stm32f103通用定时器pwm应用例程蜂鸣器演奏乐曲.docx
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stm32f103通用定时器pwm应用例程蜂鸣器演奏乐曲
stm32f103通用定时器pwm应用例程--蜂鸣器演奏乐曲
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（TimerPWM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1.9TimerPWM应用:
蜂鸣器发声
文件:
main.c
#include"systemInit.h"
#include"buzzer.h"
//主函数（程序入口）
intmain（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
externvoidbuzzerInit（void）;
//蜂鸣器发出指定频率的声音
externvoidbuzzerSound（unsignedshortusFreq）;//蜂鸣器停止发声
externvoidbuzzerQuiet（void）;
1
#endif//__BUZZER_H__
文件:
buzzer.c
#include"buzzer.h"
#include
#include#include
#include
#include
#definePART_LM3S1138
#include#defineSysCtlPeriEnableSysCtlPeripheralEnable
#defineGPIOPinTypeOutGPIOPinTypeGPIOOutput
//声明全局的系统时钟变量
externunsignedlongTheSysClock;
//蜂鸣器初始化
voidbuzzerInit（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PWMTIMER_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:
HzvoidbuzzerSound（unsignedshortusFreq）{
unsignedlongulVal;
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
voidbuzzerQuiet（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（TimerPWM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。
2
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doremifasollasi），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
T5―――全音符
5,二分音符T/2
5四分音符T/4
5八分音符T/8
5十六分音符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1.10TimerPWM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）
intmain（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））;}}
3
文件:
music.h
#ifndef__MUSIC_H__#define__MUSIC_H__
//定义低音音名（数值单位:
Hz）
#defineL1262//c#defineL2294//d#defineL3330//e#defineL4349//f#defineL5392//g#defineL6440//a1#defineL7494//b1
//定义中音音名
#defineM1523//c1#defineM2587//d1#defineM3659//e1#defineM4698//f1#defineM5784//g1#defineM6880//a2#defineM7988//b2
//定义高音音名
#defineH11047//c2#defineH21175//d2#defineH31319//e2#defineH41397//f2#defineH51568//g2#defineH61760//a3#defineH71976//b3
//定义时值单位，决定演奏速度（数值单位:
ms）#defineT3600
//定义音符结构
typedefstruct
{
shortmName;//音名:
取值L1,L7、M1,M7、H1,H7分别表示低音、中音、高音的
//1234567，取值0表示休止符shortmTime;//时值:
取值T、T/2、T/4、T/8、T/16、T/32分别表示全音符、
//二分音符、四分音符、八分音符?
，取值0表示演奏结束
}tNote;
//演奏乐曲
externvoidmusicPlay（void）;
#endif//__MUSIC_H__文件:
music.c
#include"music.h"#include"buzzer.h"#include"systemInit.h"
//定义乐曲:
《化蝶》（梁祝）
consttNoteMyScore[]={
{L3,T/4},
{L5,T/8+T/16},{L6,T/16},
{M1,T/8+T/16},
{M2,T/16},
{L6,T/16},
{M1,T/16},{L5,T/8},
{M5,T/8+T/16},
{H1,T/16},
{M6,T/16},
{M5,T/16},{M3,T/16},
{M5,T/16},
{M2,T/2},
//省略后续乐曲数据，请感兴趣的读者补充完整
4
{0,0}//结束
};
//演奏乐曲
voidmusicPlay（void）{
shorti=0;
for（;;）
{if（MyScore[i].mTime==0）break;
buzzerSound（MyScore[i].mName）;
SysCtlDelay（MyScore[i].mTime*（TheSysClock/3000））;
i++;
buzzerQuiet（）;SysCtlDelay（10*（TheSysClock/3000））;
}
}
三（移植到STM32F103上:
Timer3部分重映射TIM3_CH2->PB5:
PB5作为PWM输出。
//定义低音音名（数值单位:
Hz）
#defineL1262
#defineL2294#defineL3330
#defineL4349
#defineL5392
#defineL6440
#defineL7494
//定义中音音名
#defineM1523
#defineM2587#defineM3659
#defineM4698
#defineM5784
#defineM6880
#defineM7988
//定义高音音名
#defineH11047
#defineH21175#defineH31319
#defineH41397
#defineH51568
#defineH61760
#defineH71976
//定义时值单位，决定演奏速度（数值单位:
ms）#defineTT2000
typedefstruct
{
shortmName;//音名:
取值L1,L7、M1,M7、H1,H7分别表示低音、中音、高音的1234567，取值0表示休
止符
shortmTime;//时值:
取值T、T/2、T/4、T/8、T/16、T/32分别表示全音符、二分音符、四分音符、八分音符.，
取值0表示演奏结束
}tNote;
5
intmain（void）
{
delay_init（）;//延时函数初始化
NVIC_Configuration（）;//设置NVIC中断分组2:
2位抢占优先级，2位响应优先级TIM3_PWM_Init（14399,10）;//分频。
PWM频率=72000/14400/11（Khz）for（;;）
{musicPlay（）;
delay_ms（1500）;
delay_ms（1500）;
}}
//PWM输出初始化
//arr:
自动重装值
//psc:
时钟预分频数
voidTIM3_PWM_Init（u16arr,u16psc）{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE）;
6
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE）;//使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟使能
GPIO_PinRemapConfig（GPIO_PartialRemap_TIM3,ENABLE）;//Timer3部分重映射TIM3_CH2->PB5
//设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3CH2的PWM脉冲波形
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;//TIM_CH2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOB,&GPIO_InitStructure）;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr;//设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值80K
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc;//设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值不分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=0;//设置时钟分割:
TDTS=Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit（TIM3,&TIM_TimeBaseStructure）;//根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2;//选择定时器模式:
TIM脉冲宽度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=0;//设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;//输出极性:
TIM输出比较极性低
TIM_OC2Init（TIM3,&TIM_OCInitStructure）;//根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx
TIM_OC2PreloadConfig（TIM3,TIM_OCPreload_Enable）;//使能TIMx在CCR2上的预装载寄存器
TIM_ARRPreloadConfig（TIM3,ENABLE）;//使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
TIM_Cmd（TIM3,ENABLE）;//使能TIMx外设
}
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//蜂鸣器停止发声
voidbuzzerQuiet（void）
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
TIM_Cmd（TIM3,DISABLE）;//停止TIM3
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;//PB.5端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//IO口速度为50MHz
GPIO_Init（GPIOB,&GPIO_InitStructure）;//根据设定参数初始化GPIOB.5GPIO_ResetBits（GPIOB,GPIO_Pin_5）;//PB.5输出低
}
/////////////////////////////////////////////////////////
//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
voidbuzzerSound（unsignedshortusFreq）{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
unsignedlongulVal;
if（（usFreq<=8000000/65536UL）||（usFreq>20000））
{
buzzerQuiet（）;//蜂鸣器静音
}
else
{
GPIO_PinRemapConfig（GPIO_PartialRemap_TIM3,ENABLE）;//Timer3部分重映射TIM3_CH2->PB5
//设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3CH2的PWM脉冲波形GPIOB.5
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;//TIM_CH2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOB,&GPIO_InitStructure）;//初始化GPIO
ulVal=8000000/usFreq;
TIM3->ARR=ulVal;//设置自动重装载寄存器周期的值（音调）
TIM_SetCompare2（TIM3,ulVal/2）;//音量
TIM_Cmd（TIM3,ENABLE）;//启动TIM3
}
}
//演奏乐曲
voidmusicPlay（void）
{
u8i=0;
while
（1）
{
if（MyScore[i].mTime==0）break;
8
buzzerSound（MyScore[i].mName）;
delay_ms（MyScore[i].mTime）;
i++;
buzzerQuiet（）;//蜂鸣器静音
delay_ms（10）;//10ms
}
}
//定义乐曲:
刘德华《恭喜发财》
consttNoteMyScore[]=
{
{L3,TT/8},{M6,TT/4},{M5,TT/4},{M6,TT/4},{M5,TT/8},{M3,TT/8},{M3,TT/4},{L3,TT/8},{M6,TT/4},{M5,TT/4},{M6,TT/4},{M5,TT/8},{M6,TT/8},{M6,TT/2},{M3,TT/8},{M2,TT/8+TT/16},{M3,TT/16},{M2,TT/8},
{M1,TT/8},{L6,TT/4},{M3,TT/8},{M2,TT/8+TT/16},{M3,TT/16},{M2,TT/8},{M1,TT/8},{M2,TT/4},{M2,TT/8+TT/16},{M1,TT/8},{M1,TT/4},{M2,TT/4},{M3,TT/4},{M5,TT/4},{M6,TT},{M6,TT/8+TT/16},{M5,TT/16},
{M3,TT/8},{M5,TT/8},{M6,TT/4},//恭喜你发财。
。
。
礼多人不怪
{L3,TT/8},{L6,TT/4},{L6,TT/8},{L5,TT/8},{L6,TT/8},{L3,TT/8},{L3,TT/8},{L5,TT/8},{L6,TT/8},{M1,TT/8},{L6,TT/8},{L5,TT/8},{L6,TT/4},{L3,TT/8},{L5,TT/8},{M1,TT/4},{M1,TT/8},{M1,TT/8},{M2,TT/8},
{M2,TT/8},{M1,TT/8},{M2,TT/8},{M3,TT/2},{L3,TT/8},{M2,TT/4},{M2,TT/8},{M1,TT/8},{M2,TT/8},{L6,TT/8},{L6,TT/8},{M1,TT/8},{M2,TT/8},{M3,TT/8},{M2,TT/8},{M1,TT/8},{M2,TT/8},{M1,TT/8},{L6,TT/8},
{M1,
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