2.2 節拍

控制一個音符輸出的時間，比如1 拍、1/4 拍。 在4/4（四四拍）中，四分音符為一拍，每小節4 拍，全音符持續4 拍，二分音符持續2 拍，四分音符持續1 拍，八分音符持續半拍。 而全音符需要1s 的時間，則二分音符持續時間為0.5s（50×10ms），四分音符的持續時間為0.25s（25×10ms），八分音符持續時間為0.125s（12.5×10ms）。

知道了音調與頻率和時間的關系，就可以按照樂曲的曲譜將每個音符的頻率和持續時間定義成兩個數據表，然后編寫程序依次取出表中的時間值和頻率值。

僅上所敘還不夠，要準確奏出一首曲子，必須準確地控制樂曲節奏，即一音符的持續時間。 例如，一首曲子的節奏為每分種94 拍，那么一拍就為60/94=0.64s.

音樂的節拍我們可用定時器來控制，簡單的說，一個一拍的音符唱0.64s,我們就設置一個定時器定時0.64s,時間一到就換下一個音符。 但是，由于單片機的T0,在12MHz?晶振下最大定時時間只能為65ms,因此不可能直接用改變T0 的時間初值來實現不同節拍。 如何定時一個更大的時間，我們可以用T0 來產生10ms 的時間基準，然后設置 一個中斷計數器，通過判別中斷計數器的值來控制節拍時間的長短。

例如對1/4 拍音符，定時時間為0.16s,相應的時間常數（中段計數器）為16（即10H）；對3 拍音符，定時時間為1.92s,相應時間長數為192（即C0H）。

2.3?電路實現

因為一首曲子不止一個音符，我們不可能對每一個音符的音階都去"手工"的提供時間常數，為了實現的簡化，我們編制一個將每一音符的時間常數和其相應的節拍常數作為一組，按順序將樂曲中的所有常數排列成的表格，在程序里用查表指令依次查出每一個音符的頻率和對應節拍時間，產生音符并控制節奏，就可以實現演奏效果。

此外，結束符和體止符可以分別用代碼00H 和FFH 來表示，若查表結果為00H,則表示曲子終了；若查表結果為FFH,則產生相應的停頓效果。

為了產生手彈的節奏感，在某些音符（例兩個相同音符）音插入一個時間單位的頻率略有不同的音符。

程序框圖如下圖4. 本程序演奏的是民歌"八月桂花遍地開",C 調，節奏為94 拍/min。

用Keil 對程序進行編譯，見圖5,具體方法可文獻[5],編譯無誤后生成。hex 文件，然后雙擊Proteus環境下的原理圖中的AT89C51,找到這個。 hex 文件，然后點按鈕Play,這時單片機控制的蜂鳴器就可以開始播放音樂了。

圖4 程序流程圖

圖5 在Keil 環境下對程序進行編譯

3 結論

以上介紹的方法已通過測試，運行良好。 對初學單片機者有一定的啟示作用。 讀者也可以自行找出一首歌，將樂曲翻譯成碼表輸入單片機，而程序不變。 本實驗方法簡便，即使不懂音樂的人，也可方便地將一首陌生的曲子翻譯成代碼。