基于PIC单片机PWM模式的音乐播放系统设计-论文.pdf

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1、·72·《测控技术}2014年第33卷第9期基于PIC单片机PWM模式的音乐播放系统设计高玉敏，宋建华(中航工业北京航空制造工程研究所，北京100024)摘要：针对51单片机I／O定时翻转电平驱动蜂鸣器方法存在的缺点，以PIC单片机为核心控制元件，利用内部PWM硬件资源，实现了简易音乐播放系统设计。通过改变PWM端口输出脉冲信号频率及脉宽，驱动蜂呜器发出不同音调，并结合单片机内部定时器中断控制音调高低及节拍长度，此外可通过4×4矩阵键盘实现简单音乐弹奏。实验结果表明，该系统硬件电路简单，软件占用CPU时间少，易控制音

2、乐音调及节拍，音色纯正，具有一定的实用与参考价值。关键词：PWM；音乐播放；定时器中断中图分类号：TP368．2文献标识码：A文章编号：1000—8829(2014)09—0072—04DesignofMusicPlayingSystemBasedonthePWMModeofPICMicrocontrollerGAOYu—min，SONGJian—hua(AVICBeijingAeronauticalManufacturingTechnologyResearchInstitute，Beijing100024，Chin

3、a)Abstract：AsimplemusicplayingsystembasedonthePWMmodeofPICmicrocontrollerisdesignedtore—placethemethodwhichusing51microcontrollerI,／Otiminglogichigh-lowlevelreversaltodrivebuzzer．ThesystemcangiveforthvarytonesbychangingfrequencyandpulsewidthofthePWMsignal，thein

4、flectionanddurationofthetoneiscontrolledbythetimerinterruptofmicrocontroller，andthesystemcanplayvariousmu—sicbytypingthe4×4matrixkeyboard．Experimentalresultsshowthatthesystemhardwarecircuitissimple，softwareoccupieslessCPUtime，thetoneanddurationofthemusiccanbeco

5、ntrolledeasily，moreover，itsoundspure．Thesystemhassomepracticalandreferencevalue．Keywords：PWM；musicplaying；timerinterrupt随着电子技术的不断发展，利用单片机驱动蜂鸣和脉宽，占用硬件资源少，软件占用CPU时间短，音乐器发声广泛应用于计算机、打印机、报警器、电子玩具、音调及节拍易控制。汽车电子设备等电子产品作为系统状态提示或告警。l系统硬件蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，根据驱动方式不同分为有源蜂鸣器

6、和无源蜂鸣器。无源蜂鸣器又系统采用PIC单片机为核心控制元件实现硬件构称为交流蜂呜器，需要在其两端施加方波电压才能发建，根据PWM工作原理，用PIC单片机PWM端口产声。文献[1]～文献[9]均是利用51单片机I／O定时生音乐控制信号，并利用I／O端口进行信息交互，实现翻转电平产生特定频率方波信号来驱动蜂鸣器的方法了简易音乐播放和弹奏的功能。实现音乐播放功能，该方法对方波的频率和脉宽控制1．1系统硬件组成要通过单片机内部定时器产生延时，实现起来相对复系统组成如图1所示，硬件结构主要包括PIC单杂，占用软硬件资源多。笔

7、者利用PIC片机PWM端片机及外围电路、蜂鸣器驱动电路、4×4矩阵键盘和音乐闪烁指示灯几部分。由于蜂鸣器的工作电流一般口输出信号直接驱动蜂鸣器的方法进行音乐播放，只比较大，以至于I／O口无法直接驱动，驱动电路给蜂鸣需要对相应寄存器赋值就可以控制PWM信号的周期器提供足够的工作电流。PIC单片机CCP(capture／收稿日期：2013—09—06compare／PWM)模块输出的PWM信号作为蜂鸣器驱作者简介：高玉敏(1982一)，女，辽宁铁岭人，本科，工程师，主动电路的输入信号，I／O端口的RDEl连接4×4键盘要

8、研究方向为电气设计及标准化管理。电路，RC口用来接红绿音乐指示灯。基于PIC单片机PWM模式的音乐播放系统设计·73·：PIC单片机：PWM信号频率和脉冲宽度的控制，利用PIC单片机内一‘r————————1Ir————————_-1I电源电路}_lI／O~nD}．。—-14x4键盘l部定时器对音乐节奏进行控制，通过对矩阵键盘软件r——————