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52b6449c4f
commit
04729c066a
@ -1,4 +1,6 @@
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#include "device/buzzer.h"
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#include "bsp/time.h"
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#include <math.h>
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/* USER INCLUDE BEGIN */
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@ -8,6 +10,85 @@
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/* USER DEFINE END */
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#define MUSIC_DEFAULT_VOLUME 0.5f
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#define MUSIC_A4_FREQ 440.0f // A4音符频率
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/* USER MUSIC MENU BEGIN */
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// RM音乐
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const Tone_t RM[] = {
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||||
{NOTE_B, 5, 200},
|
||||
{NOTE_G, 4, 200},
|
||||
{NOTE_B, 5, 400},
|
||||
{NOTE_G, 4, 200},
|
||||
{NOTE_B, 5, 400},
|
||||
{NOTE_G, 4, 200},
|
||||
{NOTE_D, 5, 400},
|
||||
{NOTE_G, 4, 200},
|
||||
{NOTE_C, 5, 200},
|
||||
{NOTE_C, 5, 200},
|
||||
{NOTE_G, 4, 200},
|
||||
{NOTE_B, 5, 200},
|
||||
{NOTE_C, 5, 200}
|
||||
};
|
||||
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||||
// Nokia 经典铃声音符
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const Tone_t NOKIA[] = {
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||||
{NOTE_E, 5, 125}, {NOTE_D, 5, 125}, {NOTE_FS, 4, 250}, {NOTE_GS, 4, 250},
|
||||
{NOTE_CS, 5, 125}, {NOTE_B, 4, 125}, {NOTE_D, 4, 250}, {NOTE_E, 4, 250},
|
||||
{NOTE_B, 4, 125}, {NOTE_A, 4, 125}, {NOTE_CS, 4, 250}, {NOTE_E, 4, 250},
|
||||
{NOTE_A, 4, 500}
|
||||
};
|
||||
/* USER MUSIC MENU END */
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||||
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||||
static void BUZZER_Update(BUZZER_t *buzzer){
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||||
buzzer->header.online = true;
|
||||
buzzer->header.last_online_time = BSP_TIME_Get_ms();
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||||
}
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// 根据音符和八度计算频率的辅助函数
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static float BUZZER_CalcFreq(NOTE_t note, uint8_t octave) {
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||||
if (note == NOTE_REST) {
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return 0.0f; // 休止符返回0频率
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||||
}
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// 将音符和八度转换为MIDI音符编号
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int midi_num = (int)note + (int)((octave + 1) * 12);
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||||
// 使用A4 (440Hz) 作为参考，计算频率
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// 公式: freq = 440 * 2^((midi_num - 69)/12)
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||||
float freq = 440.0f * powf(2.0f, ((float)midi_num - 69.0f) / 12.0f);
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||||
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||||
return freq;
|
||||
}
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||||
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||||
// 播放单个音符
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||||
static int8_t BUZZER_PlayTone(BUZZER_t *buzzer, NOTE_t note, uint8_t octave, uint16_t duration_ms) {
|
||||
if (buzzer == NULL || !buzzer->header.online)
|
||||
return DEVICE_ERR;
|
||||
|
||||
float freq = BUZZER_CalcFreq(note, octave);
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||||
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||||
if (freq > 0.0f) {
|
||||
// 播放音符
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||||
if (BUZZER_Set(buzzer, freq, MUSIC_DEFAULT_VOLUME) != DEVICE_OK)
|
||||
return DEVICE_ERR;
|
||||
|
||||
if (BUZZER_Start(buzzer) != DEVICE_OK)
|
||||
return DEVICE_ERR;
|
||||
} else {
|
||||
// 休止符，停止播放
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||||
BUZZER_Stop(buzzer);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 等待指定时间
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||||
BSP_TIME_Delay_ms(duration_ms);
|
||||
|
||||
// 停止当前音符，为下一个音符做准备
|
||||
BUZZER_Stop(buzzer);
|
||||
BSP_TIME_Delay_ms(20); // 短暂间隔
|
||||
|
||||
return DEVICE_OK;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int8_t BUZZER_Init(BUZZER_t *buzzer, BSP_PWM_Channel_t channel) {
|
||||
if (buzzer == NULL) return DEVICE_ERR;
|
||||
@ -23,7 +104,7 @@ int8_t BUZZER_Init(BUZZER_t *buzzer, BSP_PWM_Channel_t channel) {
|
||||
int8_t BUZZER_Start(BUZZER_t *buzzer) {
|
||||
if (buzzer == NULL || !buzzer->header.online)
|
||||
return DEVICE_ERR;
|
||||
|
||||
BUZZER_Update(buzzer);
|
||||
return (BSP_PWM_Start(buzzer->channel) == BSP_OK) ?
|
||||
DEVICE_OK : DEVICE_ERR;
|
||||
}
|
||||
@ -31,7 +112,7 @@ int8_t BUZZER_Start(BUZZER_t *buzzer) {
|
||||
int8_t BUZZER_Stop(BUZZER_t *buzzer) {
|
||||
if (buzzer == NULL || !buzzer->header.online)
|
||||
return DEVICE_ERR;
|
||||
|
||||
BUZZER_Update(buzzer);
|
||||
return (BSP_PWM_Stop(buzzer->channel) == BSP_OK) ?
|
||||
DEVICE_OK : DEVICE_ERR;
|
||||
}
|
||||
@ -41,7 +122,7 @@ int8_t BUZZER_Set(BUZZER_t *buzzer, float freq, float duty_cycle) {
|
||||
return DEVICE_ERR;
|
||||
|
||||
int result = DEVICE_OK ;
|
||||
|
||||
BUZZER_Update(buzzer);
|
||||
if (BSP_PWM_SetFreq(buzzer->channel, freq) != BSP_OK)
|
||||
result = DEVICE_ERR;
|
||||
|
||||
@ -51,6 +132,40 @@ int8_t BUZZER_Set(BUZZER_t *buzzer, float freq, float duty_cycle) {
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int8_t BUZZER_PlayMusic(BUZZER_t *buzzer, MUSIC_t music) {
|
||||
if (buzzer == NULL || !buzzer->header.online)
|
||||
return DEVICE_ERR;
|
||||
|
||||
const Tone_t *melody = NULL;
|
||||
size_t melody_length = 0;
|
||||
|
||||
// 根据音乐类型选择对应的音符数组
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||||
switch (music) {
|
||||
case MUSIC_RM:
|
||||
melody = RM;
|
||||
melody_length = sizeof(RM) / sizeof(Tone_t);
|
||||
break;
|
||||
case MUSIC_NOKIA:
|
||||
melody = NOKIA;
|
||||
melody_length = sizeof(NOKIA) / sizeof(Tone_t);
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
return DEVICE_ERR;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 播放整首音乐
|
||||
for (size_t i = 0; i < melody_length; i++) {
|
||||
if (BUZZER_PlayTone(buzzer, melody[i].note, melody[i].octave, melody[i].duration_ms) != DEVICE_OK) {
|
||||
BUZZER_Stop(buzzer); // 出错时停止播放
|
||||
return DEVICE_ERR;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 音乐播放完成后停止
|
||||
BUZZER_Stop(buzzer);
|
||||
return DEVICE_OK;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* USER FUNCTION BEGIN */
|
||||
|
||||
/* USER FUNCTION END */
|
||||
|
||||
@ -1,3 +1,11 @@
|
||||
/**
|
||||
* @file buzzer.h
|
||||
* @brief 蜂鸣器设备驱动头文件
|
||||
* @details 提供蜂鸣器音频播放功能，支持单音符播放和预设音乐播放
|
||||
* @author Generated by STM32CubeMX
|
||||
* @date 2025年10月23日
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#ifdef __cplusplus
|
||||
@ -5,9 +13,10 @@ extern "C" {
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
/* Includes ----------------------------------------------------------------- */
|
||||
#include "device.h"
|
||||
#include "bsp/pwm.h"
|
||||
#include <stddef.h>
|
||||
#include "bsp/pwm.h" // PWM底层硬件抽象层
|
||||
#include "device.h" // 设备通用头文件
|
||||
#include <stddef.h> // 标准定义
|
||||
#include <stdint.h> // 标准整型定义
|
||||
|
||||
/* USER INCLUDE BEGIN */
|
||||
|
||||
@ -20,9 +29,55 @@ extern "C" {
|
||||
/* USER DEFINE END */
|
||||
|
||||
/* Exported types ----------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 音符枚举类型
|
||||
* @details 定义标准十二平均律音符，用于音乐播放
|
||||
*/
|
||||
typedef enum {
|
||||
NOTE_C = 0, ///< Do音符
|
||||
NOTE_CS = 1, ///< Do#音符 (升Do)
|
||||
NOTE_D = 2, ///< Re音符
|
||||
NOTE_DS = 3, ///< Re#音符 (升Re)
|
||||
NOTE_E = 4, ///< Mi音符
|
||||
NOTE_F = 5, ///< Fa音符
|
||||
NOTE_FS = 6, ///< Fa#音符 (升Fa)
|
||||
NOTE_G = 7, ///< Sol音符
|
||||
NOTE_GS = 8, ///< Sol#音符 (升Sol)
|
||||
NOTE_A = 9, ///< La音符
|
||||
NOTE_AS = 10, ///< La#音符 (升La)
|
||||
NOTE_B = 11, ///< Si音符
|
||||
NOTE_REST = 255 ///< 休止符 (无声音)
|
||||
} NOTE_t;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 音调结构体
|
||||
* @details 定义一个完整的音调信息，包括音符、八度和持续时间
|
||||
*/
|
||||
typedef struct {
|
||||
DEVICE_Header_t header;
|
||||
BSP_PWM_Channel_t channel;
|
||||
NOTE_t note; ///< 音符名称 (使用NOTE_t枚举)
|
||||
uint8_t octave; ///< 八度 (0-8，通常使用3-7)
|
||||
uint16_t duration_ms; ///< 持续时间，单位毫秒
|
||||
} Tone_t;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 预设音乐枚举类型
|
||||
* @details 定义可播放的预设音乐类型
|
||||
*/
|
||||
typedef enum {
|
||||
/* USER MUSIC MENU BEGIN */
|
||||
MUSIC_RM, ///< RM战队音乐
|
||||
MUSIC_NOKIA, ///< 诺基亚经典铃声
|
||||
/* USER MUSIC MENU END */
|
||||
} MUSIC_t;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 蜂鸣器设备结构体
|
||||
* @details 蜂鸣器设备的完整描述，包含设备头信息和PWM通道
|
||||
*/
|
||||
typedef struct {
|
||||
DEVICE_Header_t header; ///< 设备通用头信息 (在线状态、时间戳等)
|
||||
BSP_PWM_Channel_t channel; ///< PWM输出通道
|
||||
} BUZZER_t;
|
||||
|
||||
/* USER STRUCT BEGIN */
|
||||
@ -31,17 +86,49 @@ typedef struct {
|
||||
|
||||
/* Exported functions prototypes -------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 初始化蜂鸣器设备
|
||||
* @param buzzer 蜂鸣器设备结构体指针
|
||||
* @param channel PWM输出通道
|
||||
* @return int8_t 返回值：DEVICE_OK(0) 成功，DEVICE_ERR(-1) 失败
|
||||
* @note 初始化后蜂鸣器处于停止状态
|
||||
*/
|
||||
int8_t BUZZER_Init(BUZZER_t *buzzer, BSP_PWM_Channel_t channel);
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 启动蜂鸣器播放
|
||||
* @param buzzer 蜂鸣器设备结构体指针
|
||||
* @return int8_t 返回值：DEVICE_OK(0) 成功，DEVICE_ERR(-1) 失败
|
||||
* @note 需要先调用BUZZER_Set设置频率和占空比
|
||||
*/
|
||||
int8_t BUZZER_Start(BUZZER_t *buzzer);
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 停止蜂鸣器播放
|
||||
* @param buzzer 蜂鸣器设备结构体指针
|
||||
* @return int8_t 返回值：DEVICE_OK(0) 成功，DEVICE_ERR(-1) 失败
|
||||
*/
|
||||
int8_t BUZZER_Stop(BUZZER_t *buzzer);
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 设置蜂鸣器频率和占空比
|
||||
* @param buzzer 蜂鸣器设备结构体指针
|
||||
* @param freq 频率 (Hz)，通常范围20Hz-20kHz
|
||||
* @param duty_cycle 占空比 (0.0-1.0)，影响音量大小
|
||||
* @return int8_t 返回值：DEVICE_OK(0) 成功，DEVICE_ERR(-1) 失败
|
||||
* @note 设置后需要调用BUZZER_Start才能听到声音
|
||||
*/
|
||||
int8_t BUZZER_Set(BUZZER_t *buzzer, float freq, float duty_cycle);
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief 播放预设音乐
|
||||
* @param buzzer 蜂鸣器设备结构体指针
|
||||
* @param music 音乐类型 (使用MUSIC_t枚举)
|
||||
* @return int8_t 返回值：DEVICE_OK(0) 成功，DEVICE_ERR(-1) 失败
|
||||
* @note 这是一个阻塞函数，会播放完整首音乐后返回
|
||||
*/
|
||||
int8_t BUZZER_PlayMusic(BUZZER_t *buzzer, MUSIC_t music);
|
||||
|
||||
/* USER FUNCTION BEGIN */
|
||||
|
||||
/* USER FUNCTION END */
|
||||
|
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