基于STM32F103，用蜂鸣器播放歌曲

本文的内容，分为下面几部分：

1，参考网上例程；

2，移植，运行，查看，尽力理解代码；
3，调整测试参数；
4，添加一首歌曲。

下面详细描述一下过程：

一，参考网上例程

主要参考的是这一篇《使用STM32F103控制蜂鸣器发声播放音乐》，地址如下：
使用STM32F103控制蜂鸣器发声播放音乐_blue@sky的博客-CSDN博客_stm32蜂鸣器音乐代码
看起来代码比较简洁，就两个文件，就开始移植到自己的板子上。

二，移植，运行，查看代码，尽力理解代码

说明一下，我使用的芯片类型是stm32F103C8，集成开发环境用的是Keil5 MDK-ARM，仿真器使用JLINK。
查看板子上的蜂鸣器接口，相应修改下代码中的引脚。这个和硬件相关，每个人只能根据自己的硬件来调整。
然后是将这个引脚配置成推挽输出，默认是低电平，输出高电平可以驱动蜂鸣器响报警。
然后是开关的操作，Buzzer_On()，Buzzer_Off()来替换；
然后就开始运行，能听到蜂鸣声响，但是刺刺啦啦的，不像音乐。
没有办法，偷懒不行啦，就只好开始看程序了，尽力去理解代码。毕竟代码在手，任我蹂躏，哈哈！
大体理解了一遍程序，调整了几个延时相关的值，发现效果有所好转，比较像音乐了。
但是，到底对不对，对于例程中的歌曲《红尘情歌》，我没听过啊，比较不出来对不对，好不好。
如果能添加一首自己熟悉的歌曲，就能判断了。不过，先别着急，慢慢来。先来个最简单的，就是先听听“多瑞咪”吧。

    u8 music[]={13,1,2,3,4,5,6,7,8};//音调 测试基础音u8 time[] ={4, 4,4,4,4,4,4,4,4};//持续时长

例子中，歌曲由两个数组来表示，一个是音调，一个是这个音调的持续时长。
音调数组music[]，里面的数字看起来就是123，与曲谱上的一样，它是怎么实现那个声音的呢？
看代码，是这么调用的：

 tone[music[i]]

也就是说，是把它作为索引传给了tone[]数组，而tone[]的定义如下：

	//             低7  1   2   3   4   5   6   7  高1 高2  高3 高4 高5 不发音uc16 tone[] = {247,262,294,330,349,392,440,294,523,587,659,698,784,1000};//音频数据表

这个数组中的数值，又有什么用呢？
注释说是音频数据。根据蜂鸣器的原理，就是输出不同频率的PWM波，即可发出不同的声音（音符）。然后将不同的音符组合起来就是一个曲子。所以这里的数据应该是用于控制蜂鸣器的发声频率的。
看看调用的地方：

        for(e=0;e<((u16)time[i])*tone[music[i]]/yanshi;e++){Sound((u32)tone[music[i]]);}

查看一下Sound()这个函数，这可是核心函数：

void Sound(u16 frq)
{u32 time;if(frq != 1000){time = 500000/((u32)frq);PBeep = 1;delay_us(time);PBeep = 0;delay_us(time);}elsedelay_us(1000);
}

其实也很简单，就是打开蜂鸣器，持续一会，然后关闭蜂鸣器，持续同样时间。
然后再看看调用的地方：

        for(e=0;e<((u16)time[i])*tone[music[i]]/yanshi;e++){Sound((u32)tone[music[i]]);}

是用时长来做控制，重复调用了许多次Sound()播放声音。这样持续起来，听起来就是一个音符了。

跑起来程序，让我们来听听“多瑞咪”！
嗯~~有点问题，有个音听起来不对劲！仔细听，数了数，对应的应该是7（第8个音），再仔细看一遍：

	//             低7  1   2   3   4   5   6   7  高1 高2  高3 高4 高5 不发音uc16 tone[] = {247,262,294,330,349,392,440,294,523,587,659,698,784,1000};//音频数据表

这个音对应的是294，在这个数组中有些不协调啊！
其他的数据，都是按从小到大的顺序排列的，这个数怎么比左右的数都小啊？
难道写错了？如果也按是顺序来的话，我看改为494比较协调。
那就改改呗，代码在手嘛，哈哈！
改了下，一听，还真就顺耳了，我是不是天才，哈哈！（A：天才？我看是多了两横。B：我看不光是要去掉两横，还要去掉一个“才”字。）
闲话少说，继续调试。

三，调整测试参数

到现在，大体能听出来是个音乐了，但是播放太快了（与板子上硬件相关），不太舒服，调调延时吧。
   大体相关的有几个参数：
   1，持续时长，就是time[]数组，但是，一旦调整，需要每个参数都修改一遍，太累了。
   2，有没有修改一处，所有音符的播放时长都变的？
   有！就是这个：
   yanshi = 2;//10;
   把它调小，循环播放的次数是增加的，也就是音符的持续时间变长了。
   3，还有一个值，就是前面Sound()函数中的time值，这个值影响的是音调准不准。具体怎么计算的，我也没搞明白，就是多试了几个值，挑了个听着舒服的。

对这几个参数一顿调整后，“多瑞咪”听着就很顺畅了。

下面，最激动人心的时刻到了！

四，添加一首歌曲

早就想添加一首歌曲了，不过真要开始添加，也还有点忐忑，得弄首自己熟悉的吧，不能弄太复杂的吧，嗯，来首儿歌吧，就选《小燕子》吧。
先上网找个谱子，仔细看看，嗯，也就是搞定两个数组嘛，一个音调，一个音长。
查看乐谱，如下：

真到了转换简谱到数组的时候，这时就能发现选择儿歌的好处了，所有的音调都在tone[]数组中，也就是说，在低音7到高音5之间。让我们再看一遍这个数组：

	//             低7  1   2   3   4   5   6   7  高1 高2  高3 高4 高5 不发音uc16 tone[] = {247,262,294,330,349,392,440,494,523,587,659,698,784,1000};//音频数据表

如果搞了一个复杂的歌曲，音调的范围超过了这个范围，就需要自己研究下那些新音符对应的是什么频率值了。
至于时长，这里是用的4表示1拍的时长。这样，半拍（一个音符下有一道横线）就是2，四分之一拍（一个音符下有两道横线）就是1了，还有两拍的，就是8。
这样，音调与时长都搞定了，是不是就ok了？
嗯，基本上可以这么说，不过，还有些小细节，例如，在两个音符中间的一个小点是什么？
我在这里就犯过错，我还以为是休止符（不知道是从那里获取的错误信息！也许真的有必要将大脑中的知识点都梳理一遍），后来查了一下，这玩意叫附点，看介绍：
附点的符号很简单，就是单纯音符后面的小圆点。附点的作用是：将前面挨着它的单纯音符的时值延长一半。
还有一个小细节，就是在一句歌词唱完之后，需要停顿一会，这时候，就用上了音频数据表中一个特殊的值：1000，前面注意看的话，在Sound()中就有对它的特殊处理，就是不开启蜂鸣器，只是一个延时。
这时再听听，就有些感觉了哈！
后面就是根据整体感觉，做点微调了，例如，我就调整了下尾部拖音的时长，本来是8（两拍），我改为6（一拍半），似乎听起来更好听了，哈哈！

下面是我修改后的代码：

#include "beep.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "gpioHandler.h"
#include "timerHandler.h"void BEEP_Init(void)
{   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	 //使能A端口时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;	 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHzGPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);	  //初始化GPIOD3,6GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_5);	
}void Sound(u16 frq)
{u32 time;if(frq != 1000){
//		time = 500000/((u32)frq);time = 100000/((u32)frq);
//		PBeep = 1;Buzzer_On();//打开蜂鸣器--根据自己的硬件情况调整，通常就是控制蜂鸣器的gpio引脚置1delay_us(time);
//		PBeep = 0;Buzzer_Off();//关闭蜂鸣器--根据自己的硬件情况调整，通常就是控制蜂鸣器的gpio引脚置0delay_us(time);}elsedelay_us(1000);
}
void play_music(void)
{//             低7  1   2   3   4   5   6   7  高1 高2  高3 高4 高5 不发音uc16 tone[] = {247,262,294,330,349,392,440,494,523,587,659,698,784,1000};//音频数据表//小燕子u8 music[]={3,5,8,6,5,13,//音调3,5,6,8,5,13,8,10,9,8,9,8,6,8,5,13,3,5,6,5,6,8,9,5,6,13,3,2,1,2,13,2,2,3,5,5,8,2,3,5,13};u8 time[] ={2,2,2,2,6,4,//时间  2,2,2,2,6,4,6,2,4,4,2,2,2,2,6,4,6,2,4,2,2,4,2,2,6,4,2,2,4,6,4,4,2,2,4,4,4,2,2,6,4};
//	u8 music[]={13,1,2,3,4,5,6,7,8};//测试基础音
//	u8 time[] ={4, 4,4,4,4,4,4,4,4};u32 yanshi;u16 i,e;yanshi = 2;//10;  4;  2for(i=0;i<sizeof(music)/sizeof(music[0]);i++){for(e=0;e<((u16)time[i])*tone[music[i]]/yanshi;e++){Sound((u32)tone[music[i]]);}	}
}

调用的时候，就是两句代码：

	BEEP_Init();play_music();

后记：

鉴于有网友提出疑问，所以补充了部分内容：

补充 beep.h：

#ifndef __BEEP__H
#define __BEEP__H#include "stdlib.h"      void BEEP_Init(void);
void Sound2(short time);
void play_music(void);
void play_successful(void);
void play_failed(void);#endif

补充几个相关函数：

void Buzzer_On(void)
{GPIO_SetBits(BUZZER_GPIO_PORT, GPIO_Pin_5);
}void Buzzer_Off(void)
{GPIO_ResetBits(BUZZER_GPIO_PORT, GPIO_Pin_5);
}void delay_us (const uint32_t usec)
{RCC_ClocksTypeDef  RCC_Clocks;/* Configure HCLK clock as SysTick clock source */SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK);RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);// Set SysTick Reload(1us) register and Enable// usec * (RCC_Clocks.HCLK_Frequency / 1000000) < 0xFFFFFFUL  -- because of 24bit timerSysTick_Config(usec * (RCC_Clocks.HCLK_Frequency / 1000000));//HCLK_Frequency=48M// 72/72000000 --> 1usec// 0.001msec = 1usec// 1Hz = 1sec, 10Hz = 100msec, 100Hz = 10msec, 1KHz = 1msec,// 10KHz = 0.1msec, 100Khz = 0.01msec, 1MHz = 1usec(0.001msec)// 1usec = 1MHz// SysTick Interrupt DisableSysTick->CTRL  &= ~SysTick_CTRL_TICKINT_Msk ;// Until Tick count is 0while (!(SysTick->CTRL & SysTick_CTRL_COUNTFLAG_Msk));
}

更详细的定时器怎么使用的说明，参见另一篇博文：
https://blog.csdn.net/lintax/article/details/84918791?spm=1001.2014.3001.5501