉換關系。
以李叔同大師的《送別》的前二小節來說明轉換的方法。

這部分的歌詞是：“長亭外，古道 邊，”；
這部分的樂譜是：| 5 35 1 － | 6 16 5 － |。
（注意：樂譜中的1是高音，上邊是帶點的；還有些音符，應該有下劃線，在這里都無法標出。感興趣的網友應該去查看正規的樂譜。）

那么，據此就可以寫出《送別》前二小節的數據表：
//--------------------------------------
code unsigned char sszymmh[] = {
5, 2, 2,3, 2, 1,5, 2, 1,1, 3, 4,
//嗦,中音,2個半拍;　咪,中音,1個半拍;　嗦,中音,1個半拍;　哆,高音,4個半拍
6, 2, 2,1, 3, 1,6, 2, 1,5, 2, 4,
//啦,中音,2個半拍;　哆,高音,1個半拍;　啦,中音,1個半拍;　嗦,中音,4個半拍
0, 0, 0};
//結束標記
//--------------------------------------

記住：三個數字一組，代表一個音符。
第一個數字是1234567之一，代表音符哆來咪發...；
第二個數字是0123之一，代表低音、中音、高音、超高音；
第三個數字是半拍的個數，代表時間長度。
當三個數字都是0，就代表樂曲數據表的結尾。

用這個數據表，替換掉程序中《世上只有媽媽好》的數據表，本程序就可以播放《送別》的前兩小節。