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stm32f103通用定时器pwm应用例程蜂鸣器演奏乐曲.doc

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STM32F103通用定时器PWM应用例程：蜂鸣器演奏乐曲

一．说明：本例程是将流明LM3SLib_Timer.pdf文档中的例程9及例程10（PWM应用：

蜂鸣器演奏乐曲），移植到STM32F103上。

二．流明LM3SLib_Timer.pdf例程9及例程10的拷贝：

例程9． Timer PWM应用：蜂鸣器发声

如图 1.1 所示，为 EasyARM1138 开发板上的蜂鸣器驱动电路。蜂鸣器类型是交流蜂鸣器，也称

无源蜂鸣器，需要输入一列方波才能鸣响，发声频率等于驱动方波的频率。

图 1.1 蜂鸣器驱动电路

程序清单1.9是Timer模块16位PWM模式的一个应用，可以驱动交流蜂鸣器发声，运行后蜂鸣

器以不同的频率叫两声。其中"buzzer.h"和"buzzer.c"是蜂鸣器的驱动程序，仅有3个驱动函数，用

起来很简捷。

程序清单 1.9 Timer PWM 应用：蜂鸣器发声

文件：main.c

#include "systemInit.h"

#include "buzzer.h"

// 主函数（程序入口）

int main(void)

{

jtagWait(); // 防止JTAG失效，重要！

clockInit(); // 时钟初始化：晶振，6MHz

buzzerInit(); // 蜂鸣器初始化

buzzerSound(1500); // 蜂鸣器发出1500Hz声音

SysCtlDelay(400* (TheSysClock / 3000)); // 延时约400ms

buzzerSound(2000); // 蜂鸣器发出2000Hz声音

SysCtlDelay(800* (TheSysClock / 3000)); // 延时约800ms

buzzerQuiet( ); // 蜂鸣器静音

for (;;)

{

}

文件：buzzer.h

#ifndef __BUZZER_H__

#define __BUZZER_H__

// 蜂鸣器初始化

extern void buzzerInit(void);

// 蜂鸣器发出指定频率的声音

extern void buzzerSound(unsigned short usFreq);

// 蜂鸣器停止发声

extern void buzzerQuiet(void);

#endif // __BUZZER_H__

文件：buzzer.c

#include "buzzer.h"

#include <hw_types.h>

#include <hw_memmap.h>

#include <sysctl.h>

#include <gpio.h>

#include <timer.h>

#define PART_LM3S1138

#include <pin_map.h>

#define SysCtlPeriEnable SysCtlPeripheralEnable

#define GPIOPinTypeOut GPIOPinTypeGPIOOutput

// 声明全局的系统时钟变量

extern unsigned long TheSysClock;

// 蜂鸣器初始化

void buzzerInit(void)

{

SysCtlPeriEnable(SYSCTL_PERIPH_TIMER1); // 使能TIMER1模块

SysCtlPeriEnable(CCP3_PERIPH); // 使能CCP3所在的GPIO端口

GPIOPinTypeTimer(CCP3_PORT, CCP3_PIN); // 设置相关管脚为Timer功能

TimerConfigure(TIMER1_BASE, TIMER_CFG_16_BIT_PAIR | // 配置TimerB为16位PWM

TIMER_CFG_B_PWM);

}

// 蜂鸣器发出指定频率的声音

// usFreq是发声频率，取值 (系统时钟/65536)+1 ～ 20000，单位：Hz

void buzzerSound(unsigned short usFreq)

{

unsigned long ulVal;

if ((usFreq <= TheSysClock / 65536UL) || (usFreq > 20000))

{

buzzerQuiet( );

}

else

{

GPIOPinTypeTimer(CCP3_PORT, CCP3_PIN); // 设置相关管脚为Timer功能

ulVal = TheSysClock / usFreq;

TimerLoadSet(TIMER1_BASE, TIMER_B, ulVal); // 设置TimerB初值

TimerMatchSet(TIMER1_BASE, TIMER_B, ulVal / 2); // 设置TimerB匹配值

TimerEnable(TIMER1_BASE, TIMER_B); // 使能TimerB计数

}

// 蜂鸣器停止发声

void buzzerQuiet(void)

{

TimerDisable(TIMER1_BASE, TIMER_B); // 禁止TimerB计数

GPIOPinTypeOut(CCP3_PORT, CCP3_PIN); // 配置CCP3管脚为GPIO输出

GPIOPinWrite(CCP3_PORT, CCP3_PIN, 0x00); // 使CCP3管脚输出低电平

}

例程10．Timer PWM应用：蜂鸣器演奏乐曲

程序清单1.10是Timer模块16位PWM模式的一个应用，能驱动交流蜂鸣器演奏一首

动听的乐曲《化蝶》（乐谱参见图1.2）。"music.h"和"music.c"是演奏乐曲的驱动程

序。

图 1.2 乐谱《化蝶》

简谱是大众化的音乐记谱方式，比较容易理解和掌握。我们可以把一首乐谱（score）看成是

由若干个基本的音符（note）单元组成。一个音符由音名和时值组成。音名就是低音、中音、高

音的 1234567（唱作 do re mi fa sol la si），其本质是音符的发声频率。在头文件"music.h"里，用 L1～

L7、M1～M7、H1～H7 定义了低音、中音、高音所对应的发声频率。时值是音符的发声时间长

短，有全音符、二分音符、四分音符⋯⋯等等。音符可以后缀一个“符点”，表示时值增加 1/2，特

殊地，二分音符加符点时用“－”代替圆点。参见表 1.26 的描述。

表 1.26 常见简谱音符示例

音符

名称

相对时值

5―――

全音符

5－

二分音符

T/2

四分音符

T/4

八分音符

T/8

十六分音符

T/16

5――

符点二分音符

T/2+T/4

5．

符点四分音符

T/4+T/8

5．

符点八分音符

T/8+T/16

在头文件"music.h"里定义有一个音符结构体 tNote，有两个数据成员：音名 mName 和时值

mTime。在 C 文件"music.c"里定义有一个 tNote 型常量数表 MyScore[ ]，用来保存实际乐谱转换

成 tNote 格式的数据。有了上述一点点乐谱基础知识，我们就可以很方便地编辑这个数表了。比

如音符“3”转换为“{M3, T/4}”，音符“3．”转换为“{M3, T/4+T/8}”，等等。在"music.c"里，已经在

数表 MyScore[ ]里给出了乐谱《化蝶》开头一部分音符转换结果，其余部分请感兴趣的读者补充

完整。

程序清单1.10 Timer PWM应用：蜂鸣器演奏乐曲

文件：main.c

#include "systemInit.h"

#include "buzzer.h"

#include "music.h"

// 主函数（程序入口）

int main(void)

{

jtagWait(); // 防止JTAG失效，重要！

clockInit(); // 时钟初始化：晶振，6MHz

buzzerInit(); // 蜂鸣器初始化

for (;;)

{

musicPlay();

SysCtlDelay(4000 * (TheSysClock / 3000));

}

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