基于单片机的音乐喷泉控制毕业设计论文

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②音频脉冲的产生

若要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），再将此周期除以2，即为半周期的时间。利用定时器计时半周期时间，每当计时终止后就将P1.7反相，然后重复计时再反相。就可在P1.7引脚上得到此频率的脉冲。

利用8751的内部定时器使其工作计数器模式（MODE1）下，改变计数值TH0及TL0以产生不同频率的方法产生不同音阶，例如，频率为523Hz，其周期T＝

1/523＝1912μs，因此只要令计数器计时956μs/1μs=956，每计数956次时将P1.7

反相，就可得到中音DO（523Hz）。

C调各音符频率与计数初值T对照如表3.6所示。

表3.6 C调各音符频率与计数值T的对照表

音符 低1DO #DO# 低2RE #2RE# 低3Mi 低4FA #4FA# 低5SO #5SO# 低6LA #6 低7SI 中1DO #1DO# 中2RE #2RE# 中3M 中4FA 频率(Hz) 262 277 294 311 330 349 370 392 415 440 466 494 523 554 587 622 659 698 简谱码(T值) 63628 63731 63835 63928 64021 64103 64185 64260 64331 64400 64463 64524 64580 64633 64684 64732 64777 64820 音符 #4FA# 中5SO #5SO# 中6LA #6 中7SI 高1DO #1DO# 高2RE #2RE# 高3M 高4FA #4FA# 高5SO #5SO# 高6LA #6 高7SI 频率(Hz) 740 784 831 880 932 988 1046 1109 1175 1245 1318 1397 1480 1568 1661 1760 1865 1967 简谱码(T值) 64860 64898 64934 64968 64994 65030 65058 65085 65110 65134 65157 65178 65198 65217 65235 65252 65268 65283

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每个音符使用一个字节，字节的高4位代表音符的高低，低4位代表音符的节拍，表3.7为节拍与节拍码的对照。如果1拍为0.4秒，1/4拍是0.1秒，只要设定延迟时间就可求得节拍的时间。假设1拍DELAY，则1拍应为4DELAY，以此类推。所以只要求得1/4拍的DELAY时间，其余的节拍就是它的倍数，如表3.8为1/4和1/8节拍的时间设定。

表3.7位节拍与节拍码的对照

节拍码 1 2 3 4 5 6 8 A C F 节拍数 1/4拍 2/4拍 3/4拍 1拍 1又1/4拍 1又1/2拍 2拍 2又1/2拍 3拍 3又3/4拍 节拍码 1 2 3 4 5 6 8 A C 节拍数 1/8拍 1/4拍 3/8拍 1/2拍 5/8拍 3/4拍 1拍 1又1/4拍 1又1/2拍 表3.8各调1/4节拍的时间设定 各调1/8节拍的时间设定 曲调值 调4/4 调3/4 调2/4 DELAY 125毫秒 187毫秒 250毫秒 曲调值 调4/4 调3/4 调2/4 DELAY 62毫秒 94毫秒 125毫秒 ③建立音乐控制码表

先根据乐谱的音符按表3.6建立T值表的顺序如表3.9所示，把T值表建立在

TABLE1，构成发音符的计数值放在TABLE中；简谱码（音符）为高4位，节拍

（节拍数）为低4位，音符节拍码放在程序的“TABLE”处。

3.4.3 软件流程

根据硬件的工作流程，软件设计分为以下几个功能模块：

①主程序：初始化与按键监控（即进行自检，是否有相应的按键操作，以便程序正常执行）。

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②取花形：获取花形控制字，输出到PA、PB口，控制电磁阀的动作。其中花形的变化采用循环程序，每5s左右变化一次。由于每个音符之间的间隔时间为（即为一个节拍时间）0.4s，因此，大约每13个音符就改变一次花形，于是可以计数音符数，当计满13时，就调用花形子程序。其花形控制字是通过改变各个电磁阀的通断状态来编制的。根据控制系统原理图设置PA、PB各口的状态，获得了以下的花形控制字。

表3.9 简谱对应的简谱码、T值、节拍数

简谱 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 发音 低音SO 低音LA 低音TI 中音DO 中音RE 中音MI 中音FA 中音SO 中音LA 中音TI 高音DO 高音RE 高音MI 高音FA 高音SO 不发音 简谱码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0

T值 64260 64400 64524 64580 64684 64777 64820 64898 94968 65030 65068 65110 65157 65178 65217 节拍码 1 2 3 4 5 6 8 A C F 节拍数 1/4拍 2/4拍 3/4拍 1拍 1又1/4拍 1又1/2拍 2拍 2又1/2拍 3拍 3又3/4拍

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开始初始化Y休止符？自检N取音符常数调花形子程序取节拍常数取简谱码指针启动T0查表取常数N下一音符NNY结束码？YY节拍时间到？Y循环？NTR0清零0TR0清零0，指针+15S?结束下一花形

图3.6主程序流程图