stm32蜂鸣器唱歌程序

### STM32 控制蜂鸣器播放音乐的程序示例

为了在STM32平台上通过蜂鸣器播放音乐，可以将整个过程划分为多个功能模块：初始化配置、蜂鸣器控制逻辑、音乐数据处理以及主循环管理。

#### 初始化模块
此部分负责硬件资源的初步设定，包括GPIO引脚和定时器的初始化工作。对于STM32F103ZET6型号而言，通常会选择一个通用I/O口作为蜂鸣器连接端，并利用定时器产生PWM信号来调节声音频率[^1]。

// 定义使用的GPIO端口及引脚编号
#define BUZZER_PIN GPIO_PIN_8
#define BUZZER_PORT GPIOA

void Buzzer_Init(void){
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 启用GPIOA时钟
    
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    
    // 配置PA8为推挽输出模式,最大速度50MHz
    GPIO_InitStruct.Pin = BUZZER_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    HAL_GPIO_Init(BUZZER_PORT,&GPIO_InitStruct);
}

#### 蜂鸣器控制模块
该模块主要涉及如何调整PWM占空比从而改变发出的声音音高。这里采用TIM2定时器来进行周期性的脉冲宽度调制操作[^2]。

static TIM_HandleTypeDef htim2;

void Timer_PWM_Config(uint16_t freq){
    uint32_t period_value = (uint32_t)(SystemCoreClock / 2 /freq)-1; 

    __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
  
    htim2.Instance=TIM2;
    htim2.Init.Prescaler=79;
    htim2.Init.CounterMode=TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim2.Init.Period=period_value;
    htim2.Init.ClockDivision=TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    htim2.Init.AutoReloadPreload=TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
    HAL_TIM_PWM_Init(&htim2);

    TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC={0};

    sConfigOC.OCMode       = TIM_OCMODE_PWM1;
    sConfigOC.Pulse        = period_value/2;
    sConfigOC.OCPolarity   = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
    sConfigOC.OCFastMode   = TIM_OCFAST_DISABLE;
    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2,&sConfigOC,TIM_CHANNEL_1);  

    HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
}

#### 音乐播放模块
这部分包含了具体的旋律编码方式及其对应的发声指令序列化方法。每一段曲目都可以被表示成一系列音符连同它们各自的持续时间；而每个音符则对应着特定的振动频率[^3]。

typedef struct {
    uint16_t frequency;     /* Frequency of the note */
    uint8_t duration;      /* Duration of the note in terms of beats */
} MusicNote_TypeDef;

const MusicNote_TypeDef music_data[]={
    {262,4},{294,4},{330,4},{349,4},/* C D E F */
    ...
}; // 更多音符...

void playMusic(const MusicNote_TypeDef *music,uint8_t length){
    for(int i=0;i<length;++i){
        if(music[i].frequency!=0){ // 如果不是静默，则发送相应频率给蜂鸣器
            Timer_PWM_Config(music[i].frequency);
        }
        HAL_Delay((int)((float)music[i].duration*500)); // 延迟一定毫秒数模拟节拍长度
    }

    Timer_PWM_Config(0); // 结束后关闭PWM输出使能
}

#### 主函数模块
最后，在`main()`函数里完成所有必要的初始化之后便进入了无限循环等待状态，在其中反复执行播放指定歌曲的任务直到电源切断为止。

int main(void){
    HAL_Init();

    SystemClock_Config(); // 设置系统时钟源等参数
   
    Buzzer_Init(); // 初始化蜂鸣器相关外设
   
    while (1){
        playMusic(music_data,sizeof(music_data)/sizeof(MusicNote_TypeDef));
        
        HAL_Delay(2000); // 播放完毕后暂停两秒钟再重新开始下一轮播放
    }
}