【C51】源码 4 -- 喇叭播放【寒蝉鸣泣之时】插曲 You

BGM 取自【寒蝉鸣泣之时】插曲 You，简谱由网络提供，感谢作者……先把简谱附上：

还有一张自制的“钢琴按键频率分布”，没写那么全，只对应本程序，图如下：

附上源码：（初出茅庐，难免有写的不好的地方，仅作备份之用，欢迎指点，喷子退散……）

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                               喇叭播放音乐

BGM 取自【寒蝉鸣泣之时】的插曲 You

缺点：

1、没有添加调节音量的功能
2、音高、节拍 都要自己提前写好，工作量大
      可以改进成：通过解析 midi 文件进行音乐播放
     （midi 里边就是音高、节拍信息）
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#include 

sbit SPK = P1^0;    // 喇叭输入

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PIANO_F[ ]：是钢琴按键的频率，数组下标对应钢琴按键，如上图所示
               例：图上可以看出：8 号键对应钢琴的中央 C，正好是 PIANO_F[8]，对应频率为 261.6 Hz
               注：PIANO_F[0] 不代表任何按键，为了方便计数，数组下标从 1 开始有意义
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float code PIANO_F[ ] = {7.63, 
                                          130.8,  146.8,  164.8,  174.5,  196.0,  220.0,  247.1, 
                                          261.6,  293.6,  329.6,  349.0,  392.0,  440.0,  494.0, 
                                          523.2,  587.2,  659.2,  698.3,  784.0,  880.0,  988.0, 
                                          1046.4, 1174.4, 1318.4, 1396.8, 1567.7, 1760.0, 1975.3};

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PITCH[ ]：指的是 音高，对应上图中的按键号
          例：中音 do：如图对应 8 号键
                  高音 do：如图对应 15 号键
      好处：假如歌曲播放到了第 i 个音，那么 PITCH[i] 就是对应钢琴上的按键
                  那么 PIANO_F[ PITCH[i] ] 就是对应的琴键的频率，方便编程使用
          注：255 代表 音乐结束
                  0 代表 八分休止符
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unsigned char code PITCH[ ] = {16, 17, 16, 15, 16, 12, 17, 16, 15, 
                                                       16, 17, 16, 15, 15, 19, 16, 
                                                       16, 17, 16, 15, 16, 12, 17, 16, 15, 
                                                       16, 17, 16, 15, 15, 12, 
                                                       12, 10, 12, 15, 15, 
                                                       16, 16, 16, 17, 17, 12, 
                                                       12, 10, 12, 0,  15, 15, 16, 
                                                       16, 16, 16, 19, 17, 12, 
                                                       12, 10, 0,  12, 0,  15, 15, 15, 
                                                       16, 16, 16, 17, 17, 12, 
                                                       12, 10, 0,  12, 0,  15, 15, 16, 
                                                       16, 16, 16, 19, 17, 26, 
                                                       26, 24, 0,  26, 26, 22, 0,  23, 
                                                       23, 22, 23, 0,  24, 23, 24, 26, 
                                                       26, 24, 0,  26, 26, 22, 0,  23, 
                                                       23, 22, 0,  23, 22, 
                                                       255};

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BEAT[ ]：指的是 节拍，数值代表基本节拍的倍数，这里基本节拍为 十六分音符 长
         例：8，代表 8 倍 十六分音符 长，即：二分音符
                4，代表 4 倍 十六分音符 长，即：四分音符
                2，代表 2 倍 十六分音符 长，即：八分音符
                1，代表 1 倍 十六分音符 长，即：十六分音符
                6，代表 6 倍 十六分音符 长，即：符点四分音符
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unsigned char code BEAT[ ] = {4, 1, 1, 2, 2, 2, 1, 1, 2,    4, 1, 1, 2, 2, 2, 4, 
                                                      4, 1, 1, 2, 2, 2, 1, 1, 2,    4, 1, 1, 2, 6, 2, 
                                                      2, 4, 2, 6, 2,                    2, 2, 2, 2, 6, 2, 
                                                      2, 2, 4, 2, 2, 2, 2,            2, 2, 2, 2, 6, 2, 
                                                      2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,        2, 2, 2, 2, 6, 2, 
                                                      2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,        2, 2, 2, 2, 6, 2, 
                                                      2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,        2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 
                                                      2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,        2, 2, 2, 2, 8, 
                                                      255};

unsigned char time_h = 0;      // 用于向定时器中断程序传递下一步定时信息
unsigned char time_l = 0;

unsigned int time = 0;             // 根据按键频率，换算出应该定时多长时间
unsigned char i;

void Init_Timer0(void);                   // 初始化 定时器 0
void Delay(unsigned int t);            // 普通延时
void Delay_ms(unsigned int t);     // 相当近似的延迟 t ms

void main (void)
{
    Init_Timer0();       

    for (i = 0; PITCH[i] != 255; i++) {         // 顺序播放，255 为音乐结束

        TR0 = 0;          // 关 定时器0

        Delay_ms(20);          // 延时一段时间，保证按键与按键之间能分得清楚

       /*********************************************************************************************************************
        定时时间 time 的计算：

        以 中央 C 为例：频率为 261.6 Hz，就是每秒 261.6 下，倒数就是 每下 1/261.6 s，
                                      换成 us 就是 1,000,000/261.6，每响一次是一个上升沿加一个下降沿，
                                      因此，变换的次数应该是 2 倍，每次变换所花时间是一半，
                                      即：1,000,000/(2*261.6)
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        time = (unsigned int)(1000000 / (2 * PIANO_F[PITCH[i]]));

        time_h = (65536 - time) / 256;
        time_l = (65536 - time) % 256;

        TH0 = time_h;         // 定时器赋值 
        TL0 = time_l;

        TR0 = 1;                   // 开 定时器0

       /****************************************************************************************************************
        如果音高是 0，说明是 八分休止符，关定时器，定时器不驱动喇叭，也就没有声音了
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        if (PITCH[i] == 0) TR0 = 0;

       /********************************************************************************************************
        相当重要的延时！节拍全部由它控制，不是很精确，其实用 定时器 1 可能更好
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        Delay_ms(BEAT[i] * 30);
    }

    TR0 = 0;        // 音乐播放完后，关定时器，收尾

    /*****************************************************************************************************************
    相当重要！没有此语句将导致循环执行 main 函数！

    详细讨论参见：http://gaebolg.blog.163.com/blog/static/19826906820122254823928/
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    while (1);
}

void Init_Timer0(void)
{
    TMOD = 0x01;       // 定时器 0，模式1
    EA = 1;                   // 开 总中断
    ET0 = 1;                 // 开 定时器 0 中断 
}

void Timer0_ISR(void) interrupt 1
{
    TH0 = time_h;      // 重装初值
    TL0 = time_l;

    SPK = !SPK;         // 产生方波，驱动喇叭发声
}

void Delay(unsigned int t)
{
    while (t--);
}

void Delay_ms(unsigned int t)       // 根据测试，可以相当近似的表示 t ms
{
    while (t--) {
        Delay(245);
        Delay(245);
    }
}