HarmonyOS LYEVK-3861開發(fā)板播放《蜜雪冰城》
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51CTO和華為官方合作共建的鴻蒙技術(shù)社區(qū)
在LYEVK-3861開發(fā)板的學(xué)習(xí)過程中，發(fā)現(xiàn)缺少基于鴻蒙2.0的相關(guān)文檔，同時(shí)缺少基于2.0系統(tǒng) IoT接口的應(yīng)用示例。在學(xué)習(xí)PWM相關(guān)接口的過程中，了解到PWM接口驅(qū)動(dòng)蜂鳴器可以實(shí)現(xiàn)類似音樂播放的效果，個(gè)人覺得是個(gè)不錯(cuò)的思路，就有了本次的學(xué)習(xí)開發(fā)之旅。
環(huán)境準(zhǔn)備
1、開發(fā)環(huán)境、編譯環(huán)境搭建，參考官方文檔，此處不在贅述。參考鏈接如下：
2、OpenHarmony 2.0 Canary源碼 源碼獲取，參考：
3、LYEVK-3861 IoT物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板套件
開發(fā)調(diào)試
2.1 相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)介紹
PWM輸出方波的IOT接口
鴻蒙系統(tǒng)IoT硬件子系統(tǒng)提供了一些外設(shè)相關(guān)的接口，目錄位于：
- base/iot_hardware/peripheral/interfaces/kits
PWM相關(guān)接口，接口頭文件為iot_pwm.h，其中開始輸出方波的接口為：
- unsigned int IoTPwmStart(unsigned int port, unsigned short duty, unsigned int freq);
接口參數(shù)介紹：
freq：IoTPwmStart接口中freq參數(shù)是分頻倍數(shù)，PWM實(shí)際輸出的方波頻率等于 PWM時(shí)鐘源頻率 除以 分頻倍數(shù)，即
- f = Fcs / freq
其中，F(xiàn)cs是PWM時(shí)鐘源頻率;
duty:IoTPwmStart接口的duty參數(shù)可以控制輸出方波的占空比，占空比是指PWM輸出的方波波形的高電平時(shí)間占整個(gè)方波周期的比例，具體占空比值取值為1到99，例如想要輸出占空比 50%的方波信號(hào)，那么duty填的值就要是50。
音符-頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系
這個(gè)表中有一個(gè)規(guī)律——音高升高一個(gè)八度，頻率升高一倍。
- hi_u32 hi_pwm_set_clock(hi_pwm_clk_source clk_type);
160M時(shí)鐘源條件下，輸出方波的最低頻率是：160M/65535=2441.44…，這個(gè)頻率略高，在上面的表格中沒有找到音名。通過調(diào)用hi_pwm_set_clock接口，可以修改時(shí)鐘源，將時(shí)鐘源設(shè)置為晶體時(shí)鐘且時(shí)鐘頻率為40MHz，40M/65535= 610.3…，這樣就能夠輸出E5及以上的所有音符。
2.2 曲譜轉(zhuǎn)換
由于個(gè)人比較喜歡《蜜雪冰城》，我選擇了《蜜雪冰城主題曲》的曲譜作為素材，簡(jiǎn)譜如下：
簡(jiǎn)譜轉(zhuǎn)換
每個(gè)音符都需要有節(jié)拍，在外面的代碼里體現(xiàn)為停頓時(shí)間，不同音符的不同停頓時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的音樂起伏。
常見的節(jié)拍簡(jiǎn)譜對(duì)應(yīng)：
通過簡(jiǎn)譜和以上表格的對(duì)應(yīng)，就可以將我們現(xiàn)有的簡(jiǎn)譜，轉(zhuǎn)換成為可以被程序識(shí)別的”程序譜子“。
2.3 編寫代碼
接口初始化
修改device/hisilicon/hispark_pegasus/sdk_liteos/build/config/usr_config.mk配置文件，打開PWM編譯支持，如已打開，可略過：
- # CONFIG_UART_DMA_SUPPORT is not set
- CONFIG_PWM_SUPPORT=y
- # CONFIG_PWM_HOLD_AFTER_REBOOT is not set
修改device/hisilicon/hispark_pegasus/sdk_liteos/app/wifiiot_app/init/app_io_init.c的如下代碼：
- #ifdef CONFIG_PWM_SUPPORT
- /* PWM 0/2/3/4/5 配置同理 */
- //hi_io_set_func(HI_IO_NAME_GPIO_8, HI_IO_FUNC_GPIO_8_PWM1_OUT);
- //GPIO引腳復(fù)用
- hi_io_set_func(HI_IO_NAME_GPIO_8, HI_IO_FUNC_GPIO_8_GPIO); //button
- hi_io_set_pull(HI_IO_NAME_GPIO_8, HI_IO_PULL_UP);
- hi_io_set_func(HI_IO_NAME_GPIO_9,HI_IO_FUNC_GPIO_9_PWM0_OUT);// PWM
- #endif
備注：2.0把GPIO的引腳復(fù)用從應(yīng)用層移到了板級(jí)，對(duì)IO的功能做了更加細(xì)分的處理，之前一直以為2.0移除了相關(guān)的接口實(shí)現(xiàn)，最后才發(fā)現(xiàn)2.0做了功能上的優(yōu)化。
實(shí)例代碼
按鍵驅(qū)動(dòng)
說明：按鍵主要是為了開啟音樂的播放。
“程序”曲譜
《蜜雪冰城主題曲》的“程序”曲譜，定義如下：
以上的曲譜，看起來比較直觀，也比較容易理解，其中的一些宏定義定義如下：
有了以上的枚舉，可以自己直接譜曲，甚至不用拘泥于現(xiàn)有的曲子，當(dāng)然放出來的具體效果如何，就因人而異了。
音符頻率
以下是IoTPwmStart接口的入口參數(shù)freq的定義，和前述枚舉是一一對(duì)應(yīng)的:
音樂處理
- /* 音樂處理*/
- static void *BeeperMusicTask(const char *arg)
- {
- (void)arg;
- int status = 0;
- printf("BeeperMusicTask start!\r\n");
- hi_pwm_set_clock(PWM_CLK_XTAL); // 設(shè)置時(shí)鐘源為晶體時(shí)鐘(40MHz，默認(rèn)時(shí)鐘源160MHz)
- while (1)
- {
- usleep(M_INTERVAL_TIME_US);
- /*第一次點(diǎn)擊按鍵播放，播放完以后按鍵才能繼續(xù)生效*/
- if (music == 1)
- {
- for (size_t i = 0; i < sizeof(g_interval) / sizeof(g_interval[0]); i++)
- {
- uint32 tune = g_interval[i].tuneNotes; // 音符
- uint16 freqDivisor = g_tuneFreqs[tune];
- uint32 tuneInterval = g_interval[i].interval * (TICKS_DELAY); // 音符時(shí)間
- IoTPwmStart(IOT_PWM_PORT0, PWM_DUTY, freqDivisor);
- usleep(tuneInterval);
- IoTPwmStop(IOT_PWM_PORT0);
- music = 0;
- }
- }
- }
- return NULL;
- }
功能展示
以上都完成之后，就可以編譯、燒錄，并測(cè)試最后的完成效果。
說明：
1、本程序需要Hi3861開發(fā)板配合交通燈板實(shí)現(xiàn)完整的演示
2、燒錄完成之后，RESET重啟開發(fā)板之后，音樂不會(huì)播放;
3、重啟開發(fā)板之后，點(diǎn)擊交通燈板開發(fā)播放音樂;播放過程中，按鍵失去效果，待播放完成之后，再次點(diǎn)擊按鍵，音樂繼續(xù)播放。
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