stm32无源蜂鸣器播放音乐标准库

### 使用STM32标准库驱动无源蜂鸣器播放音乐

为了使用STM32标准库驱动无源蜂鸣器播放音乐，可以参考基于STM32F103C8T6微控制器和无源蜂鸣器的项目案例[^3]。此项目展示了如何通过C语言和PWM技术来控制音调的变化。

#### 配置硬件资源
首先，在硬件方面需连接好无源蜂鸣器到指定的GPIO引脚上。通常情况下，会选用一个通用I/O口作为PWM信号输出端用于驱动蜂鸣器工作。

#### 初始化外设
初始化阶段主要涉及对GPIO及TIM模块的相关参数设定：

// 定义使用的定时器通道及其频率范围等基本信息
#define PWM_TIM TIM2
#define PWM_CHANNEL TIM_Channel_1
#define GPIO_PORT GPIOA
#define GPIO_PIN GPIO_Pin_0

void Buzzer_Init(void){
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

    // RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); 开启时钟使能
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    
    // 设置PA0为复用推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

    // 配置定时器基本参数
    TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 799;       // 自动重装载值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;     // 预分频系数
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(PWM_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 配置PWM输出方式
    TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC1Init(PWM_TIM,&TIM_OCInitStructure);
}

上述代码片段完成了针对特定定时器（如`TIM2`）以及相应GPIO接口的基础配置操作，并设置了预分频寄存器与自动重载寄存器中的数值以满足不同频率需求下的脉宽调节能力。

#### 实现音乐播放函数
接下来定义一系列用于生成具体声音频率的功能函数，这些函数能够接收不同的频率参数并通过调整占空比的方式改变发出的声音效果。

#include "stm32f1xx_hal.h"

/**
 * @brief 发送单个音符给蜂鸣器
 */
void PlayNote(uint16_t frequencyHz,uint16_t durationMs) {
    uint32_t periodValue = SystemCoreClock / (frequencyHz*2)-1;
    __IO uint32_t count=durationMs/2;
  
    if(frequencyHz!=0){   
        /* 计算周期数 */
        PWM_TIM->ARR = periodValue ;
        
        /* 设定比较匹配值 */
        PWM_TIM->CCR1=(periodValue>>1)+1 ;

        while(count--){
            delay_ms(2);
        }
    }else{
        // 如果频率为零，则关闭定时器停止发声
        PWM_TIM->CCR1=0;
        delay_ms(durationMs);
    }

}

/**
 * @brief 延迟ms级时间
 */
static void delay_ms(__IO uint32_t ms)
{
    HAL_Delay(ms);
}

这段代码实现了发送单一音符至蜂鸣器的操作逻辑，其中包含了计算所需的时间基数、更新计数器初值等内容。当接收到非静默状态(`frequencyHz != 0`) 的请求时，将按照传入的实际频率重新加载相应的定时器参数；反之则保持沉默一段时间后继续执行后续指令。

最后，可以通过编写一段简单的旋律序列来测试整个系统的可用性和稳定性。例如，下面是一个简单的曲目列表，它由多个连续的音符组成，每个音符都有其独特的持续时间和振幅特征。

int main(){
    char notes[]={'E','D','C','D','E'};
    int durations[]={4,4,4,4,4};

    Buzzer_Init();
    for(int i=0;i<sizeof(notes)/sizeof(char);i++){
        switch(notes[i]){
            case 'C':PlayNote(262,durations[i]*250);break;
            case 'D':PlayNote(294,durations[i]*250);break;
            case 'E':PlayNote(330,durations[i]*250);break;
            default : break;
        }
    }
}

以上即是如何运用STM32标准库配合无源蜂鸣器完成简单音乐回放任务的具体实践过程介绍。