前言
本片我们使用PWM输出不同频率占空比的信号来驱动喇叭,实现MIDI音乐播放器的Demo。
PWM驱动喇叭原理
PWM驱动喇叭有两种方法
一种是PWM-ADC方法,即控制PWM占空比实现不同电压等级的输出,来interwetten与威廉的赔率体系 DAC的输出;
一种是控制PWM频率,直接播放数字MIDI音乐即不同频率代表不同的音调。
我们这里采用第二种方式来实现音乐播放。
以国际标准音A-la-440HZ为准:
do的频率为261.6HZ,
re的频率为293.6HZ,
mi的频率为329.6HZ,
fa的频率为349.2HZ,
sol的频率为392HZ,
la的频率为440HZ,
si的频率为493.8HZ。
我们升一个八度则
Do频率为261.6x2=523.2Hz,其他的类推。
控制PWM频率就可以输出上述音调,控制PWM占空比则可对应声音的大小,播放时间长度则可对应音节时长。
以两只老虎为例
播放音乐需要三个参数
频率:beepfrep对应音调
声音大小: beepduty 占空比
播放时间: beeptime 对应节拍
简谱中可以看到
2/4拍子 4分音符一拍 每小节2拍
一分钟76拍。
于是可以定义音调和上述参数如下
DO = 523
RE = 587
MI = 659
FA = 698
_SO = 392
SO = 784
LA = 880
SI = 987
NO = 523
DUTY0 = 0
METERS = 76 #拍数76 1分钟76拍 每拍60/76秒
#2/4 4分音符一拍 每小节2拍
NOTE_4 = (60/METERS) #先定一拍对应的音符 4分音符
NOTE_8 = (NOTE_4/2) # 8分音符 一个下划线
NOTE_16 = (NOTE_8/2) # 16分音符 二个下划线
beepfrep = [DO,RE,MI,DO,
DO,RE,MI,DO,
MI,FA,SO,NO,
MI,FA,SO,NO,
SO,LA,SO,FA,MI,DO,
SO,LA,SO,FA,MI,DO,
DO,_SO,DO,NO,
DO,_SO,DO,NO]
beepduty = [400,400,400,400,
400,400,400,400,
400,400,400,DUTY0,
400,400,400,DUTY0,
400,400,400,400,400,400,
400,400,400,400,400,400,
400,400,400,DUTY0,
400,400,400,DUTY0,
]
beeptime = [NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_16,NOTE_16,NOTE_16,NOTE_16,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_16,NOTE_16,NOTE_16,NOTE_16,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_16,
NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_16,
]
代码
完整代码如下
import time
from machine import Pin, PWM
pwm = PWM(Pin(21))
DO = 523
RE = 587
MI = 659
FA = 698
_SO = 392
SO = 784
LA = 880
SI = 987
NO = 523
DUTY0 = 0
METERS = 76 #拍数76 1分钟76拍 每拍60/76秒
#2/4 4分音符一拍 每小节2拍
NOTE_4 = (60/METERS) #先定一拍对应的音符 4分音符
NOTE_8 = (NOTE_4/2) # 8分音符 一个下划线
NOTE_16 = (NOTE_8/2) # 16分音符 二个下划线
beepfrep = [DO,RE,MI,DO,
DO,RE,MI,DO,
MI,FA,SO,NO,
MI,FA,SO,NO,
SO,LA,SO,FA,MI,DO,
SO,LA,SO,FA,MI,DO,
DO,_SO,DO,NO,
DO,_SO,DO,NO]
beepduty = [400,400,400,400,
400,400,400,400,
400,400,400,DUTY0,
400,400,400,DUTY0,
400,400,400,400,400,400,
400,400,400,400,400,400,
400,400,400,DUTY0,
400,400,400,DUTY0,
]
beeptime = [NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_16,NOTE_16,NOTE_16,NOTE_16,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_16,NOTE_16,NOTE_16,NOTE_16,NOTE_8,NOTE_8,
NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_16,
NOTE_8,NOTE_8,NOTE_8,NOTE_16,
]
while(1):
for i in range(len(beepfrep)):
pwm.freq(beepfrep[i])
pwm.duty_u16(beepduty[i])
time.sleep(beeptime[i])
测试
接上喇叭,这里使用了功放
PWM使用P21
运行程序
可以听到演奏的效果,详细见视频。
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