无源蜂鸣器的python程序

Python011

无源蜂鸣器的python程序,第1张

有一个电脑自带蜂鸣器的程序，参考：

Python | 使用ctypes让电脑自带蜂鸣器发声

http://jingyan.baidu.com/article/af9f5a2d15334e43140a4519.html

首先要有蜂鸣器乐谱，就是用频率和持续时间表示一个音符的乐谱，至于如何获取蜂鸣器乐谱可以看我上一篇文章。由于单片机的运行速度很慢，如果在单片机里计算循环次数会浪费很多时间，导致输出的音乐断断续续的，所以我尽量在电脑上完成计算，单片机直接读取循环次数就行了

已知单片机使用的晶振频率（我用的11059200Hz），机器主频是晶振频率的12分频，所以一个机器周期是 1/(晶振频率/12) 1 / (晶振频率 / 12)1/(晶振频率/12) 秒。还要知道for循环一次需要多少个机器周期，我是在keil仿真调试时开启定时器测出来的，是38个周期。一次循环时间就是 机器周期∗1000∗每次循环机器周期数 机器周期 * 1000 * 每次循环机器周期数机器周期∗1000∗每次循环机器周期数 毫秒，然后可以算出发出相应频率的方波需要几次循环

下面是把蜂鸣器乐谱转成循环次数的Python脚本：

import json

# 晶振频率(Hz)

CRYSTAL_FREQUENCY = 11059200

# 计数周期（机器周期）(s)

COUNT_PERIOD = 1 / (CRYSTAL_FREQUENCY / 12)

# 一次循环几个机器周期，通过定时器实验得到

COUNT_PER_LOOP = 38

# 一次循环时间(ms)

MS_PER_LOOP = COUNT_PERIOD * 1000 * COUNT_PER_LOOP

def tone_to_loop_count(notes, output_path):

res = []

for frequency, duration in notes:

if frequency == 0:

# 延时

loop_count = 65535

period_count = round(duration / MS_PER_LOOP)

else:

period = 1000 / frequency

loop_count = round(period / 2 / MS_PER_LOOP)

period_count = round(duration / period)

# 最低频率0.185，loop_count = 65534

assert 0 <= loop_count <= 65535, f'frequency = {frequency}, loop_count = {loop_count}，不在unsigned int范围内'

# 把一个时间过长的音符拆成多个音符

while period_count >65535:

res.append((loop_count, 65535))

period_count -= 65535

res.append((loop_count, period_count))

with open(output_path + '.h', 'w') as f:

f.write(f"""#define DELAY_COUNT 65535

#define NOTES_LEN {len(res)}

extern const unsigned int code notes[][2]

""")

with open(output_path + '.c', 'w') as f:

f.write('const unsigned int code notes[][2] = {n')

for i in range(0, len(res), 6):

f.write('t')

for loop_count, period_count in res[i: i + 6]:

f.write(f'{{{loop_count}, {period_count}}}, ')

f.write('n')

f.write('}n')

def main():

with open('beep.json') as f:

notes = json.load(f)

tone_to_loop_count(notes, '../beep/music_data')

if __name__ == '__main__':

main()

单片机代码

单片机代码就很简单了，读取循环次数然后循环发出方波

#include

#include "music_data.h"

// 引脚定义

#define beepOut P1_0

int main() {

beepOut = 0

while (1) {

unsigned int i, j, k

for (i = 0i <NOTES_LEN++i) {

if (notes[i][0] == DELAY_COUNT) // 延时

for (j = 0j <notes[i][1]++j)

else {

for (j = 0j <notes[i][1]++j) {

for (k = 0k <notes[i][0]++k)

beepOut = 1

for (k = 0k <notes[i][0]++k)

beepOut = 0

}

}

}

}

return 0

}