Antes que nada debo aclarar que no estamos hablando de música con la calidad un CD, ni stereo, ni nada por el estilo, es mas, dudo que tenga alguna calidad, lo digo para no crear falsas expectativas.
En esta ocasión vamos a interpretar alguna melodía utilizando la técnica que vimos en "Generar sonido con PIC" y sólo lo haremos a modo didáctico, ya que es muy útil para comprender como el microcontrolador administra los tiempos y como se utilizan los puertos. Este ejercicio bien podría reemplazar al ya mítico parpadeo de un LED con PIC16F84A ya que es, en teoría, el mismo principio pero con el agregado del control de la frecuencia.
Ahora bien, aquí viene lo mas interesante, investigando un poco me enteré de como es esto de las notas al encontrar este artículo: Frecuencias de las notas musicales 
, en el que se explica la fórmula para obtener la frecuencia de cada nota musical. Una de las fórmulas, la mas sencilla para llevar a cabo en un programa, es esta:
Con esta fórmula pude sacar las frecuencias para las octavas 0 a la 6, que son las que mejor se ejecutan en el PIC, mas arriba o mas abajo ya es molesto o inaudible. Dichas frecuencias estan en la siguiente tabla:
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| DO | 32,70 | 65,40 | 130,81 | 261,62 | 523,25 | 1046,50 | 2093,00 |
| DO# | 34,64 | 69,29 | 138,59 | 277,18 | 554,36 | 1108,73 | 2217,46 |
| RE | 36,70 | 73,41 | 146,83 | 293,66 | 587,32 | 1174,65 | 2349,31 |
| RE# | 38,89 | 77,78 | 155,56 | 311,12 | 622,25 | 1244,50 | 2489,01 |
| MI | 41,20 | 82,40 | 164,81 | 329,62 | 659,25 | 1318,51 | 2637,02 |
| FA | 43,65 | 87,30 | 174,61 | 349,22 | 698,45 | 1396,91 | 2793,82 |
| FA# | 46,24 | 92,49 | 184,99 | 369,99 | 739,98 | 1479,97 | 2959,95 |
| SOL | 48,99 | 97,99 | 195,99 | 391,99 | 783,99 | 1567,98 | 3135,96 |
| SOL# | 51,91 | 103,82 | 207,65 | 415,30 | 830,60 | 1661,21 | 3322,43 |
| LA | 55,00 | 110,00 | 220,00 | 440,00 | 880,00 | 1760,00 | 3520,00 |
| LA# | 58,27 | 116,54 | 233,08 | 466,16 | 932,32 | 1864,65 | 3729,31 |
| SI | 61,73 | 123,47 | 246,94 | 493,88 | 987,76 | 1975,53 | 3951,06 |
En esta otra tabla están representadas los microsegundos necesarios entre estado alto y bajo para generar dichas frecuencias:
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| DO | 15289,02 | 7644,51 | 3822,25 | 1911,12 | 955,56 | 477,78 | 238,89 |
| DO# | 14430,91 | 7215,45 | 3607,72 | 1803,86 | 901,93 | 450,96 | 225,48 |
| RE | 13620,97 | 6810,48 | 3405,24 | 1702,62 | 851,31 | 425,65 | 212,82 |
| RE# | 12856,48 | 6428,24 | 3214,12 | 1607,06 | 803,53 | 401,76 | 200,88 |
| MI | 12134,90 | 6067,45 | 3033,72 | 1516,86 | 758,43 | 379,21 | 189,60 |
| FA | 11453,82 | 5726,91 | 2863,45 | 1431,72 | 715,86 | 357,93 | 178,96 |
| FA# | 10810,97 | 5405,48 | 2702,74 | 1351,37 | 675,68 | 337,84 | 168,92 |
| SOL | 10204,20 | 5102,10 | 2551,05 | 1275,52 | 637,76 | 318,88 | 159,44 |
| SOL# | 9631,48 | 4815,74 | 2407,87 | 1203,93 | 601,96 | 300,98 | 150,49 |
| LA | 9090,90 | 4545,45 | 2272,72 | 1136,36 | 568,18 | 284,09 | 142,04 |
| LA# | 8580,67 | 4290,33 | 2145,16 | 1072,58 | 536,29 | 268,14 | 134,07 |
| SI | 8099,07 | 4049,53 | 2024,76 | 1012,38 | 506,19 | 253,09 | 126,54 |
Observando la última tabla con atención se ve que la nota de la octava siguiente es igual a la octava actual dividido por 2, o con la equivalencia en CCS C una rotación a la derecha.
De esto se deduce que teniendo un array con los valores de las diferentes notas se puede ir rotando a la derecha tantas veces como octavas queramos subir para obtener la nota y octava precisas.
En C, la función encargada de hacerlo se ve así:
| #define Speaker PIN_B0 #define nDO 0 // DO #define nDO_ 1 // DO# #define nRE 2 // RE #define nRE_ 3 // RE# #define nMI 4 // MI #define nFA 5 // FA #define nFA_ 6 // FA# #define nSOL 7 // SOL #define nSOL_ 8 // SOL# #define nLA 9 // LA #define nLA_ 10 // LA# #define nSI 11 // SI int16 FreqNota[12]={ // retardos entre estado alto // y bajo para generar las notas 15289, // DO 14430, // DO# 13620, // RE 12856, // RE# 12134, // MI 11453, // FA 10810, // FA# 10204, // SOL 9631, // SOL# 9090, // LA 8580, // LA# 8099 // SI }; void Play(int nota, int octava, int16 duracion){ int16 fn; int16 mS_Transcurridos=0; // Contadores necesarios // para controlar la duración int16 CiclosL=0; // Contandor de uS fn=FreqNota[nota]; // Define los retardos para generar // la frecuencia de cada nota fn>>=(octava); // Adapta la frecuencia a la octava actual // haciendo una rotación // a la derecha por octava do{ output_high(Speaker); // Genera la frecuancia delay_us(fn); // con los retardos mientras CiclosL+=(fn); // aumenta el contador de // ciclos transcurridos output_low(Speaker); // en dos partes para repartir el delay_us(fn); // trabajo entre estado alto y bajo. CiclosL+=(fn); // CiclosL+=25; // Compensador. while(CiclosL>999){ // Se queda en el bucle mientras CiclosL // sea menor a 1000 (1 mS) CiclosL-=1000; // Le resta 1000 a CiclosL mS_Transcurridos++; // y le suma 1 a mS_Transcurridos. CiclosL+=25; // Compensador. } }while (duracion>mS_Transcurridos); // Repite el bucle hasta que haya // pasado el tiempo indicado. } |
Bueno, sabiendo como ejecutar las notas musicales ahora es tiempo de interpretar una melodía.
Como aclaré antes de música no tengo conocimientos, pero buscando alguna melodía a interpretar en el PIC recordé que en BASIC (el antíguo) había una función llamada PLAY y que interpretaba las notas musicales con el PC Speaker. Buscando en Google encontré un artículo titulado DJ QBASIC donde hay diez canciones conocidas. Ahora lo que resta es adaptar el código BASIC a CCS con la función PLAY para C que vimos en la entrada "Generar sonido con PIC", y es cuando vemos otro pequeño inconveniente, las notas musicales en BASIC están en el sistema de notación musical inglés y nosotros usamos el latino, en la WikiPedia encontré este artículo donde hablan de eso y se muestra la equivalencia: Escala musical .
En base a eso hice este ejemplo que interpreta una melodía según se pulse una tecla, si se pulsa la tecla conectada a RB1 suena "Pop Corn", si se pulsa RB2 suena "Ecuador" y si se pulsa RB3 suena "The lion sleep tonight".
| /////////////////////////////////////////////////////////////////////// // // // PICMusic v.1.00 // // (c) 2010 Gerardo Ariel Ramírez. // // // /////////////////////////////////////////////////////////////////////// // // // uControlador: PIC16F876A Lenguaje: CCS C // // Xtal: 4MHz // // // /////////////////////////////////////////////////////////////////////// #include <16f876a.h> #use delay(clock=4000000) #use fast_io(all) #fuses HS #FUSES NOPUT #FUSES NOBROWNOUT #define Speaker PIN_B0 #define nDO 0 // DO #define nDO_ 1 // DO# #define nRE 2 // RE #define nRE_ 3 // RE# #define nMI 4 // MI #define nFA 5 // FA #define nFA_ 6 // FA# #define nSOL 7 // SOL #define nSOL_ 8 // SOL# #define nLA 9 // LA #define nLA_ 10 // LA# #define nSI 11 // SI int16 FreqNota[12]={ // retardos entre estado alto // y bajo para generar las notas 15289, // DO 14430, // DO# 13620, // RE 12856, // RE# 12134, // MI 11453, // FA 10810, // FA# 10204, // SOL 9631, // SOL# 9090, // LA 8580, // LA# 8099 // SI }; void Play(int nota,int octava,int16 duracion); void PlayCancion(int cancion); void main(){ set_tris_b(14); // B<3:1>: Pulsadores B0: Speaker while (true){ if(input(PIN_B1))PlayCancion(1); //Si pulso switch 1 toca // Pop Corn if(input(PIN_B2))PlayCancion(2); //Si pulso switch 2 toca // Ecuador if(input(PIN_B3))PlayCancion(3); //Si pulso switch 3 toca // The lion sleep tonight } } void Play(int nota, int octava, int16 duracion){ int16 fn; int16 mS_Transcurridos=0; int16 CiclosL=0; fn=FreqNota[nota]; // Define los retardos para generar // la frecuencia de cada nota fn>>=(octava); // Adapta la frecuencia // a la octava actual do{ output_high(Speaker); // Genera la frecuancia delay_us(fn); // con los retardos mientras CiclosL+=(fn); // aumenta el contador de // ciclos transcurridos output_low(Speaker); // en dos partes para repartir el delay_us(fn); // trabajo entre estado alto y bajo. CiclosL+=(fn); // CiclosL+=25; // Compensador. while(CiclosL>999){ // Se queda en el bucle mientras // CiclosL sea menor a 1000 (1 mS) CiclosL-=1000; // Le resta 1000 a CiclosL mS_Transcurridos++; // y le suma 1 a mS_Transcurridos. CiclosL+=25; // Compensador. } }while (duracion>mS_Transcurridos); // Repite el bucle hasta // que haya pasado el // tiempo indicado. } void PlayCancion(int cancion){ switch (cancion){ case 1: //POP CORN play (nDO ,5,166); play (nLA_ ,4,166); play (nDO ,5,166); play (nSOL ,4,166); play (nRE_ ,4,166); play (nSOL ,4,166); play (nDO ,4,166); delay_ms (166); play (nDO ,5,166); play (nLA_ ,4,166); play (nDO ,5,166); play (nSOL ,4,166); play (nRE_ ,4,166); play (nSOL ,4,166); play (nDO ,4,166); delay_ms (166); play (nDO ,5,166); play (nRE ,5,166); play (nRE_ ,5,166); play (nRE ,5,166); play (nRE_ ,5,166); play (nDO ,5,166); play (nRE ,5,166); play (nDO ,5,166); play (nRE ,5,166); play (nLA_ ,4,166); play (nDO ,5,166); play (nLA_ ,4,166); play (nDO ,5,166); play (nSOL_ ,4,166); play (nDO ,5,166); break; case 2: //ECUADOR play (nLA ,3,100); delay_ms (200); play (nMI ,3,100); delay_ms (200); play (nDO ,4,100); delay_ms (100); play (nSI ,3,100); delay_ms (100); play (nRE ,4,100); delay_ms (100); play (nSI ,3,100); delay_ms (100); play (nSOL ,3,100); delay_ms (100); play (nLA ,3,100); delay_ms (200); play (nMI ,3,100); delay_ms (200); play (nDO ,4,100); delay_ms (100); play (nSI ,3,100); delay_ms (100); play (nRE ,4,100); delay_ms (100); play (nSI ,3,100); delay_ms (100); play (nSOL ,3,100); delay_ms (100); play (nDO ,4,100); delay_ms (200); play (nSOL ,3,100); delay_ms (200); play (nMI ,4,100); delay_ms (100); play (nRE ,4,100); delay_ms (100); play (nMI ,4,100); delay_ms (100); play (nRE ,4,100); delay_ms (100); play (nSOL ,3,100); delay_ms (100); play (nDO ,4,100); delay_ms (200); play (nLA ,3,100); delay_ms (200); play (nDO ,4,100); delay_ms (100); play (nSI ,3,100); delay_ms (100); play (nDO ,4,100); delay_ms (100); play (nSI ,3,100); delay_ms (100); play (nSOL ,3,100); break; case 3: //The lion sleep tonight play (nDO ,3,125); delay_ms (250); play (nRE ,3,125); delay_ms (125); play (nMI ,3,125); delay_ms (250); play (nRE ,3,125); delay_ms (250); play (nMI ,3,125); play (nFA ,3,125); delay_ms (250); play (nMI ,3,125); delay_ms (125); play (nRE ,3,125); delay_ms (250); play (nDO ,3,125); delay_ms (250); play (nRE ,3,125); play (nMI ,3,125); delay_ms (250); play (nRE ,3,125); delay_ms (125); play (nDO ,3,125); delay_ms (250); delay_ms (125); play (nMI ,3,125); delay_ms (125); play (nRE ,3,500); break; } } |
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