實現這個電路的硬體是非常簡單的，硬體主要運用了STC89C52RC微控制器為核心的主控晶片，外設有8個按鍵，和一個復位按鍵以及蜂鳴器作為喇叭在這裡我就不多說了。主要是由STC89C52微控制器的的P1口8個按鍵控制Do，Re，Mi，Fa，So，La，Xi，Do的各個音符，然後由P0口的一位數碼管顯示出來，同時位於P3.3口的蜂鳴器發出聲音。

現在我主要簡單介紹微控制器如何控制蜂鳴器演奏音階的方法，我們都知道微控制器具有強大的控制功能和靈活的程式設計實現特性，我們可以利用微控制器產生不同頻率來獲得我們要求的音階，最終可隨意彈奏要表達的音符。

例如一首音樂是許多不同的音階組成的，而每個音階是對應著不同的頻率的，這樣我們就可以利用不同的頻率的組合，構成我們想演奏的那首曲目。這些要求對於微控制器來產生不同的頻率來說是“小菜一碟”，其實現的方法是利用微控制器的定時/計數器T0來產生這樣的方波頻率訊號，所以我們只要把一首歌曲的音階對應頻率關係編寫正確就可以達到我們想要的曲目。然後透過微動按鍵就得到了所要的發音效果。

微控制器控制揚聲器演奏音階的原理是：透過軟體程式控制產生音訊脈衝，只要算出某一音訊的週期，再將週期除以2就是半週期的時間。我們利用定時器記時半週期時間，當記時終止後就將P2.5口反轉一下，然後記時再反轉。這樣就能在P2.5口上得到此頻率的脈衝。在編寫程式時我們要用到STC89C52微控制器的內部定時器，使其工作計數器模式下就可以改變計數值TH0及TL0以產生不同頻率的方法，從而產生不同音階。

作為一名從事嵌入式開發多年的工程師，我來回答您的問題。什麼是音階？

音階就是旋律，就是聲音的高低音調變化。就是音律。

微控制器控制揚聲器演奏音階的原理，根據其方案的不同，實現的原理也將不一樣。

第一種方案實現原理:

選用無源蜂鳴器，這裡為什麼不適用有源蜂鳴器呢？原因是有源蜂鳴器內部電容極片已經固定，發出的音階不會變化，對它進行操作IO操作，無法改變有源蜂鳴器的音階。

無源蜂鳴片採用PWM控制才能發聲，並隨著PWM頻率增大，發出聲音的音階也會隨著變化。

目前有一些簡單的報警裝置，就是採用微控制器，控制PWM輸出，並不斷變化輸出的頻率，達到演奏的效果。

優缺點：

設計簡單，成本低廉，音質很差，只能實現少數幾種音階，產品應用場景不多。

第二種方案實現原理

使用語音晶片，提前將各種音樂錄製到晶片當中，如果需要演奏出來的音樂總時間比較短的話，一般是SOP8的封裝，價格一般幾毛錢，再加一個喇叭，利用微控制器控制語音晶片的引腳時序，就能播放出音樂出來了，目前的普通小玩具的設計原理就是這樣的。

優缺點:

開發設計較為簡單，成本較為低廉，音質尚可，能實現固定的多種聲音和音樂，但無法進行更新音律，產品應用有些限制。

第三種實現方案的原理

微控制器透過SPI等介面讀取儲存外設中的音訊檔案，再透過I2S介面將音訊資料流，傳送給音訊晶片，音訊晶片外接功放晶片驅動喇叭播放出美妙的音樂。常見的MP3,插卡音箱都是類似的實現原理。

優缺點：

不管是軟體開發過程，還是硬體設計，PCB布板走線，都十分複雜，而且電子IC多，外圍電阻電容也增加很多，成本相對高，但音質效果好，音階變化多樣，音樂可以進行更新。

人類的耳朵可以聽到20Hz到20KHz頻率的聲音，不同頻率的聲音，我們聽起來的感覺是不一樣的。當然人類對2KHz~4KHz頻率的聲音感覺是最敏感的，只要控制好音調和頻率的變化就可以形成美妙的音樂。

微控制器可以控制蜂鳴器發聲音

蜂鳴器是非常常見的發音元器，音樂卡、報警裝置、電子琴、各種小家電等都會用到。微控制器的PWM功能可以設定輸出不同頻率的訊號，所以我們可以利用微控制器的PWM控制三極體的通斷來推動蜂鳴器發聲。

當然，如果單純控制方波訊號的通斷，只可以得到單調的“嘀”、“嘀”聲。想要得到美妙的音樂，我們還需要控制音調、頻率的變化，還有聲音的強弱。把蜂鳴器的驅動電路改進一下，用三個三極體和兩個微控制器的IO來控制蜂鳴器。

BZ PWM:用於控制蜂鳴器的發音頻率BZ CONTROL:用於控制蜂鳴器的供電時間當BZ CONTROL為低電平時，三極體Q2、Q3是截止的，蜂鳴器沒有供電，不會發聲。當BZ CONTROL為高電平時，三極體Q2、Q3是導通的，蜂鳴器是否發聲由BZ PWM決定。電路中的電容C10很關鍵，因為電容C10有儲能的效果，BZ CONTROL轉為低電平後，蜂鳴器的供電還可以由電容C10提供，電容電量減少，音量就會逐漸減小，形成蜂鳴聲漸隱的和絃音效果。如果想實現變調的效果，就可以透過短時間內切換髮出幾種不同頻率的蜂鳴聲來實現。

微控制器控制蜂鳴器演奏音階例項

以2.7KHz頻率的蜂鳴器為例，首先我們先定義T1、T2、Fy三個引數

T1：驅動頻率給定持續時間，單位為毫秒(ms)，BZ PWM引腳控制T2：蜂鳴器供電持續時間，單位為毫秒(ms)，BZ CONTROL引腳控制Fy：微控制器輸出PWM頻率，單位為KHz，BZ PWM引腳控制

單聲和絃音：短暫鳴響後音量漸隱

Fy=2.7，T2=200，T1=400，因為T1=400ms，蜂鳴器響的時間為400ms，但蜂鳴器供電只有200ms，所以，前200ms是正常發音，後200ms為音量漸隱的效果。

兩聲錯誤提示和絃音：二升調，按音調分2個階段

Fy=2.5，T2=100，T1=100Fy=2.7，T2=100，T1=100

因為前100ms頻率為2.5KHz，後100ms頻率為2.7KHz，所以聽起來會有升調的效果。

開機和絃音：三升調，按音調分3個階段

Fy=2.5，T2=100，T1=100Fy=2.7，T2=100，T1=100Fy=2.9，T2=100，T1=1000

因為三聲頻率從2.5KHz升到2.7KHz再到2.9KHz，頻率連續升高，最後一聲的T1時間較長，還有音量漸隱的效果。

關機和絃音：三降調，按音調分3個階段

Fy=2.9，T2=100，T1=100Fy=2.7，T2=100，T1=100Fy=2.5，T2=100，T1=1000

因為三聲頻率從2.9KHz升到2.7KHz再到2.5KHz，頻率連續降低，最後一聲的Tf時間較長，還有音量漸隱的效果。

另外音樂是由Do，Re，Mi，Fa，So，La，Xi，Do幾個音調組成的，電子琴上的按鍵對應著不同的音訊頻率，只要透過微控制器的程式控制發聲的頻率和時間就演奏了哦！