stm32108键C-B全调性_动态可视化乐谱钢琴

一 基本介绍

本章为项目整体介绍

1 项目简介

本项目通过摇杆模块控制模式切换，TFTST7735S屏幕LED与点阵屏Max7219显示交互效果，喇叭输出声音。摇杆可控制8种模式，摇杆Z轴控制确定返回：

• 播放音乐1-2-3
• 控制声音：增加，减小，串口直接设定具体值
• 摇杆音乐模式
• 点阵谱点开关
  下为具体特点介绍：

（1）广泛音调支持
支持从1=CC#DD#EFF#GG#AA#B的所有音调，还可以设置大小调，或者用升降半调作为起始音，还能使用不同的八度区作为起始音等级，完美适配数字简谱，几乎可以演奏你熟悉的任何曲子。内部代码会根据设置的初始参数，算出该调性下其余一百零七个键的频率，不需要提前打表一堆数组，节省空间。

（2）精准还原声音
因为支持修改每个音符的升降半调和升降度，并能精准控制音长节拍，所以播放音乐分辨率很高，音准极好，类似一台一百零八键全频率的电子钢琴。录入了3首音乐：含克罗地亚狂想曲与梦回还。

（3）使用简单
录一首谱子只需：一个纯数字的一维乐谱数组，和一个一键设置调性的函数，用来配置新曲子。前者只要按照顺序和一定的规律对着数字简谱抄数字，后者更简单，根据简谱信息填两三个字母数字。不用懂很多，只要会看数字简谱。可播放任何单手数字简谱。

（4）点阵灯谱扫描
可以通过点阵屏显示不同音符和节拍长度。一条扫描线从顶部扫描至底部，每个音符都有长度与不同位置，触碰到扫描线即消失，类似音游。有两个注意点，一是如何让扫描线和声音同步变化，对时序必须严格控制。二是如何及时更新不同音符在点阵屏上的谱点，因为点阵屏长度有限，所以一定会遇到某个音符触碰底部，部分被截断的情况，需要及时在屏幕顶部恢复被截断的信息。

详细效果，见底部视频

项目涉及到许多常用外设，如用像是AD控制摇杆模块，脉宽调制PWM控制声音，串口收发数据，SPI,IIC`等基础知识。

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2 实现方式

• 音符 1-7：PWM控制喇叭发出不同声音。
• 不同调性：了解乐理基础，根据数字简谱，提取参数，编写算法。
• 乐谱录入：一个音符含： 度数/本身频率/时长/升降半调 4个综合信息，通过4位十进制表示。（第二章最后详细解释）
• 动态乐谱显示：点阵屏驱动控制，精准到控制每一个点，从左到右x列对应以音符1-7，y轴表示音符长度，一行则表示最小节拍时长。
• 交互：摇杆控制功能切换，TFT与LED显示内容变化。

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3 项目构成

(1) 软件环境
上传程序：keil5
图片转c数组：img-lcd
字体编辑：PctoLcd
串口测试：串口助手

(2) 所需硬件

• stm32F103C8T6
• TFTst7735_RGB128*160——8引脚
• 小喇叭 （或蜂鸣器，大喇叭）
• 点阵屏MAX7219
• 摇杆模块：XYZ3轴
• LED灯RGB3色（非必须）

（3）接线

串口	stm32
RX	A9
TX	A10

OLED	stm32
SCL	B8
SDA	B9

ST7735	stm32
GND	电源地
VCC	3.3v电源
SCL	接PA5
SDA	接PA7
RES	接PB0
DC	接PB1
CS	接PA4
BL	空/3.3v

MAX7219点阵屏	stm32
Din	A6
Cs	B13
Clk	B14

LED	stm32
R	B10
G	B11
B	B13

摇杆模块	stm32
X	A0
Y	A1
Z	C15

喇叭	stm32
红	A2
黑	GND

喇叭，TFT, 摇杆为必要外设。如不开灯谱，点阵屏亦可不接

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二 实现过程

本章详解每一步如何实现

0 前置基本外设驱动

基础驱动实现，本文不在赘述。详细解释请跳转以下文章：

MAX7219 & IIC过程

TFTST7735 & SPI过程

串口收发数据 & UART协议

PWM脉宽调制

AD模数转换

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1 声音控制

本节解释如何利用pwm发出不同频率，响度的声音

（1）声音特性
音调：指声音的高低，由物体振动的频率决定，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低
响度：表示声音的大小或强弱，由振幅和人耳与声源的距离决定。振幅越大，距离越近，响度越大；振幅越小，距离越远，响度越小

声音的物理量
频率：单位时间内物体振动的次数，单位为赫兹（Hz），人类能听到的音频范围是20Hz~20kHz。
周期：物体完成一次振动所需的时间，单位为秒（s），与频率成反比。

（2）PWM控制声音
控制发出不同声音，就是是控制声音不同的音调与响度，也就是频率与声音大小。回想使用PWM控制舵机时，舵机频率是固定的50Hz,通过改变占空比控制舵机角度。而控制声音完全不同：

• 第一：需要生成多种PWM频率
• 第二：修改占空比，仅能改变声音大小，不改变音调频率。

故而在使用PWM播放音乐是，一定会面临需要经常变化PWM频率的问题，而我们知道：
PWM频率=(定时器频率/PSC)/ARR = 定时器频率/（PSC * ARR）

所以改变PWM频率，本质是不断修改PSC或ARR的值，为了简便二者改一个就可以。如：把pwm频率修改为：fre，则只要令
ARR=（定时器频率/PSC)/fre

PSC不变，故分子为常数。以72Mh时钟频率，PSC=72为例，修改PWM频率代码为：

/*
功能：运行中，修改PWM的频率
参数：修改后的频率 fre
公式：PWM频率=(定时器频率/PSC)/ARR = 定时器频率/（PSC * ARR）
*/
void PWM_SetFrequency(uint16_t fre) {int arr=72000000/72/fre;TIM2->ARR = arr;
}

正常人耳能听到声音的频率范围：大致在20Hz~20000Hz之间
108键钢琴的频率范围：是从最低音A0的27.5Hz到最高音C8的4186.01Hz

(3)代码核心部分
PWM.h

#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H
/*
Tim2 4通道可控制4路PWM信号，使用通道3
PWM输出引脚：A2
*/
void PWM_Init(void);
void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare); //改声音大小 1-999
void PWM_SetFrequency(uint16_t fre);    //改声音发声#endif

PWM.c 初始设定

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "PWM.h"
/*
功能：PWM初始化
*/
void PWM_Init(void)
{//仅举核心部分TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 1000 - 1;		//初始给个1000TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;		//分频后为1MH
}
/*
功能：TIM2通道3-A2,占空比 （改变每个周期内高电平或低电平的持续时间）
参数：Compare要写入的CCR的值，范围：0~20000 ,即为ARR范围
*/
void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare)
{TIM_SetCompare3(TIM2, Compare);		//设置CCR1的值，精确地设置高电平持续时间
}
/*
功能：运行中，修改PWM的频率
参数：计数周期，需要的频率
公式：PWM频率=(定时器频率/PSC)/ARR = 定时器频率/PSC * ARR
*/
void PWM_SetFrequency(uint16_t fre) {int arr=1000000.0/fre;TIM2->ARR = arr;
}

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2 乐谱录入&基础乐理

数字简谱阅读基础必备：

基础乐理

（1）音符规律
由于音符间的音符十二平均律，相邻键（含黑键）频率乘以1.0594630943（二的十二次方根），频率大一度为2倍关系，低一度除以2。故只要确定1=？初始调性，即可计算出剩余108键的频率值，存入一个二维数组即可，大小为[9][12],代表0-8 九个度数区间的1-7音符频率、以及中间的黑键频率，对应钢琴9个区，每个区为12个键。

（2）大小调
大小调简单理解为就是一种1-7不同位置的按法，大小调频率表相同，不需要重新计算。区分大小调只需在代码种只需要加入2个映射数组即可（20种弹法也没有问题）

计算频率参考全全局变量值：

//------------------------计算频率参数-------------------
/*
音符数组-标准钢琴108键
1 8个度区，升降度直接改一维下标
2 每个度区，含cdefgab以及降半调共12个全黑白键，设计一映射数组1-7到第二维度，降半调+10计算
3 乐谱4位十进制:半调（0-2） 音调：1-7  音度：0-8 （大1则高8度） 时长：1-2-4 拍数
*///计算频率参考数组
uint16_t note[9][12]={//C C# D  D# E  F  F#  G G# A  A#  B{16,17,18,19,20,21,23,24,25,27,29,30}, //0 八度区 {32,34,36,38,41,43,46,48,51,55,58,61}, //1{65,69,73,77,82,87,92,97,103,110,116,123},//2{130,138,146,155,164,174,785,196,207,220,233,246}, //3{261,277,293,311,329,349,369,392,415,440,466,493}, //4{523,554,587,622,659,698,739,783,830,880,932,987}, //5{1046,1108,1174,1244,1318,1396,1480,1568,1661,1760,1864,1975},//6{2093,2217,2349,2489,2637,2793,2960,3136,3322,3520,3729,3951},//7{4186},//8  C8
};
//在note中找值的映射数组
uint8_t book_note[8]={0,0,2,4,5,7,9,11};//计算107个频率生成数组，存入此处，一曲一更，覆盖。
uint16_t note2[9][12]={0};//大调映射 0-0 1-0 2-2 3-4 4-5 5-7 6-9 7-11(下一个1略) 全全半全全全（半），+2 +2 +1 +2 +2 +2 +（1）
uint8_t major_scale[8]={0,0,2,4,5,7,9,11};//
//小调映射 0-0 1-0 2-2 3-3 4-5 5-7 6-8 7-10(下一个1略) 全半全全半全（全）+2 +1 +2 +2 +1 +2 +（2）
uint8_t minor_key[8]={0,0,2,3,5,7,8,10};

生成对应调性如下：另外107键的频率过程：

/*
功能：制造专属歌曲的频率数组
参数Scale:音调 C——B,c-b 大小调
参数dp: 0-1-2  降半调，无，升半调
参数degree:度数0-8
解释：适配 'do'=(C-B，c-b，#/b,0-8)全音调，108键全区每次播放歌曲前，调用此函数，计算出合适的频率并保存例:make_scale(C,1,4)  do=C4make_scale(D,2,5)  do=D#5
原理：根据一个参考数组，算出当前调性下的初始'do'的频率，往后排11个键，就是该度下所有键上下跨度，乘2或除2就可以得出。
*/
void make_scale(int Scale,int dp,int degree){//大小调do频率固定int t;double ans=1.0594630943;double tem=0;if(Scale=='a'||Scale=='b') //定初始调位置1-7t=6+Scale-'a';else t=Scale-'c'+1;if(Scale=='A'||Scale=='B')t=6+Scale-'A';else t=Scale-'C'+1;t=book_note[t]+dp-1; //定do的位置，dp-1 -1 0 1,计算升降调tem=note[degree][t];//不管大小调，初始do频率相同，变化都的是2-7位置，也就是2个映射数组//degree度，12键音note2[degree][0]=tem;for(int i=1;i<12;i++){tem*=ans; //保留进度note2[degree][i]=round(tem); //四舍五入}//degreee-1~0for(int i=degree-1;i>=0;i--)for(int j=0;j<12;j++)note2[i][j]=note2[i+1][j]/2;//degreee+1~8for(int i=degree+1;i<=8;i++)for(int j=0;j<12;j++)note2[i][j]=note2[i-1][j]*2;
}

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（3）曲谱录入
由于本项目对于音准的高要求，所以简谱中每个音符包含4个信息：是否升降半调、本身音调、是否升降度、节拍。不需要引入字母，使用4位数字记录，个十百千位的数字记录信息，做法类似于寄存器2进制写入数据。

• 千：0 1 2 降/平/升 半调 （升降半调，即#/b，输出数组后一位或前一位元素）
• 百：频率 1-7
• 十：度：0-8度 （升度频率乘2）
• 个：记录节拍 1 2 4 （根据曲速可计算一拍时长t，t除以4/(1、2、4)便是该音符发声时长,为了方便记忆，否则设为421也可以，本质是得出有几个最小一拍）
• 曲速：如曲速为112，则一拍时长为：60/112 s

如实际谱子：

/*
曲1：Dream of cherry tree
1=Db 大调 beat=68 4/4   68太慢了，提高到80
*/
double beat1=60.0/80*1000;  //DC曲速  原曲：60.0/68
uint16_t song_DC[]={1351,1251,1352,1552,1351,1351,1051,1041,1251,1351,1251,1352,1552,1161,1161,1061,1162,1752,1652,1552,1351,1251,1352,1552,1351,1351,1051,1542,1642,1152,1252,1351,1251,1352,1552,1361,1361,1061,1262,1162,1752,1552,1651,1051,1551,1051,1451,1551,1652,1552,1351,1251,1051,1152,1742,1642,1152,1741,1041,1041,1041,1552,1652,1752,1162,1651,1652,1352,1451,1551,1652,1452,1351,1251,1042,1352,1742,1252,1151,1152,1644,1744,1152,1742,1152,1252,1352,1252,1251,1351,1251,1352,1552,1361,1042,1262,1162,1752,1652,1552,1551,1351,1251,1352,1552,1361,1042,1462,1362,1262,1162,1752,1751,1042,1752,1162,1262,1161,1162,1552,1651,1652,1452,1552,1452,1352,1252,1151,1051,1051,1051
};

---

（4）播放声音
遍历乐谱数组，依次播放每个音符即可。下为播放一个音符的函数：

/*
功能：按照时长演奏一个音符（不含点阵屏变化）
参数ans：复合音符
参数btspeed：一拍的曲速单位：ms
参数scale：大调1   小调0 
解释：根据音符信息，演奏音符，oled显示参数无灯模式效果精准，音长更及时
*/
void unlight_Sound(int ans,int btspeed,int scale){int half=ans/1000;  //0 1 2  降半音b   正常  升半音#int msc=ans/100%10; //1-7 ，不含0 8int degree=ans/10%10; //0-8 度int tm=ans%10;  //节拍 1 2 4 int fre;//<1> fre为获取二维数组下标，1-7与大小调映射if(scale) fre=major_scale[msc];  //大小调-判断else  fre=minor_key[msc];if(half-1==1) fre++;          //<2> 判断是否升降半调else if(half-1==-1) fre--;    // -1 0 1 升/降半调，前一个或后一个元素if(msc==0) PWM_SetCompare3(0);  //<3>修改声音大小,空音设占空比0else PWM_SetCompare3(voice);PWM_SetFrequency(note[degree][fre]);  //<4>设置声音频率发声tm=btspeed/tm;  //<5>控制发声时长Delay_ms(tm);  //OLDED参数显示OLED_ShowString(3,7,"degree:"); OLED_ShowNum(3,14,degree,1);OLED_ShowString(4,1,"fre:");OLED_ShowNum(4,5,note[degree][fre],4);OLED_ShowString(4,10,"msc:");OLED_ShowNum(4,14,msc,1);//PWM_SetCompare3(0);//每个音符后额外停顿，曲谱精准时，无需设置//Delay_ms(5);
}

此函数仅用于播放声音，不控制点阵屏，注意与下面函数区分

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3 点阵屏谱点动态刷新

点阵屏8*8XY轴代表信息：
X：1-7列对应音符1-7
Y：每一行代表音符发声时长，一行为最小节拍，通过60/曲速计算得出，Delay进行控制
扫描线会从上至下扫描，碰到音符，使其消失，和乐谱中每个音符的时长对应同步。此算法设计包含以下部分：

• 扫描线变化与乐谱的声音长度同步（以Delay延时最小节拍为基础）
• 当扫描线达到顶端-立刻向后更新一屏的音符信息（非同步，而是某时刻更新）
• 预处理曲谱中每一个音符的显示信息（代码计算处理，人无需计算）
• 恢复被截断的底部音符保证正确性（准确性）

(1)预处理乐谱每个音符的点阵信息
预处理每个音符在点阵屏上出现的起始行与结束行位置，存入标记数组msc_sort中。用于后续输出某音符在点阵屏上的具体位置，注意截断：

/*
功能： 并预处理曲铺每个音符灯点位置信息
参数:  1-3,播放歌曲前，先调用此函数
解释：msc_sort数组覆盖，每次播放前都需调用获取每个音符在点阵屏上 出现的起始行与结束行位置，存入msc_sort*起始不可超过8，结尾可大于等于8，会在动态更新点阵屏时利用结尾特性，判断触底截断音符
*/
void load_msc(int num){int tem,mucis_num; if(num==1){mucis_num=sizeof(song_DC)/sizeof(song_DC[0]); //音符数msc_sort[0][0]=1;msc_sort[0][1]=4/(song_DC[0]%10);for(int i=1;i<mucis_num;i++)   //每一个的值，依据前一个结尾计算{tem=msc_sort[i-1][1];if(tem>=8) tem=tem%8+1;else  tem+=1;int r=4/(song_DC[i]%10);    //当前音符所占1/4节拍数，就是需要几个点点亮msc_sort[i][0]=tem;        //起始必须小于等于8msc_sort[i][1]=tem+r-1;    //结尾可以大于等于8}}if(num==2){//同上}if(num==3){//同上}
}

---

(2)显示单个音符谱点函数
欲显示整个乐谱，需先从显示一个音符开始：

/*
功能：显示一个音符的位置
参数k：曲库中下标，音符
参数ans：复合音符值
介 绍：在预处理数组中记录了开始点与结束点，此处显示时超过底部不予显示在动态更新乐谱时，在对确实的另外半截手动设置填补，否则会覆盖第一行
*/
void note_show(int k,int ans){int t=4/(ans%10);   //音符长度int x=ans/100%10;   //音符0-7int y=msc_sort[k][0];  //音符起始行,不会超过8//向下显示t个音符，超过不显示,所以不用msc_sort[1]for(int i=0;i<t;i++){Max7219_ShowGraph(y,x,x);y++;if(y>8) break; //先显示一次，在结束}
}

需注意，由于音符触底超长部分，需要截断，留在下一次显示，所以超过第8行不显示。补充截断部分已在对应处单独编写代码。

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(3)扫描线、声音、音符点、同步方式（核心）
此处与上述unlight_Sound数组区别是,添加的while循环部分。单纯播放声音，只需要PWM写入频率然后延时即可。但添加乐谱后，由于需要控制扫描线与音符声长同步，以2个最小节拍长的音符为例，则实际过程为：

PWM发声->扫描线1出现->Delay最小节拍1->扫描线1消失->扫描线2出现->Delay最小节拍2->扫描线2消失。

这样可以做出声音与点阵屏同步更新的效果，以最小延时为基础，人眼是察觉不到先后顺序的，形成声画同步效果。其次是，每个音符的谱点并非是：只有播放到该音符，才更新一个，而是当扫描线出现在顶部时，一次提前更新一屏幕的内容，这样才有提前读谱的效果（类似全民k歌），而判段什么时候到达底部，以及如何恢复被截断的音符部分：通过预处理的谱点数组msc_sort实现。

/*
功能：按照时长演奏一个音符，扫描线对应同步变化
参数1：音符编号
参数3：复合数组 （需要预处理点阵，所以要传递数组）
参数3：beat节拍速度
参数4：大调1，小调0
解释：扫描线于声音同步，乐谱点是在每次扫描到第一行时更新满屏。扫描线：与声音同步，每个最小节拍间隔，点阵屏都要亮灭一次乐谱点阵显示：每次到第一行时，刷新一整个点阵屏的音符点，向后遍历遇到底部停止难点在于补全上一次末尾超长截断的灯点
*/
void light_Sound(int k,uint16_t *ans,int btspeed,int scale){int half=ans[k]/1000;  //0 1 2  降半音b   正常  升半音#int msc=ans[k]/100%10; //0-7int degree=ans[k]/10%10; //0-8 度int tm=4/(ans[k]%10);  //几个1/4节拍  1 2 4 int fre;								//<1> fre为获取二维数组下标，1-7与大小调映射if(scale) fre=major_scale[msc];  //大小调-判断else  fre=minor_key[msc];if(half-1==1) fre++;  	//<2> 是否升/降半调，-1 + 1前一个或后一个元素else if(half-1==-1) fre--; if(msc==0) PWM_SetCompare3(0);  //<3> 音量设置,注意0不发声else  PWM_SetCompare3(voice);PWM_SetFrequency(note[degree][fre]);  //<4>发声int y=msc_sort[k][0];    //扫描线位置 1-8行while(tm--)              //tm个最小节拍{if(y==1){              //<5> 扫描到第一行，立刻向后更新一屏的乐谱点阵for(int i=0;i<8;i++){if(i==0){  //当前字符是否为被截断字符，并恢复截断长度if(msc_sort[k][1]>=8){    //避免连续出现一个长度，无法到达下一个，从而断屏for(int n=1;n<=msc_sort[i][1]-8;n++)Max7219_ShowGraph(n,msc,msc);}elsenote_show(k,ans[k]);}else{note_show(k+i,ans[k+i]);    //显示单个字符的点阵if(msc_sort[k+i][1]>=8)     //到底，结束，超长部分不显示break;}}}Max7219_ShowGraph(y,1,8);  //<6>扫描线随 最小节拍更新Delay_ms(btspeed/4.0);     //发音，同时亮灯               Max7219_Clearline(y);y++;     //扫描线位置更新,最多到9if(y>8) y=y%8;   //超过8，则%8为1-7，不能在加1，会跳过空行}OLED_ShowString(3,7,"degree:");OLED_ShowNum(3,14,degree,1);OLED_ShowString(4,1,"fre:");OLED_ShowNum(4,5,note[degree][fre],4);OLED_ShowString(4,10,"msc:");OLED_ShowNum(4,14,msc,1);//PWM_SetCompare3(0);//每个音符间额外停顿//Delay_ms(5);
}

此处为 模拟过程，想要直接理解有难度，最好自己去编写尝试

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(4)完整播放乐曲函数
最终封装遍历音乐的函数，可设置是否打开点阵屏模式与大小调选择，由于基于最小延时节拍，同步点阵与声音，所以会占据部分cpu性能，若只需播放音乐的话，可设置关闭。

/*
功能：播放音乐
参数1:曲目1-3
参数2:1 灯光  0 非灯光
参数3:1 大调  0 小调
解释：可选择灯光模式
*/
void Play_msc(int num,int mode,int scale){//可调控曲速if(num==1){int r=sizeof(song_DC)/sizeof(song_DC[0]);if(mode){for(int i=0;i<r;i++)  //有动态灯谱light_Sound(i,song_DC,beat1,scale);     //<2>修改2，大小调，1为大PWM_SetCompare3(0);//播放完静音}else{for(int i=0;i<r;i++)unlight_Sound(song_DC[i],beat1,scale);PWM_SetCompare3(0);}}if(num==2){//同上}if(num==3){//同上}
}

变速： 如一首曲子需要多个曲速，可以在对应for循环内部中判断，当到达某个音符时 ，改变beat值接口，加几个if语句即可解决。

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4 项目交互控制

本质为利用摇杆8个模拟值区间（上下左右与斜对角），控制8个不同模式，利用不同flag状态控制界面

rocker_music函数效果为，根据AD采集摇杆信息，判断摇杆位置0-8值，来播放不同的音调1-7
TFT_update效果为：根据不同数字，显示不同的文字内容
AD摇杆模块的实现，过于基础不再描述。包括设置全局变量声音、串口通信获取信息、TF图片文字显示。

/*接线
1 串口连接：RX-A9 TX-A10
2 OLED连接：SCL-B8 SDA-B9
3 TFTST7735：GND   电源地VCC   3.3v电源SCL   接PA5SDA   接PA7RES   接PB0DC    接PB1CS    接PA4 BL		空/3.3v
4 MAX7219点阵屏: Din-A6 Cs-B13  Clk-B14
5 LEd_RGB: B10 B11 A3
6 摇杆：XYZ: x-A0 y-A1 z-C15 
7 喇叭：A2 (另一根线接GND)
*/
#include "stm32f10x.h"  // USE_STDPERIPH_DRIVER
#include "delay.h"      //--no-multibyte-chars
#include "OLED.h"
#include "Serial.h"#include "LED.h"    
#include "KEY.h"  
#include "AD.h"
#include "PWM.h"#include "St7735tft.h" //TFT
#include "Max7219.h"   //点阵屏
#include "playmusic.h" //主要功能集成函数int main(void)
{AD_Init();PWM_Init();LED_Init();KEY_Init();TFT_Init();Max7219_InitDisplay();OLED_Init();Serial_Init();TFT_UI();  //显示自定义界面OLED_ShowString(1,1,"SKY_Music");int z,m1,mode=0;  //z轴状态，m1与mode用来记录摇杆位置int falg_rocker=0;//摇杆标记/*C-B调全升降调打表，以do=4度为例，最大支持0-8度区间for(int i='A';i<='G';i++){for(int j=0;j<=2;j++)make_scale(i,j,4);Serial_Printf("\r\n");}*/while (1){//可随时串口更新音量if(Serial_RXString())set_voice();z=KEY_Getnum(); //z轴状态OLED_ShowString(3,1,"Z:");OLED_ShowNum(3,3,z,1);//自由编曲独占模式if(falg_rocker){if(z==1) falg_rocker=0;rocker_music();continue;}//记录摇杆值m1=Get_rocker();  //摇杆一松手会归0，所以需要2个值记录，无法及时TFT_update(m1);if(m1!=0) mode=m1; //记录变化的操作/*@@@@@串口测试，获取值Serial_Printf("z=%d m1=%d mode=%d\r\n",z,m1,mode); *///调用功能if(z&&mode==1){  			           //上:DC Dream of cherry treeload_msc(1);//载入歌曲make_scale('D',DOWN,4);       //调性D，b降半调，度数4  1=Db4Play_msc(1,light_Turn,MAJOR); //曲目编号，灯光模式，MAJOR大调}else if(z&&mode==2){		          //左上：add声音lower_voice();TFT_update(2);}else if(z&&mode==3){		        //左:克罗迪亚load_msc(2);make_scale('E',DOWN,4);       //1=Eb4,小调Play_msc(2,light_Turn,MAJOR);       }else if(z&&mode==4){		         //左下：low声音upper_voice();TFT_update(4);}else if(z&&mode==5){		         //下:梦回还load_msc(3);Delay_ms(400);//曲目长，更新下数组make_scale('A',NORMAL,4);  //A4  不降调Play_msc(3,light_Turn,MAJOR);}else if(z&&mode==6){		         //下右：空}else if(z&&mode==7){          //右: 自由摇滚-独占,rocker音乐falg_rocker=1;   		           }else if(z&&mode==8){            //右上：灯光模式light_Turn=!light_Turn;TFT_update(8);LED_On(1);Delay_ms(100);LED_On(2);Delay_ms(150);LED_On(3);Delay_ms(200);LED_Off(1);LED_Off(2);LED_Off(3);}}
}//摇杆的按钮挂个中断，及时反应
void EXTI15_10_IRQHandler(void){           //（5）创建中断函数//startup_stm32f0x_md.s找——->Table Mapped，DCD栏以EXTI_IRQHandler结尾//判断是不是15通道，exti.h————>EXTI_GetITStatus与EXTI_ClearITPendingBit函数if(EXTI_GetITStatus(EXTI15_10_IRQn)==RESET){EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line15);//清除标志位Serial_Printf("Z按钮进入中断\r\n");}
}

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5 录入新曲子过程

(1)录入乐谱
进入Song.h文件：

• 乐谱数组覆盖3首中随机一首的信息即可。
• 修改对应beat曲速，数字简谱会有曲速说明

以一小节为例，4/4拍：

录谱过程：

实际录谱时，使用语音识别输入，与excel批量处理数字数据，很快捷，因为规律十分的简单

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(2)修改带调性函数
进入main.c文件，修改对应调性，大小调参数即可：

//根据编号信息修改
else if(z&&mode==3){load_msc(2);make_scale('E',DOWN,4); //1=Eb4, 改A-G，DOWN/NORMAL/RISE 降平升半调，初始度数0-8（一般为4）Play_msc(2,light_Turn,MAJOR);  //改大小调，MAJOR或MIRROR  }

#为升：使用RISE
b为降：用DOWN
否则：NORMAL
A-G大小写通用
大调：MAJOR
小调：MIRROR

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三 展示，与链接视频地址

本章内容为：主要功能函数展示与实现效果，附上下载链接

1 主要功能函数一览

#ifndef __PLAYMUSIC_H
#define __PLAYMUSIC_H/*song中引用文件:
note[9][12]   频率文件
book_note[8]  映射
song_DC[]    曲库1
song_Croatia[] 曲库2
song_DreamBack[] 曲库3
beat1     曲1节拍
beat2 
beat3
voice        声音 
*/#define RISE 2  //升半调
#define NORMAL 1  
#define DOWN 0    //降半调
#define MAJOR 1 //大调
#define MINOR 0 //小调//playmusic定义
extern int light_Turn; //开关灯光模式
extern uint16_t msc_sort[800][2]; //预处理:每个音符在点阵屏初始位置信息//----------------功能函数-----------------------
//音乐播放
void set_voice(void);     //串口准确更新声音1-999
void lower_voice(void);    //按一下，+200
void upper_voice(void);void load_msc(int num);   //载入曲谱灯铺信息
void make_scale(int Scale,int dp,int degree);//制作不同曲目调108键调性表
void rocker_music(void);//摇杆音乐
void Play_msc(int num,int mode,int scale);  //曲目编号，灯光模式0-1//TFT
void TFT_UI(void);
void TFT_update(int k);//-------------------内部函数-----------------------
//灯
void unlight_Sound(int ans,int btspeed,int scale); //音符无灯
void light_Sound(int k,uint16_t *ans,int btspeed,int scale);  //音符带灯,动态更新乐谱
void note_show(int k,int ans); //显示单个音符的点阵（超过底部部分不显示）#endif

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2 下载链接

点击下载源文件：

与君共勉

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3 视频效果

stm32自制可视化乐谱108键钢琴，小白轻松奏神曲

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