[]【HarmonyOS HiSpark Wi-Fi IoT 套件试用连载】基于鸿蒙操作系统的《爱若琉璃》（蜂鸣器版本）
0
1
经过一段时间的分享，基于Hi3861开发板的鸿蒙开发已经完成了下面核心板和OLED板两个子板的分享了。
我们今天分享红绿黄灯板上的资源，对应原理图在下面文件中：
HiSpark_WiFi_IoT_SSL_VER.A.pdf
这个红绿灯板子上有三个LED，分别是红黄绿三种颜色；
此外还有一个按键和一个无源蜂鸣器；
对应资源如下表所示：
[td]| 板载资源 | 系统资源 |
| 红灯_RED | D10(GPIO10)/UART2_CTS/SPI0_CLK/PWM1_OUT/I2C0_SDA |
| 黄灯_YELLOW | A12(GPIO12)/UART2_RXD/SPI0_CS1/ADC0/PWM3_OUT |
| 绿灯_GREEN | A11(GPIO11)/UART2_TXD/SPI0_RXD/ADC5/PWM2_OUT |
| 蜂鸣器_BEEP（MLT-8530） | A9(GPIO09)/UART2_RTS/SPI0_TXD/ADC4/PWM0_OUT/I2C0_SC |
| 按键_SWITCH | MOSI(SPI0_TXD)/GPIO08/PWM1_OUT |
LED和按键的驱动我们之前已经分享过了，请参见下文：HarmonyOS实现点亮LED
基于鸿蒙OS的按键驱动
一个ADC实现多个按键检测
今天我们介绍一下鸿蒙系统下PWM的使用方法。
实现目标1. 蜂鸣器演奏歌曲《爱若琉璃》2. 解决上次《你笑起来真好看》遗留问题，实现点击蜂鸣器板子上的按键，控制音乐播放或停止蜂鸣器原理图
当BEEP为高电平的时候，三极管MMBT3904导通，蜂鸣器B1有电流流过；当BEEP为低电平的时候，三极管截止，蜂鸣器B1没有电流流过。
按键中断按键初始化设置按键对应GPIO08为输入、上拉模式的GPIO，并设置上升沿的中断函数为：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);
按键中断函数
中断函数中主要改变控制音乐播放的一个布尔变量，在真和假之间来回切换。
static void OnButtonPressed_isr(char* arg) { (void)arg;
printf("[beep_demo.c] OnButtonPressed() rn");
bSongPlaying = !bSongPlaying;
}
PWM脉冲产生PWM初始化hi_pwm_set_clock(PWM_CLK_XTAL); //设置时钟源为晶体时钟；
IoSetFunc(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_9, WIFI_IOT_IO_FUNC_GPIO_9_PWM0_OUT);//IO复用为PWM功能
ret = GpioSetDir(WIFI_IOT_IO_NAME_GPIO_9, WIFI_IOT_GPIO_DIR_OUT);//设置为输出
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
改写工程中的两个BUILD.gn文件。
编译添加完上面代码，如果直接编译的话，会报如下错误：
出错的原因是未开启PWM功能，开启PWM功能：
在 vendorhisihi3861hi3861buildconfigusr_config.mk 文件中下图位置，添加一行代码：CONFIG_PWM_SUPPORT=y
再编译就没有问题了。
测试PWM功能改变PWM输出使用如下两个函数：
hi_u32 hi_pwm_stop(hi_pwm_port port)hi_u32 hi_pwm_start(hi_pwm_port port, hi_u16 duty, hi_u16 freq)
修改参数freq可以修改输出脉冲的频率，修改参数 duty可以改变占空比。
执行hi_pwm_start()函数开始PWM输出，执行hi_pwm_stop()函数PWM输出停止。
测试一hi_pwm_stop(HI_PWM_PORT_PWM0);hi_pwm_start(HI_PWM_PORT_PWM0, 1, 2); //25ns/25ns
测试一测试二hi_pwm_stop(HI_PWM_PORT_PWM0);hi_pwm_start(HI_PWM_PORT_PWM0, 3, 10); //75ns/250ns
测试二测试三hi_pwm_stop(HI_PWM_PORT_PWM0);hi_pwm_start(HI_PWM_PORT_PWM0, 30, 100); //0.75us/2.5us
测试三由上面的测试，我们可以得出，参数 duty 和 freq 的值，1单位代表25 ns。
实现《爱若琉璃》乐谱现在我们实现了PWM输出的控制，接下来就是实现本文的目标了，实现蜂鸣器演奏《爱若琉璃》，蜂鸣器演奏音乐的原理详见之前网文：
蜂鸣器演奏音乐“你笑起来真好看”
由上面的网文我们知道，要想完成一个乐谱，我们只要确定“音符（音调）”和“节拍”即可。
音调表示一个音符响的频率，节拍表示一个音符该唱多长的时间。
音符（音调）的确定一般钢琴键盘有88个按键：
钢琴上88按键的频率如下表所示：
比如中央C音的标准频率就是261，在上面表格中就是：音名为C4的按键。
程序中定义一个音频的数组：
因为上面初始化PWM的时候，使用的是外部晶振作为时钟源hi_pwm_set_clock(PWM_CLK_XTAL);
根据上面示波器中实测的结果可以推算出，这个时钟源为40M。
而输出的脉冲频率由这个函数决定的：hi_u32 hi_pwm_start(hi_pwm_port port, hi_u16 duty, hi_u16 freq)
参数freq决定了脉冲的频率，这个参数是hi_u16类型，那么这个参数的有效范围为：2~65535。
所以输出的脉冲的最低频率为：40M / 65535 （下面有计算方法） ，即40 * 1000 * 1000 / 65535 = 610.3608758678569
所以这个Hi3861芯片只能产生频率610以上的音，即D#5及以上的按键音，所以我们选择C6那组按键的音作为主音。所以我们预定义正常音的C6对应数组的索引为63。#define N_B 63
我们要想让蜂鸣器发出某个音只需要让PWM输出对应频率的脉冲即可：
网上找个《爱若琉璃》的简谱，然后按照对应关系创建如下乐谱数组：
在这里插入图片描述节拍的确定节拍就是一个音持续的时间，这里就是PWM脉冲持续的时间，那么持续的时间如何确定呢？
播放一个音音符（音调）和节拍的计算方法我们上面介绍完了，那么如果我们利用蜂鸣器播放第一个音，应该怎么确定呢？
要想播放一个音，就要使用hi_pwm_start()函数来产生一定频率的脉冲信号。
那频率是怎么计算出来的呢？也就是下面代码中delay_time这个变量是怎么计算出来的呢？
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);
由上面示波器我们得出，hi_pwm_start()函数的最后一个参数，一个单位长度为25ns（即：1/(40*1000*1000)），所以我们发送一定频率的脉冲，其实传进去的参数即为单位长度（25ns）的个数，具体推导过程如下：
参数换算原理一个音确定完之后，只要将这个音按照节拍播放即可，然后遍历完咱们自己转换的乐谱数组即可完成整首歌曲的播放。
因为在按键的中断函数中，每按一次，改变一次布尔变量bSongPlaying的真假。
通过布尔变量bSongPlaying的真假，我们可以实现控制音乐播放的开启或停止。
结果展示视频展示请移步B站观看：https://www.bilibili.com/video/BV1sa411w7rh#reply3721065146
资料获取
公众号留言区置顶留言获取本文对应工程文件及《爱若琉璃》的简谱。
ps: 文章首发于电子发烧友。
欢迎关注程序员小哈带你玩转嵌入式，微信搜索：嵌入式从0到1，更多干货等着你。
回帖高级模式
声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容图片侵权或者其他问题，请联系本站作侵删。 侵权投诉