蜂鸣器和弦音发声控制

蜂鸣器和弦音发声控制
前言：现在一些带按键显示控制面板的家电（比较常见的是柜式空调）在按键操作的时候会有悦耳的和弦音发出，特别是开关机或操作上下键时会有不同变调的和弦音，相比普通的嘀嘀声给人更愉悦的操作体验。

1.控制方式说明
此处以型号为SH2225T2PA的蜂鸣器（谐振频率2.6KHz）为例。

蜂鸣器模块有两个驱动引脚与MCU相连，一个是振荡信号输入引脚，由MCU提供相应频率的方波信号驱动蜂鸣器发声，一个是供电控制端，供电切断后蜂鸣器靠电解电容放电维持其发声，会有音量渐渐变小的效果。

原理图如下所示，MC9为供电控制端，MC8为振荡信号输入端。

MC9为高电平时，三极管Q4导通，然后Q2导通，蜂鸣器开始供电，同时电容CD2充电。

若MC8
有一定频率的方波信号发出，则蜂鸣器可发出鸣叫。

若此时先关掉供电，即MC9
置低电平，MC8依然发出方波信号，则蜂鸣器可依靠CD2放电发出声音，但随着电容电量减少，音量会逐渐减小，形成蜂鸣声渐隐的和弦音效果。

要实现变调的效果，则可通过短时间内切换发出几种不同频率的蜂鸣声来实现。

以下是3种比较典型的和弦音的实现细节：（符号说明：Tf：频率给定持续时间（ms）Tv：电压给定持续时间（ms）F：输出频率（KHz））
单声和弦音：短暂鸣响后音量渐隐
▪F=2.6，Tv=200，Tf=1000
开机和弦音：三升调，按音调分3个阶段
1.F=
2.3，Tv=200，Tf=200
2.F=2.6，Tv=200，Tf=200
3.F=2.9，Tv=100，Tf=2100
关机和弦音：三降调，按音调分3个阶段
1.F=
2.9，Tv=200，Tf=200
2.F=2.6，Tv=200，Tf=200
3.F=2.3，Tv=100，Tf=2100
2.编程实例
MCU：STM8S903K3 开发环境：STVD 4.1.6+Cosmic 4.2.8
/* buzzer.h文件*/
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1 2 3 4 5 6 #ifndef __BUZZER_H #define __BUZZER_H
#include "common.h" #include "beep.h" typedef enum
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23 {
MONO =0,//单音
POLY_ON =1,//开机和弦
POLY_OFF =2//关机和弦
}Tone_Type;//蜂鸣器声音类型
typedef struct
{
FREQ_Type Freq;//频率
u8 OSCTime;//振荡持续时间,最小单位为10ms u8 PWRTime;//供电持续时间,最小单位为10ms } TONE_Def;//音调结构体
void BuzzerStart(Tone_Type ToneType); void BuzzerCtrl(void);
#endif /* __BUZZER_H */
/* buzzer.c文件*/
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19 #include "buzzer.h"
const TONE_Def Tone1[]={{FREQ_2K6,100,20},{FREQ_NO,0,0}};//单音
const TONE_Def Tone2[]={{FREQ_2K3,20,20},{FREQ_2K6,20,
20},{FREQ_2K9,210,10},{FREQ_NO,0,0}};//开机和弦音
const TONE_Def Tone3[]={{FREQ_2K9,20,20},{FREQ_2K6,20,
20},{FREQ_2K3,210,10},{FREQ_NO,0,0}};//关机和弦音
TONE_Def * pTone;
static u8 BuzzerStatus =0;
//蜂鸣器启动，需要发声时调用
void BuzzerStart(Tone_Type ToneType)
{
switch(ToneType)
{
case MONO:
pTone = Tone1;
break;
case POLY_ON:
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38 pTone = Tone2;
break;
case POLY_OFF:
pTone = Tone3;
break;
default:
pTone = Tone1;
break;
}
BuzzerStatus =0;
}
//蜂鸣器控制，每10ms执行一次void BuzzerCtrl(void)
{
static TONE_Def Tone;
switch(BuzzerStatus)
{
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case0:
Tone =*pTone;
if(Tone.Freq!= FREQ_NO)//非结束符
{
//先判断供电持续时间
if(Tone.PWRTime!=0)
{
Tone.PWRTime--;
BeepPwrOn();
}
else
{
BuzzerStatus =2;
break;
}
//再判断振荡持续时间
if(Tone.OSCTime!=0)
{
Tone.OSCTime--;
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76 BEEP_SetFreq(Tone.Freq);
BEEP_On();
}
else
{
BeepPwrOff();
BuzzerStatus =2;
break;
}
//判断完成，开始递减计时
BuzzerStatus =1;
}
else/* Tone.Freq == FREQ_NO *///是结束符
{
BuzzerStatus =2;
}
break;
case1:
if(Tone.PWRTime!=0)
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{
Tone.PWRTime--;
}
else
{
BeepPwrOff();
}
if(Tone.OSCTime!=0)
{
Tone.OSCTime--;
}
else
{
BEEP_Off();
pTone ++;//取下一个音调 BuzzerStatus =0;
}
break;
default:
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break; }
}
以上代码中，BEEP_Off()，BEEP_On()，BeepPwrOff()，BEEP_SetFreq()都在头文件beep.h中声明，由底层代码实现。

上层代码只需在主循环中每10ms调用一次BuzzerCtrl()函数，在需要发音的地方调用一次BuzzerStart()函数，即可实现和弦音的播放了。

思维拓展：依据以上代码的结构，可以很容易的通过定义TONE_Def数组实现任意节奏，任意曲调的输出。

如下段：
[Copy to clipboard]View Code C
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 const TONE_Def Tone4[]={//两只老虎(两只老虎两只老虎跑得快跑得快)
{FREQ_2K,25,25},//1
{FREQ_2K3,25,25},//2
{FREQ_2K6,25,25},//3
{FREQ_2K,25,25},//1
{FREQ_2K,25,25},//1
{FREQ_2K3,25,25},//2
{FREQ_2K6,25,25},//3
{FREQ_2K,25,25},//1
{FREQ_2K3,25,25},//2
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{FREQ_2K6,25,25},//3
{FREQ_2K9,50,25},//4 稍有停顿{FREQ_2K3,25,25},//2
{FREQ_2K6,25,25},//3
{FREQ_2K9,100,25},//4 和弦效果{FREQ_NO,0,0}//停止
};
当然，你可以添加一些按键，为每个按键设定一个特定音调的和弦音输出，就做成一个电子琴了，音质很不错的哦:)。