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本文來源電子發(fā)燒友社區(qū)，作者：juby，帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2009947_1_1.html

先上效果：《愛若琉璃》（蜂鳴器版本）

前言

經(jīng)過一段時間的分享，基于Hi3861開發(fā)板的鴻蒙開發(fā)已經(jīng)完成了下面核心板和OLED板兩個子板的分享了。

我們今天分享紅綠黃燈板上的資源，對應(yīng)原理圖在下面文件中：

HiSpark_WiFi_IoT_SSL_VER.A.pdf

這個紅綠燈板子上有三個LED，分別是紅黃綠三種顏色；

此外還有一個按鍵和一個無源蜂鳴器；

對應(yīng)資源如下表所示：

[td]

板載資源	系統(tǒng)資源
紅燈_RED	D10(GPIO10)/UART2_CTS/SPI0_CLK/PWM1_OUT/I2C0_SDA
黃燈_YELLOW	A12(GPIO12)/UART2_RXD/SPI0_CS1/ADC0/PWM3_OUT
綠燈_GREEN	A11(GPIO11)/UART2_TXD/SPI0_RXD/ADC5/PWM2_OUT
蜂鳴器_BEEP（MLT-8530）	A9(GPIO09)/UART2_RTS/SPI0_TXD/ADC4/PWM0_OUT/I2C0_SC
按鍵_SWITCH	MOSI(SPI0_TXD)/GPIO08/PWM1_OUT

LED和按鍵的驅(qū)動我們之前已經(jīng)分享過了，請參見下文：HarmonyOS實現(xiàn)點亮LED

基于鴻蒙OS的按鍵驅(qū)動

一個ADC實現(xiàn)多個按鍵檢測

今天我們介紹一下鴻蒙系統(tǒng)下PWM的使用方法。

實現(xiàn)目標1. 蜂鳴器演奏歌曲《愛若琉璃》2. 解決上次《你笑起來真好看》遺留問題，實現(xiàn)點擊蜂鳴器板子上的按鍵，控制音樂播放或停止蜂鳴器原理圖

當BEEP為高電平的時候，三極管MMBT3904導(dǎo)通，蜂鳴器B1有電流流過；當BEEP為低電平的時候，三極管截止，蜂鳴器B1沒有電流流過。

按鍵中斷按鍵初始化

設(shè)置按鍵對應(yīng)GPIO08為輸入、上拉模式的GPIO，并設(shè)置上升沿的中斷函數(shù)為：OnButtonPressed_isr

IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_8_GPIO);
GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_GPIO_DIR_IN);
IoSetPull(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_IO_PULL_UP);
GpioRegisterIsrFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_8, WIFI_IOT_INT_TYPE_EDGE, WIFI_IOT_GPIO_EDGE_RISE_LEVEL_HIGH, OnButtonPressed_isr, NULL);
按鍵中斷函數(shù)

中斷函數(shù)中主要改變控制音樂播放的一個布爾變量，在真和假之間來回切換。

static void OnButtonPressed_isr(char* arg) {
(void)arg;

printf("[beep_demo.c] OnButtonPressed() rn");

bSongPlaying = !bSongPlaying;
}
PWM脈沖產(chǎn)生PWM初始化hi_pwm_set_clock(PWM_CLK_XTAL); //設(shè)置時鐘源為晶體時鐘；
IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_9, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_9_PWM0_OUT);//IO復(fù)用為PWM功能
ret = GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_9, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);//設(shè)置為輸出
if (ret != WIFI_IOT_SUCCESS) {
printf("===== ERROR ======gpio -> GpioSetDir ret:%d rn", ret);
return;
}
hi_pwm_init(HI_PWM_PORT_PWM0);//初始化PWM
BUILD.gn文件

改寫工程中的兩個BUILD.gn文件。

編譯

添加完上面代碼，如果直接編譯的話，會報如下錯誤：

出錯的原因是未開啟PWM功能，開啟PWM功能：

在 vendorhisihi3861hi3861buildconfigusr_config.mk 文件中下圖位置，添加一行代碼：CONFIG_PWM_SUPPORT=y

再編譯就沒有問題了。

測試PWM功能

改變PWM輸出使用如下兩個函數(shù)：

hi_u32 hi_pwm_stop(hi_pwm_port port)
hi_u32 hi_pwm_start(hi_pwm_port port, hi_u16 duty, hi_u16 freq)

修改參數(shù)freq可以修改輸出脈沖的頻率，修改參數(shù) duty可以改變占空比。

執(zhí)行hi_pwm_start()函數(shù)開始PWM輸出，執(zhí)行hi_pwm_stop()函數(shù)PWM輸出停止。

測試一hi_pwm_stop(HI_PWM_PORT_PWM0);
hi_pwm_start(HI_PWM_PORT_PWM0, 1, 2); //25ns/25ns

測試一測試二hi_pwm_stop(HI_PWM_PORT_PWM0);
hi_pwm_start(HI_PWM_PORT_PWM0, 3, 10); //75ns/250ns

測試二測試三hi_pwm_stop(HI_PWM_PORT_PWM0);
hi_pwm_start(HI_PWM_PORT_PWM0, 30, 100); //0.75us/2.5us

測試三

由上面的測試，我們可以得出，參數(shù) duty 和 freq 的值，1單位代表25 ns。

實現(xiàn)《愛若琉璃》樂譜

現(xiàn)在我們實現(xiàn)了PWM輸出的控制，接下來就是實現(xiàn)本文的目標了，實現(xiàn)蜂鳴器演奏《愛若琉璃》，蜂鳴器演奏音樂的原理詳見之前網(wǎng)文：

蜂鳴器演奏音樂“你笑起來真好看”

由上面的網(wǎng)文我們知道，要想完成一個樂譜，我們只要確定“音符（音調(diào)）”和“節(jié)拍”即可。

音調(diào)表示一個音符響的頻率，節(jié)拍表示一個音符該唱多長的時間。

音符（音調(diào)）的確定

一般鋼琴鍵盤有88個按鍵：

鋼琴上88按鍵的頻率如下表所示：

比如中央C音的標準頻率就是261，在上面表格中就是：音名為C4的按鍵。

程序中定義一個音頻的數(shù)組：

因為上面初始化PWM的時候，使用的是外部晶振作為時鐘源hi_pwm_set_clock(PWM_CLK_XTAL);

根據(jù)上面示波器中實測的結(jié)果可以推算出，這個時鐘源為40M。

而輸出的脈沖頻率由這個函數(shù)決定的：hi_u32 hi_pwm_start(hi_pwm_port port, hi_u16 duty, hi_u16 freq)

參數(shù)freq決定了脈沖的頻率，這個參數(shù)是hi_u16類型，那么這個參數(shù)的有效范圍為：2~65535。

所以輸出的脈沖的最低頻率為：40M / 65535 （下面有計算方法），即40 * 1000 * 1000 / 65535 = 610.3608758678569?

所以這個Hi3861芯片只能產(chǎn)生頻率610以上的音，即D#5及以上的按鍵音，所以我們選擇C6那組按鍵的音作為主音。所以我們預(yù)定義正常音的C6對應(yīng)數(shù)組的索引為63。#define N_B 63

我們要想讓蜂鳴器發(fā)出某個音只需要讓PWM輸出對應(yīng)頻率的脈沖即可：

網(wǎng)上找個《愛若琉璃》的簡譜，然后按照對應(yīng)關(guān)系創(chuàng)建如下樂譜數(shù)組：

在這里插入圖片描述節(jié)拍的確定

節(jié)拍就是一個音持續(xù)的時間，這里就是PWM脈沖持續(xù)的時間，那么持續(xù)的時間如何確定呢？

播放一個音

音符（音調(diào)）和節(jié)拍的計算方法我們上面介紹完了，那么如果我們利用蜂鳴器播放第一個音，應(yīng)該怎么確定呢？

要想播放一個音，就要使用hi_pwm_start()函數(shù)來產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號。

那頻率是怎么計算出來的呢？也就是下面代碼中delay_time這個變量是怎么計算出來的呢？

delay_time = 40 * 1000 * 1000/((hi_u32)pitch_names_frequency[ai_ruo_liu_li[0]]);
hi_pwm_start(HI_PWM_PORT_PWM0, delay_time / 2, delay_time);

由上面示波器我們得出，hi_pwm_start()函數(shù)的最后一個參數(shù)，一個單位長度為25ns（即：1/(40*1000*1000)），所以我們發(fā)送一定頻率的脈沖，其實傳進去的參數(shù)即為單位長度（25ns）的個數(shù)，具體推導(dǎo)過程如下：

參數(shù)換算原理

一個音確定完之后，只要將這個音按照節(jié)拍播放即可，然后遍歷完咱們自己轉(zhuǎn)換的樂譜數(shù)組即可完成整首歌曲的播放。

因為在按鍵的中斷函數(shù)中，每按一次，改變一次布爾變量bSongPlaying的真假。

通過布爾變量bSongPlaying的真假，我們可以實現(xiàn)控制音樂播放的開啟或停止。

結(jié)果展示視頻展示請移步B站觀看：
https://www.bilibili.com/video/BV1sa411w7rh#reply3721065146
資料獲取

公眾號留言區(qū)置頂留言獲取本文對應(yīng)工程文件及《愛若琉璃》的簡譜。

ps: 文章首發(fā)于電子發(fā)燒友。

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