STM32-PWM驱动无源蜂鸣器播放音乐(附网盘代码)

一、工作原理:

1.利用STM32的定时器PWM输出通道,驱动蜂鸣器以特定频率发声,实现播放音乐的效果。

2.C调音符与频率对照表:

3.以下为常用的七声音阶频率(Hz):

#define  MC         262    Do

#define  MD         294    Re

#define  ME         330     Mi

#define  MF         349     Fa

#define  MG         392    Sol   

#define  MA         440    La

#define  MB         494    Si

#define  MCC        523   Do

二、软件设计:

1.蜂鸣器GPIO和定时器初始化:

void PWM_Init_TIM1(u16 Psc,u16 Per)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
    
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(PWMA_GPIO_CLK | PWMA_TIMx_CLK,ENABLE);//开启时钟
    
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;        // 初始化GPIO--PA8、PA11为复用推挽输出
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=PWMA_GPIO_PIN ;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(PWMA_GPIO_PORT,&GPIO_InitStruct);
    GPIO_ResetBits(PWMA_GPIO_PORT, PWMA_GPIO_PIN);    
    
    TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseInitStruct);  // 初始化定时器。
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period=Per; //arr
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler=Psc;
    TIM_TimeBaseInit(PWMA_TIMx,&TIM_TimeBaseInitStruct);   // TIM1
    
    TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;      // 初始化输出比较
    TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;
    TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse=Per/2;
    TIM_OC1Init(PWMA_TIMx,&TIM_OCInitStruct);
    
    TIM_OC1PreloadConfig(PWMA_TIMx,TIM_OCPreload_Enable);// OC1预装载寄存器使能
    TIM_ARRPreloadConfig(PWMA_TIMx,ENABLE);// TIM1在ARR上预装载寄存器使能
    /*Open PWM output*/
    TIM_CtrlPWMOutputs(PWMA_TIMx,ENABLE);// 高级定时器专属!!!--MOE主输出使能
    TIM_Cmd(PWMA_TIMx,ENABLE);           // 开定时器。
    buzzerQuiet();                         //关闭蜂鸣器
}

2.控制蜂鸣器发声:

//compare:比较值
void TIM_SetTIM1Compare1(u32 compare)
{
	TIM1->CCR2=compare; 
}

//设置TIM3通道2的arr
void TIM_SetTIM1Autoreload(u32 Autoreload)
{
	TIM1->ARR=Autoreload;
}

void buzzerQuiet(void)//停止发声
{
	buzzerSound(20000, 20);
//	TIM1->CCR2=0; 
//	TIM_CtrlPWMOutputs(PWMA_TIMx,DISABLE);
//	TIM_Cmd(PWMA_TIMx,DISABLE);           
}
void buzzerOpen(void)//发声
{
	
	TIM_CtrlPWMOutputs(PWMA_TIMx,ENABLE);
	TIM_Cmd(PWMA_TIMx,ENABLE);             
}

void buzzerSound(unsigned short usFraq,unsigned char volume_level)//发声模块
{
	unsigned long Autoreload;
	
	buzzerOpen();
	
	if((usFraq<=122)||(usFraq>20000))
	{
		buzzerQuiet();
	}
	else
	{
		Autoreload=(8000000/usFraq)-1; 
		TIM_SetTIM1Autoreload(Autoreload);
		TIM_SetTIM1Compare1(Autoreload>>volume_level); 
	}
}

3.频率对照表宏定义:

#define  LC 		262
#define  LD 		294
#define  LE 		330
#define  LF 		349
#define  LG 		392
#define  LA 		440
#define  LAP_LBN	466
#define  LB 		494
#define  MC			523
#define  MD			587
#define  ME			659
#define  MEP		740
#define  MF			698
#define  MG			784
#define  MA			880
#define  MAP_MBN	932
#define  MB			988
#define  HC			1046
#define  HD			1175
#define  HE			1318
#define  HF			1397
#define  HG			1568
#define  HA			1760
#define  HB			1976

4.播放音乐(爱的罗曼史):

uint16_t romance[96]=
{
	ME,ME,ME, ME,MD,MC, MC,LB,LA, LA,MC,ME, MA,MA,MA,
	MA,MG,MD, MF,ME,MD, MD,ME,MF, ME,MF,ME, MEP,MF,ME,
	ME,MD,MC, MC,LB,LA, LB,LB,LB, LB,MC,LB, LA,LA,LA, LA,20000,20000,
	ME,ME,ME, ME,MD,MC, MC,LB,LB, LB,LAP_LBN,LB, MA,MA,MA,
	MA,MB,MA, MA,MG,MG, MG,MA,MB, HC,HC,HC, HC,MB,MAP_MBN,
	MA,MA,MA, MA,ME,MD, ME,ME,ME, ME,MF,MD, MC,MC,MC, MC,20000,20000
};

void Romance(void)
{
	uint16_t i=0;
	for(i=0; i<96; i++)
	{
		buzzerSound(romance[i], 200);
		delay_ms(150);
		buzzerQuiet();
		delay_ms(150);
	}
	buzzerQuiet();
	delay_ms(500);
}

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提取码:mzu9 
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<think>好的,用户需要关于蜂鸣器仿真的信息,包括电路设计和软件推荐。首先,我得回顾一下已有的引用内容。引用[1]提到电磁炉中的蜂鸣器电路,特别是振荡/延迟电路的设计,使用HA17555芯片,这可能是一个实际应用案例。引用[2]是关于51单片机驱动和无蜂鸣器的Proteus仿真,还提供了仿真资码的链接,这对用户来说应该很有用。 用户可能在进行单片机项目,需要模拟蜂鸣器的工作情况,或者在学习如何设计相关电路。他们可能需要具体的步骤、推荐的软件以及示例电路。根据引用[2],Proteus显然是一个推荐的仿真软件,特别是针对51单片机的项目。此外,用户可能还需要了解其他软件,比如Multisim或LTspice,这些工具也常用于电路仿真。 接下来,我需要确保回答结构清晰,分点说明设计要点和软件推荐。引用中的HA17555芯片和振荡电路可以作为电路设计的一个例子,而Proteus的案例则是软件推荐的关键。还要注意用户提到的有和无蜂鸣器的区别,这在驱动电路设计上有所不同,需要分别说明。 另外,用户可能需要知道如何获取仿真资,引用[2]的百度网盘链接可能已经失效,但至少可以建议他们搜索类似的资或官方教程。最后,生成的相关问题要围绕蜂鸣器仿真的常见疑问,比如驱动方式、软件学习、元件选择等,确保覆盖用户可能进一步的需求。</think>### 蜂鸣器仿真电路设计与软件推荐 #### 一、蜂鸣器仿真电路设计要点 1. **区分有/无蜂鸣器** - **无蜂鸣器**:需要外部方波信号驱动(频率通常在$2\text{kHz}-5\text{kHz}$),通过改变频率实现不同音调。 - **有蜂鸣器**:内部集成振荡电路,只需直流电压即可发声,但音调固定。 - **示例电路**(基于51单片机): ``` VCC → 蜂鸣器+ → 蜂鸣器- → NPN三极管集电极 单片机IO口 → 电阻 → 三极管基极 三极管发射极 → GND ``` 通过三极管放大电流驱动蜂鸣器[^2]。 2. **振荡/延迟电路设计** 某些场景需延长蜂鸣时间,可采用类似HA17555芯片的振荡电路(如引用[1]中的电磁炉案例): - 微处理器触发信号输入芯片后,输出定时驱动脉冲,控制蜂鸣器发声时长。 --- #### 二、蜂鸣器仿真软件推荐 1. **Proteus** - **特点**:支持单片机(如51、STM32)与外围器件(蜂鸣器、LED等)联合仿真,提供示波器、逻辑分析仪等调试工具。 - **学习资**: - [引用[2]提供的仿真码](https://pan.baidu.com/s/1gOWe7rZwEHC6uQ38H7cp_w)(需提取码:20ig) - Proteus官方教程中的“Interactive Simulation”模块。 2. **Multisim** - **适用场景**:纯模拟电路设计(如振荡电路、滤波电路),适合验证蜂鸣器驱动电路稳定性。 - **优势**:丰富的元器件库和直观的电压/电流分析功能。 3. **LTspice** - **定位**:免费高性能SPICE仿真软件,适合高频或复杂电路设计(如PWM驱动蜂鸣器)。 --- #### 三、仿真实现步骤(以Proteus为例) 1. 添加元件:单片机(如AT89C51)、蜂鸣器(SOUNDER)、电阻、三极管(NPN)。 2. 连接电路:按上述驱动电路接线,注意三极管基极限流电阻(通常$1\text{k}\Omega$)。 3. 编写代码:控制IO口输出高低电平或PWM信号。 4. 运行仿真:观察蜂鸣器是否按预期发声,调试参数(如频率、占空比)。 ---
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