37种传感器（十八）无源蜂鸣器模块+Stduino Nano&UNO

( M, b" D0 C- i- @

关键词：

51、stm32、arduino、stduino单片机、stduino UNO&Nano、无源蜂鸣器模块

0 F* x; U0 k( J3 h* t! }

说明：
0 j' }% b  N, L  k- }

我们已经在第十六讲介绍过有源蜂鸣器，因此这里只介绍无源蜂鸣器。

$ E$ O- ~6 `' @0 o# k

9 x$ M0 Y& y6 _

无源蜂鸣器没有震荡源，因此需要通过脉宽调制（PWM）输入特定的方波电压信号来发声。PWM原理可在其他教程中查找，本系列主要介绍传感器。

演奏一首音乐，最重要的每个音的音调（频率）和节拍（时长）。

C调音符对应的音调频率如下图：（每两个音调频率相差 ）

! b4 O' b9 {  L5 i

* L+ f( [5 q) Y& @; c

我们可以通过tone(pin,frequnce)函数来控制无源蜂鸣器的振动频率，利用delay()来控制节拍，利用noTone(pin)来终止振动。
# G( q$ j& T1 Q: u3 X
0 l3 H$ B. c. z  |$ O1 ^
. G' W2 t/ w4 J* O7 ]" C2 q% V8 U2 p
9 _3 h$ B3 j: p& K0 u" Z$ u实验目的：

控制无源蜂鸣器演奏《天空之城》。天空之城是C调，一拍为四分之一音符长度，每一小节为四拍。

黑点在上为高音，在下为低音，没有为中音乐。而每两个竖杠之间为一小节，每一小节共有四个四分之一拍。下面如果画了一条横线，则是四分之一拍的二分之一，即八分之一拍；画了两条横线，则是四分之一的四分之一，即十六分之一拍。音符后面的横线则是前一音符的延续。

2 f  C  u! F6 A- R% q

; I2 T2 e* z9 Z9 `$ u, N

器材：
8 W0 R; ^) Y. b( r: |9 i9 k: wStduino UNO/Nano;杜邦线；无源蜂鸣器模块

7 Y% M, F. O9 O! i
电路连接：

代码展示：
5 v4 j$ k& ~. p8 Q: h/ v

1. <font face="Arial" size="2">#define C0 (2)
     c8 g  X) l# T5 c
2. 
   8 ?. V8 T0 y. A" B, A1 U
3. #define C1_LOW  (262)
   0 N" H/ P- l# t, }
4. #define C2_LOW  (294)
   " I1 Y$ [: M4 Y- f
5. #define C3_LOW  (330)
   # P+ W/ E/ ]  W2 x6 c. C! K
6. #define C4_LOW  (349)
   4 _. S" [, r0 l! ~' Y
7. #define C5_LOW  (392)
   
8. #define C6_LOW  (440)
   % m8 ], D  i9 z; |
9. #define C7_LOW  (494)
   
10. 
    1 q, X7 U4 Z) D- D( g
11. #define C1      (523)
    
12. #define C2      (587)
    ' j8 c8 K5 u6 y3 n( Z) n, A
13. #define C3      (659)
    
14. #define C4      (698)
    5 K$ Z, G5 E/ D/ G9 ?
15. #define C4S     (740)//C4#
    
16. #define C5      (784)
    $ ^& `  l0 E: U6 |1 _% H
17. #define C5S     (831)//C5#
    9 k: L" ~& F" Z0 a/ L5 B
18. #define C6      (880)
    
19. #define C7      (988)
    
20. 
    . k  _' y2 t: R% d$ y" T
21. #define C1_HIGH (1046)
    2 n  y& \! Y3 Z
22. #define C2_HIGH (1175)
    ) N. f, M2 o5 s/ d0 R/ S' K4 q
23. #define C3_HIGH (1318)
    
24. #define C4_HIGH (1397)
    7 [) R3 J5 D# u4 [$ Y( W) j
25. #define C5_HIGH (1568)
    
26. #define C6_HIGH (1760)
    
27. #define C7_HIGH (1976)
    
28. 
    
29. #define WHOLE (1)
    4 d* X8 b0 H9 C5 L  ?
30. #define HALF (0.5)
    8 y) F5 M6 `# A" O9 R; d
31. #define QUARTER (0.25)
    4 f% {) v( G+ T1 }* R
32. #define EIGHTH (0.125)
    1 z; F' N3 G+ o7 ~! f5 y/ ~0 A
33. #define SIXTEENTH (0.0625)
    ) k! Y( R9 e4 D& S# n3 }( s
34. 
    
35. int tune[]=                 //根据简谱列出各频率
    
36. {
    ! t( q0 t# l% f  s% m
37.     C6,C7,
    7 _* p& c( S$ }$ w. Z! j. M
38.    
    , E( ]: Z$ u6 u$ f/ n! _( F! r/ L
39.     C1_HIGH,C7,C1_HIGH,C3_HIGH,//
    
40.     C7,C3,C3,
    % |& U! J2 {  o
41.     C6,C5,C6,C1_HIGH,
    ) ?. k) q& H- L2 V! i# H
42.     C5,C0,C3,C3,
    
43.     C4,C3,C4,C1_HIGH,
    
44.     C3,C0,C1_HIGH,C1_HIGH,C1_HIGH,
    8 x6 z5 L. l5 x# H& d' l0 g0 L3 h' j
45.     C7,C4S,C4S,C7,
    : ~% k' k$ ~9 W1 ^' c( m
46.    
    
47.     C7,C0,C6,C7,//
    7 l8 b. Y2 h: H* }1 b
48.     C1_HIGH,C7,C1_HIGH,C3_HIGH,
    / {" m4 n8 p4 M6 D; O  d! B. f
49.     C7,C0,C3,C3,
    
50.     C6,C5,C6,C1_HIGH,
    4 q) k. d1 ]1 I% l
51.     C5,C0,C3,
    ) Z/ x% l" _, w" h2 D  X
52.     C4,C1_HIGH,C7,C7,C1_HIGH,
    
53.     C2_HIGH,C2_HIGH,C3_HIGH,C1_HIGH,C0,
    
54.    
    
55.     C1_HIGH,C7,C6,C6,C7,C5S,//
    # u" g/ w2 r6 F" g
56.     C6,C0,C1_HIGH,C2_HIGH,
    
57.     C3_HIGH,C2_HIGH,C3_HIGH,C5_HIGH,
    " o: N7 c7 y( G
58.     C2_HIGH,C0,C5,C5,
    ' M* G  ]* Z% I% p
59.     C1_HIGH,C7,C1_HIGH,C3_HIGH,C0,C0,
    $ I! w; o* S9 Z
60.     C6,C7,C1_HIGH,C7,C2_HIGH,C2_HIGH,
    9 E7 ^/ B! ]! {! g" J9 U
61.     C1,C5,C5,C0,
    % S' P) W. L% q% K7 z
62.    
    & H1 n0 [& e  m" c7 I% U0 d
63.     C4_HIGH,C3_HIGH,C2_HIGH,C1_HIGH,//
    
64.     C3_HIGH,
    7 m4 U6 s$ [( e
65.     C3_HIGH,C0,C3_HIGH,
    # p, `8 Q# u2 M
66.     C6_HIGH,C5_HIGH,C5_HIGH,
    , b2 {% p8 W: _. o" |
67.     C3_HIGH,C2_HIGH,C1_HIGH,C0,C1_HIGH,
    
68.     C2_HIGH,C1_HIGH,C2_HIGH,C2_HIGH,C5_HIGH,
    , U7 z* v! l" }5 g/ o
69.     C3_HIGH,C0,C3_HIGH,
    
70.     C6_HIGH,C5_HIGH,
    
71.     C3_HIGH,C2_HIGH,C1_HIGH,C0,C1_HIGH,
    " a5 E- c. P3 `0 \1 j
72.     C2_HIGH,C1_HIGH,C2_HIGH,C2_HIGH,C7,
    ( z/ A& S  r& ?0 Y; u- G" ]
73. 
    
74.     C6,C0,C6,C7,
    * x  C8 @% ^3 ~& Q% ?
75.    
    
76.     C6
    
77. };
    ; B% x: L/ O6 p. q3 ?& b5 ?
78. float durt[]=                   //根据简谱列出各节拍
    
79. {
    & w! H" T1 c/ R0 b( S
80.     EIGHTH,EIGHTH,
    $ I! V+ Z# {+ Y, n! ]
81.    
    
82.     QUARTER + EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,QUARTER,
    
83.     QUARTER + QUARTER + QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,
    
84.     QUARTER + EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,QUARTER,
    
85.     QUARTER + QUARTER,QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,
    
86.     QUARTER + EIGHTH,EIGHTH,EIGHTH,QUARTER+EIGHTH,
    
87.     QUARTER + QUARTER,QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,EIGHTH,
    
88.     QUARTER + EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,QUARTER,
    
89.    
    + x: A) x# X! \4 W2 j) M
90.     QUARTER+QUARTER,QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,
    - i0 H& L* M* ~( b
91.     QUARTER+EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,QUARTER,
    
92.     QUARTER+QUARTER,QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,
    
93.     QUARTER+EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,QUARTER,
    
94.     QUARTER+QUARTER+QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,
    . ^9 W* N9 j6 V0 Y% f
95.     QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,
    
96.     EIGHTH,EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,QUARTER,
    
97.    
    
98.     QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,QUARTER,
    ; y- G8 [+ H6 V4 J4 T5 s: W
99.     QUARTER+QUARTER,QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,
    3 O. D" M$ k% E  s
100.     QUARTER+EIGHTH,QUARTER,QUARTER,QUARTER,
     
101.     QUARTER+QUARTER,QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,
     
102.     EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,QUARTER,
     6 v4 g7 X# m! {2 v, F! T
103.     QUARTER+QUARTER,QUARTER,QUARTER,
     4 j3 w# q& I0 `( W! @# K
104.     EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,
     $ S, t7 t9 `, _1 I
105.     QUARTER+EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,QUARTER,
     4 G$ ^3 `$ n4 ]6 G. z6 C
106.    
     2 E7 W' s5 v; P
107.     QUARTER,QUARTER,QUARTER,QUARTER,
     5 b2 [3 v2 ?- C# S; G# y4 ?" ]
108.     QUARTER+QUARTER+QUARTER,
     ; @- t6 C; k* i+ i
109.     QUARTER+QUARTER,QUARTER,QUARTER,
     . W4 T" x% A. C; S' p$ A: ]
110.     QUARTER+QUARTER,QUARTER,QUARTER,
     $ Q: {6 H% C3 V) `
111.     EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,
     * b( P/ ~+ a8 H( |6 r4 y0 U! I
112.     QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,
     
113.     QUARTER+QUARTER,QUARTER,QUARTER,
     
114.     QUARTER+QUARTER,QUARTER+QUARTER,
     
115.     EIGHTH,EIGHTH,QUARTER+QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,
     $ s) q- s5 c' f2 l7 c3 u% \0 l
116.     QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,EIGHTH,QUARTER,
     
117.     QUARTER+QUARTER,QUARTER,EIGHTH,EIGHTH,
     " U$ H4 E, z5 E" f2 Y
118.    
     
119.     QUARTER+QUARTER+QUARTER
     1 F; S4 y0 E+ r* w1 @* x4 i
120.    
     0 F0 Q: ^/ v- P, t0 p2 D) H; d
121. };
     
122. 
     . P  Z( o) N6 X: u' W: L
123. int Time = 2000;
     * d, e, j; R; W  v6 Q- A( ]5 t
124. int BUZZER = A0;
     
125. 
     2 {$ x3 C& g1 B4 g3 C# P2 b0 N) b
126. int length;
     3 E# r  Q5 b. i, s9 P. P
127. 
     " f, e; R& \7 f- I% v( L
128. void setup()
     
129. {
     
130.   // put your setup code here, to run once:
     ' q) N% U: U- D' e
131. 
       K" O& Y2 M5 P* i7 [
132.     length=sizeof(tune)/sizeof(tune[0]);   //计算长度
     
133. }
     
134. 
     ! r# ~2 u2 Y& L& W# e8 k1 Q
135. void loop()
     
136. {
     0 I3 G/ Q! \) Z, m
137.   // put your main code here, to run repeatedly:
     " N) t  {3 J2 e$ K; p
138.     for(int i=0;i<length;i++)
     
139.     {
     
140.         if(tune[i]!=0)
     ' ~2 n# N, x/ g
141.         {
     1 |4 j/ U/ ^; K' p# s1 R* |/ u
142.             tone(BUZZER,tune[i]);
     
143.         }  
     " p( C& b2 o/ Y  L5 ?0 n) R
144.         else
       x( ]4 {+ p# Z$ Q
145.         {
     
146.             noTone(BUZZER);
     7 C! ]+ M* w" {. F
147.         }
     
148.         delay(Time*durt[i]); //这里用来乐曲速度。
     + ^, [8 l7 T1 t" o. p5 b
149.     }
     
150.     delay(2000);
     
151. }</font>

复制代码

- V# J  H" f  J9 O
. w- C/ t$ T$ v/ F" F& |/ l
1 k# Q: N' y6 ^# O

Stduino IDE是一款面向32位处理器快速入门学习的集成开发平台，目前已经支持Arduino_Core_STM32框架，集聚快捷、高效、免费、开源、易得于一身，软件还集成了GDB调试功能。
IDE当前支持的功能有：

• GDB调试
• 封装库下载安装
• 代码自动补全提示
• 中英文模式
• UTF-8\GBK编码格式
• 代码快速格式化
• SWD\串口程序下载&调试（已验证）
• DFU程序下载方式（待验证）
• USB HID程序下载方式（待验证）
• maple DFU程序下载方式（待验证）
• maple DFU2程序下载方式（待验证）
• MassStorage程序下载方式（待验证）
  3 \' R: {6 h- g% E' {; a
  1 Z  Z3 C$ W/ F. T  l) E  y( _5 s

更多功能细节请前往www.stduino.com进行了解

已经支持的芯片&板型列表:

• Stduino UNO&Nano
• Nucleo 144 boards
• Nucleo 64 boards
• Nucleo 32 boards
• Discovery boards
• Eval boards
• STM32MP1 series coprocessor boards
• Generic STM32F0 boards
• Generic STM32F1 boards
• Generic STM32F3 boards
• Generic STM32F4 boards
• Generic STM32H7 boards
• Generic STM32L0 boards
• 3D printer boards
• LoRa boards
• Electronic Speed Controller boards
• Generic flight controllers
• Garatronics boards
• Midatronics boards
  
  

更多功能集成正在进行中~