基于stm32不使用pwm实现利用1/0口产生一定频率的方波,驱动蜂鸣器,发出不同的音调,从而演奏乐曲(最少三首乐曲):(2)采用数码管显示歌曲序号;(3)可通过功能键选择乐曲,暂停,播放。
时间: 2024-03-13 16:44:02 浏览: 60
这是一个比较复杂的问题,需要涉及到嵌入式硬件和软件的知识。我会尽可能地给您提供一些思路和建议,但不保证能够完全解决问题。
1. 产生方波并驱动蜂鸣器
可以利用STM32的GPIO口来产生方波,具体方法是利用GPIO口的输出模式和定时器功能。首先将GPIO口设置为输出模式,然后利用定时器产生一定频率的中断信号,在中断函数中控制GPIO口的电平变化,从而产生方波。具体的算法可以参考以下代码:
```c
void TIM3_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)
{
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
if (wave_signal)
{
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8);
wave_signal = 0;
}
else
{
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8);
wave_signal = 1;
}
}
}
void init_timer(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}
```
其中,TIM3是一个定时器,利用TIM_TimeBaseStructure结构体设置定时器的参数,然后利用TIM_TimeBaseInit函数进行初始化。NVIC_InitStructure结构体用于配置中断优先级,然后利用NVIC_Init函数进行配置。在中断函数TIM3_IRQHandler中,先判断是否是定时器中断,然后根据wave_signal变量控制GPIO口的电平。
2. 发出不同的音调
要发出不同的音调,需要改变方波的频率。可以通过改变TIM_TimeBaseStructure结构体中的TIM_Period参数来改变频率,具体的算法可以参考以下代码:
```c
void play_note(int note)
{
switch (note)
{
case 1:
TIM3->ARR = 1000;
break;
case 2:
TIM3->ARR = 500;
break;
case 3:
TIM3->ARR = 250;
break;
default:
break;
}
}
```
在这个函数中,根据传入的参数note选择不同的频率,然后改变TIM3的ARR寄存器的值,从而改变方波频率。
3. 演奏乐曲
演奏乐曲需要将一系列的音符按照一定的节奏和顺序组合起来。可以通过定义一个数组来存储乐曲的音符和节奏,然后利用一个循环结构依次播放每个音符。具体的算法可以参考以下代码:
```c
int music1[] = {1, 2, 3, 1, 1, 2, 3, 1, 3, 3, 4, 5, 3, 3, 4, 5};
int music2[] = {3, 2, 1, 2, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 3, 5, 5, 3, 2, 1};
int music3[] = {1, 1, 2, 3, 3, 2, 1, 5, 5, 1, 3, 5, 5, 1, 3, 5};
int beat1[] = {2, 2, 4, 2, 2, 4, 2, 2, 4, 2, 2, 4, 2, 2, 4, 2};
int beat2[] = {2, 2, 4, 2, 2, 4, 2, 2, 4, 2, 2, 4, 2, 2, 4, 2};
int beat3[] = {2, 2, 4, 2, 2, 4, 2, 2, 4, 2, 2, 4, 2, 2, 4, 2};
void play_music(int music[], int beat[], int length)
{
int i;
for (i = 0; i < length; i++)
{
play_note(music[i]);
delay(beat[i] * 500);
}
}
```
在这个函数中,music数组存储音符,beat数组存储每个音符的节奏,length表示乐曲长度。在循环结构中,依次播放每个音符,并根据节奏延迟一定的时间。
4. 数码管显示歌曲序号
要显示歌曲序号,需要使用数码管模块。可以通过定义一个数码管显示函数,在函数中根据传入的参数选择不同的数字进行显示。具体的算法可以参考以下代码:
```c
void display_number(int number)
{
int digit1 = number / 100;
int digit2 = (number % 100) / 10;
int digit3 = number % 10;
GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15);
GPIO_SetBits(GPIOB, digit[digit1]);
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
delay(10);
GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12);
GPIO_ResetBits(GPIOB, digit[digit1]);
GPIO_SetBits(GPIOB, digit[digit2]);
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13);
delay(10);
GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13);
GPIO_ResetBits(GPIOB, digit[digit2]);
GPIO_SetBits(GPIOB, digit[digit3]);
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_14);
delay(10);
GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_14);
GPIO_ResetBits(GPIOB, digit[digit3]);
}
```
在这个函数中,根据传入的参数number将数字分解成三个位数,然后依次显示在数码管上。
5. 通过功能键选择乐曲,暂停,播放
要实现通过功能键选择乐曲,需要使用GPIO口的输入模式和外部中断功能。可以通过定义一个中断函数,在函数中判断按下的按键,并根据按键选择不同的乐曲进行播放。具体的算法可以参考以下代码:
```c
void EXTI0_IRQHandler(void)
{
if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET)
{
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
if (state == 0)
{
play_music(music1, beat1, sizeof(music1) / sizeof(music1[0]));
state = 1;
}
else if (state == 1)
{
state = 2;
}
else if (state == 2)
{
play_music(music2, beat2, sizeof(music2) / sizeof(music2[0]));
state = 3;
}
else if (state == 3)
{
state = 4;
}
else if (state == 4)
{
play_music(music3, beat3, sizeof(music3) / sizeof(music3[0]));
state = 1;
}
}
}
void init_button(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
```
在这个代码中,首先利用GPIO_InitStructure结构体配置GPIO口为输入模式和上拉电阻,然后利用EXTI_InitStructure结构体配置外部中断。在中断函数EXTI0_IRQHandler中,根据state变量选择不同的乐曲进行播放。在main函数中,需要先调用init_button和init_timer函数初始化外部中断和定时器,然后进入一个无限循环,等待中断和按键事件的发生。
以上就是一个基于STM32的利用1/0口产生一定频率的方波,驱动蜂鸣器,发出不同的音调,从而演奏乐曲的方法。由于硬件和软件的差异,具体的实现可能会有所不同,请谨慎参考。
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