单片机音乐中音调和节拍的确定方法:调号-音乐上指用以确定乐曲主音高度的符号。很明显一个八度就有12个半音。A、B、C、D、E、F、G。经过声学家的研究，全世界都用这些字母来表示固定的音高。比如，A这个音，标准的音高为每秒钟振动440周。 升C调：1＝#C，也就是降D调：1＝BD；277（频率）升D调：1＝#D，也就是降E调：1＝BE；311升F调：1＝#F，也就是降G调：1＝BG；369升G调：1＝#G，也就是降A调：1＝BA；415升A调：1＝#A，也就是降B调：1＝BB。466,C 262 #C277 D 294 #D(bE)311 E 330 F 349 #F369 G 392 #G415A 440. #A466 B 494 所谓1＝A，就是说，这首歌曲的“导”要唱得同A一样高，人们也把这首歌曲叫做A调歌曲，或叫“唱A调”。1＝C，就是说，这首歌曲的“导”要唱得同C一样高，或者说“这歌曲唱C调”。同样是“导”，不同的调唱起来的高低是不一样的。各调的对应的标准频率为： 单片机演奏音乐时音调和节拍的确定方法 经常看到一些刚学单片机的朋友对单片机演奏音乐比较有兴趣，本人也曾是这样。在此，本人将就这方面的知识做一些简介，但愿能对单片机演奏音乐比较有兴趣而又不知其解的朋友能有所启迪。 一般说来，单片机演奏音乐基本都是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音。因此单片机奏乐只需弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍”。音调表示一个音符唱多高的频率，节拍表示一个音符唱多长的时间。 在音乐中所谓“音调”，其实就是我们常说的“音高”。在音乐中常把中央C上方的A音定为标准音高，其频率f=440Hz。当两个声音信号的频率相差一倍时，也即f2=2f1时，则称f2比f1高一个倍频程, 在音乐中1（do）与 ，2（来）与 ……正好相差一个倍频程，在音乐学中称它相差一个八度音。在一个八度音内，有12个半音。以1—i八音区为例， 12个半音是：1—＃1、＃1—2、2—＃2、＃2—3、3—4、4—＃4，＃4—5、5一＃5、＃5—6、6—＃6、＃6—7、7—i。这12个音阶的分度基本上是以对数关系来划分的。如果我们只要知道了这十二个音符的音高，也就是其基本音调的频率，我们就可根据倍频程的关系得到其他音符基本音调的频率。 知道了一个音符的频率后，怎样让单片机发出相应频率的声音呢？一般说来，常采用的方法就是通过单片机的定时器定时中断，将单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反，或者说来回清零，置位，从而让蜂鸣器发出声音，为了让单片机发出不同频率的声音，我们只需将定时器予置不同的定时值就可实现。那么怎样确定一个频率所对应的定时器的定时值呢？以标准音高A为例： A的频率f = 440 Hz,其对应的周期为：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 由上图可知,单片机上对应蜂鸣器的I/O口来回取反的时间应为：t = T/2 = 2272/2 = 1136μs这个时间t也就是单片机上定时器应有的中断触发时间。一般情况下，单片机奏乐时，其定时器为工作方式1，它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设振荡器频率为f0，则定时器的予置初值由下式来确定： t = 12 *（TALL – THL）/ f0 式中TALL = 216 = 65536,THL为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器的初值为： TH = THL / 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 将t=1136μs代入上面两式（注意：计算时应将时间和频率的单位换算一致），即可求出标准音高A在单片机晶振频率f0=12Mhz，定时器在工作方式1下的定时器高低计数器的予置初值为 ： TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H根据上面的求解方法，我们就可求出其他音调相应的计数器的予置初值。 音符的节拍我们可以举例来说明。在一张乐谱中，我们经常会看到这样的表达式，如1=C 、1=G …… 等等，这里1=C,1=G表示乐谱的曲调，和我们前面所谈的音调有很大的关联， 、 就是用来表示节拍的。以 为例加以说明，它表示乐谱中以四分音符为节拍，每一小结有三拍。比如： 其中1 、2 为一拍，3、4、5为一拍，6为一拍共三拍。1 、2的时长为四分音符的一半，即为八分音符长，3、4的时长为八分音符的一半，即为十六分音符长，5的时长为四分音符的一半，即为八分音符长，6的时长为四分音符长。那么一拍到底该唱多长呢？一般说来，如果乐曲没有特殊说明，一拍的时长大约为400—500ms 。我们以一拍的时长为400ms为例，则当以四分音符为节拍时，四分音符的时长就为400ms，八分音符的时长就为200ms，十六分音符的时长就为100ms。可见，在单片机上控制一个音符唱多长可采用循环延时的方法来实现。首先，我们确定一个基本时长的延时程序，比如说以十六分音符的时长为基本延时时间，那么，对于一个音符，如果它为十六分音符，则只需调用一次延时程序，如果它为八分音符，则只需调用二次延时程序，如果它为四分音符，则只需调用四次延时程序，依次类推。通过上面关于一个音符音调和节拍的确定方法，我们就可以在单片机上实现演奏音乐了。具体的实现方法为：将乐谱中的每个音符的音调及节拍变换成相应的音调参数和节拍参数，将他们做成数据表格，存放在存储器中，通过程序取出一个音符的相关参数，播放该音符，该音符唱完后，接着取出下一个音符的相关参数……，如此直到播放完毕最后一个音符，根据需要也可循环不停地播放整个乐曲。另外，对于乐曲中的休止符，一般将其音调参数设为FFH，FFH，其节拍参数与其他音符的节拍参数确定方法一致，乐曲结束用节拍参数为00H来表示。下面给出部分音符（三个八度音）的频率以及以单片机晶振频率f0=12Mhz，定时器在工作方式1下的定时器高低计数器的予置初值 ： C调音符 频率Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466 494TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9 FB03 FB4A FB8F FBCF FC0BC调音符 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6 6# 7频率Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 931 987TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5 FDC7 FDE7 FE05C调音符 频率Hz 1045 1106 1171 1241 1316 1393 1476 1563 1658 1755 1860 1971TH/TL FB21 FE3C FE55 FE6D FE84 FE99 FEAD FEC0 FE02 FEE3 FEF3 FF02
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P C B 可测性设计布线规则之建议― ― 从源头改善可测率PCB 设计除需考虑功能性与安全性等要求外，亦需考虑可生产与可测试。这里提供可测性设计建议供设计布线工程师参考。1. 每一个铜箔电路支点，至少需要一个可测试点。如无对应的测试点，将可导致与之相关的开短路不可检出，并且与之相连的零件会因无测试点而不可测。2. 双面治具会增加制作成本，且上针板的测试针定位准确度差。所以Layout 时应通过Via Hole 尽可能将测试点放置于同一面。这样就只要做单面治具即可。3. 测试选点优先级：A.测垫(Test Pad) B.通孔(Through Hole) C.零件脚(Component Lead) D.贯穿孔(Via Hole)(未Mask)。而对于零件脚，应以AI 零件脚及其它较细较短脚为优先，较粗或较长的引脚接触性误判多。4. PCB 厚度至少要62mil(1.35mm)，厚度少于此值之PCB 容易板弯变形，影响测点精准度，制作治具需特殊处理。5. 避免将测点置于SMT 之PAD 上，因SMT 零件会偏移，故不可靠，且易伤及零件。6. 避免使用过长零件脚(>170mil(4.3mm))或过大的孔(直径>1.5mm)为测点。7. 对于电池(Battery)最好预留Jumper，在ICT 测试时能有效隔离电池的影响。8. 定位孔要求：(a) 定位孔(Tooling Hole)直径最好为125mil(3.175mm)及其以上。(b) 每一片PCB 须有2 个定位孔和一个防呆孔(也可说成定位孔,用以预防将PCB反放而导致机器压破板)，且孔内不能沾锡。(c) 选择以对角线，距离最远之2 孔为定位孔。(d) 各定位孔(含防呆孔)不应设计成中心对称,即PCB 旋转180 度角后仍能放入PCB,这样,作业员易于反放而致机器压破板)9. 测试点要求：(e) 两测点或测点与预钻孔之中心距不得小于50mil(1.27mm)，否则有一测点无法植针。以大于100mil(2.54mm)为佳，其次是75mil(1.905mm)。(f) 测点应离其附近零件(位于同一面者)至少100mil，如为高于3mm 零件，则应至少间距120mil，方便治具制作。(g) 测点应平均分布于PCB 表面，避免局部密度过高，影响治具测试时测试针压力平衡。(h) 测点直径最好能不小于35mil(0.9mm)，如在上针板，则最好不小于40mil(1.00mm)，圆形、正方形均可。小于0.030”(30mil)之测点需额外加工，以导正目标。(i) 测点的Pad 及Via 不应有防焊漆(Solder Mask)。(j) 测点应离板边或折边至少100mil。(k) 锡点被实践证实是最好的测试探针接触点。因为锡的氧化物较轻且容易刺穿。以锡点作测试点，因接触不良导致误判的机会极少且可延长探针使用寿命。锡点尤其以PCB 光板制作时的喷锡点最佳。PCB 裸铜测点，高温后已氧化，且其硬度高，所以探针接触电阻变化而致测试误判率很高。如果裸铜测点在SMT 时加上锡膏再经回流焊固化为锡点，虽可大幅改善，但因助焊剂或吃锡不完全的缘故，仍会出现较多的接触误判。
上传时间： 2014-01-14
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18-2. D/A转换器基本知识18-3. 光导智能小车硬件实现18-4. ADC0832基本应用方法18-5. 光导智能小车软件实现A/D转换器的主要技术指标分辨率 使输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。常 用二进制的位数表示。 例如:12位ADC的分辨率就是12位，一个10V满刻度的12位ADC能分辨 输入电压变化最小是: 10V×1/212=2.4mV量化误差 ADC把模拟量变为数字量，用数字量近似表示模拟量，这个过程称为量化。量化误差是ADC的有限位数对模拟量进行量化而引起的误差。A/D转换器的主要技术指标偏移误差 指输入信号为零时，输出信号不为零的值，所以有时又称为零值误差。满刻度误差 满刻度误差又称为增益误差。指满刻度输出数码所对应的实际输入电压与理想输入电压之差。线性度 线性度有时又称为非线性度，指转换器实际的转换特性与理想直线的最大偏差。A/D转换器的主要技术指标绝对精度 在一个转换器中，任何数码所对应的实际模拟量输入与理论模拟输入之差的最大值，称为绝对精度。对于ADC而言，可以在每一个阶梯的水平中点进行测量，它包括了所有的误差。转换速率 指ADC能够重复进行数据转换的速度，即每秒转换的次数。而完成一次A/D转换所需的时间（包括稳定时间），则是转换速率的倒数。
上传时间： 2013-11-25
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自制89C51单片机实验电路板 学习单片机离不开实验，以往单片机的实验往往依赖于仿真机和单片机学习系统，价格昂贵，初学者很难配备。近年来，随着FLASH型单片机的广泛应用，采用软件模拟加写片验证成为一种经济实用的实验方法，以AT89C51单片机为例，其价格不足￥10RMB，而擦、写次数可以有1000次，一块芯片即可做上千次的实验。目前，流行的单片机开发软件Keil可以免费获得用于学习的EVAL版；编程器价格并不昂贵，专门用于写89C51类芯片的编程器价格更低廉（不足百元），而且编程器也是以后开发单片机所必备的工具；相比之下，用于实验的电路板制作比较麻烦，用万用板搭接，只能做些很简单的电路，稍复杂的电路一般要用到双面板，而业余条件下是很难自制双面板的，而且实验电路板主要是用于学习，学完了，也就没有什么使用价值了，所以很多人希望能够廉价地获得。作者在多年单片机教学（包括从事网络教学）的基础上，开发了一块有较多功能但使用单面板的单片机实验板，适于业余爱好者自制。这块实验板采用89C51为主芯片，板上安装了5位数码管，8个发光二极管，四个按钮开关，一个简单的音响电路，一个用于计数实验的振荡器，At24CXXX类芯片插座，X5045芯片插座，RS232串行接口等。使用这块实验板可以进行流水灯、人机界面程序设计、音响、中断、计数器等基本编程练习，还可以学习I2C接口芯片使用、SPI接口芯片使用、与PC机进行串行通讯等目前较为流行的技术。图1是该实验板的电路原理图，从图中可以看出，该实验板由若干块集成电路和一些阻容元件等组成，下面我们就分别介绍。1、发光二极管接口主芯片（U1）的P1端口接了8个发光二极管，这些发光二极管的负极接到P1端口各引脚，而正极则通过一个排电阻（标号为JP4，阻值为470殴）接到正电源端，这样，这些发光二极管亮的条件就U1的P1口相引的引脚为低电平，即如果P1口某引脚输出为0，相应的灯亮，如果输出为1，相应的灯灭。例：MOV P1，#0FH该行程序将使发光二极管L1-L4熄灭，而L5-L8点亮。2、数码管接口U1的P0口和P2口的部份引脚构成了5位LED数码管驱动电路，这里LED数码管采用了共阳型，共阳型数码管的笔段（即对应abcdefgh）引脚是二极管的负极，所有二极管的正极连在一起，构成公共端，即片选端，对于这种数码管的驱动，要求在片选端提供电流，为此，使用了PNP型三极管作为片选端的驱动，共使用5只三极管，所有三极管的发射极连在一起，接到正电源端，它们的基极则分别连到P2.0⋯P2.4，这样，当P2.0⋯P2.4中某引脚输出是高电平时，三极管不导通，不能给相应位的数码管供电，该位数码管的所有笔段都不亮，反之，如果某引脚是低电平时，三极管导通，可以给相应的数码管供电，该位数码管是否点亮，点亮哪些笔段，取决于这些笔段引脚是高或低电平。从图图1 共阳型数LED显示器.....
上传时间： 2013-11-14
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文中针对水下自主航行器提出了一种新型的基于捷联惯导（SINS）和GPS的组合导航系统设计方案。该方案以捷联惯导作为主系统，同时利用GPS重调捷联惯导系统，建立了该组合导航系统的卡尔曼滤波模型，设计了输出校正间接法的卡尔曼滤波算法和Sage-husa自适应卡尔曼滤波算法。仿真结果表明由于GPS位置和速度信息的引入，一定程度上克服了捷联惯导系统误差状态发散现象，提高了导航精度。同时通过两种算法的对比，Sage-husa自适应卡尔曼滤波算法则具有更高的滤波精度和稳定性，能够更好的满足长时间远距离导航的要求。
标签： Sage-husa AUV 自适应滤波算法 组合导航
上传时间： 2013-10-11
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当捷联惯组（SIMU）安装到载车上存在安装误差时，航位推算误差与安装误差、里程计刻度系数误差、初始对准误差有关。利用捷联惯导系统和航位推算系统构成组合导航系统可实现对上述误差的估计。为此，推导了惯组和载车间存在安装误差时的惯导/航位推算组合导航系统的系统方程。仿真分析表明，组合导航系统可有效估计出安装误差、水平陀螺随机常值漂移和加速度计随机常值偏置。
上传时间： 2013-11-20
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根据椭圆波导中电磁波的传播理论与耦合波理论，基于CST仿真软件，采用了有限积分法设计出了高功率、宽带宽、高效率的TE01模900过模椭圆弯波导。CST设计仿真表明在中心频率在30.5 GHz处的传输效率为98.8%。传输效率在98%以上的带宽大于2 GHz。
上传时间： 2013-10-22
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波导定向耦合器
上传时间： 2013-11-25
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在卫星通信系统中，非铁磁性微波无源器件的无源互调（PIM）问题非常严重，产生PIM的根源在于天线、波导法兰等无源器件的非线性效应，例如场发射、量子隧穿、热电子发射、电致伸缩、微放电等[1]。文中通过对波导法兰无源互调模型的分析和测量，得出波导间接触压力越大，各阶PIM越小；PIM阶数越高，载波功率之比对其影响越大。
上传时间： 2014-12-29
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针对室温（293 K）条件下使用要求，采用InAsSb单晶材料加浸没透镜制作成2~9 μm波段高灵敏度光导型InAsSb红外探测器。实测光谱响应值出现在1.656 5~8.989 μm。在光谱响应波段范围内，最大响应度值为对比组C2、C3组。初步实现了室温（293 K）使用要求，响应光谱2~9 μm波段光导型InAsSb红外探测器设计目的。
上传时间： 2013-11-23
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