by Primeiramente um feliz 2012 a todos! Neste primeiro post de 2012 mostro a adaptação de um player RTTTL (músicas monofônicas) para a placa PK2Lab da JL Audio. Agradeço ao Jean Carlos da JL Audio por ter cedido a placa.
A placa PK2Lab é um kit educacional para desenvolvimento utilizando microcontroladores PIC de 40 pinos. Ela é fornecida com um soquete ZIF populado com um microcontrolador PIC18F4550. No presente caso utilizamos um microcontrolador PIC18F4520.
A placa inclui diversos periféricos (porta serial, porta 485, porta USB, relógio RTC, EEPROM serial, sensor IR, driver para motor, teclas, leds, displays LED e LCD, relés, etc). Ela também inclui um gravador/depurador USB compatível com o PICkit 2 da Microchip.
A adaptação do player RTTTL é baseada no player publicado no livro PIC18 Detalhado e inclui modificações para utilização do módulo LCD (em modo de 4 bits, utilizado para apresentar o nome da música tocando).
Abaixo temos a listagem do programa em linguagem C. Os arquivos podem ser baixados abaixo:
player_RTTTL_PK2Lab.c
pic_simb.h
lcd16x2_4bits.c
#include <p18f4520.h>
#include “pic_simb.h”
#include “lcd16x2_4bits.c”
#include “pic_simb.h”
#include “lcd16x2_4bits.c”
#pragma config OSC = HS, WDT = OFF, MCLRE = OFF
#pragma config DEBUG = OFF, LVP = OFF, PWRT = ON, BOREN = OFF
#define BUZZER LATEbits.LATE0
rom char *musicas_rtttl[]= /* Melodias RTTTL */
{
{“U2Newyears:d=8,o=6,b=125:a5,a5,c,4a5,a5,a5,a5,c,c,e,4c,c,c,e,e,e,g,4e,e,e,a5,e ,e,g,e,e,e,e,e,a5,a5,c,a5,a5,a5,a5,c,c,e,c,c,c,e,e,e,g,e,e,e,2a5”},
{“MissionImp:d=4,o=6,b=150:16d5,16d#5,16d5,16d#5,16d5,16d#5,16d5,16d5,16d#5,16e5,16f5,16f#5,16g5,8g5,4p,8g5,4p,8a#5,8p,8c6,8p,8g5,4p,8g5,4p,8f5,8p,8p,8g5,4p,4p,8a#5,8p,8c6,8p,8g5,4p,4p,8f5,8p,8f#5,8p,8a#5,8g5,1d5”},
{“ET:d=2,o=6,b=200:d,a,8g,8f#,8e,8f#,d,1a5,b5,b,8a,8g#,8f#,8g#,e,1c#7,e,d7,8c#7,8b,8a,8g,f,d.,16d,16c#,16d,16e,f,d,d7,1c#7”},
{“Batman:d=8,o=5,b=160:16a,16g#,16g,16f#,16f,16f#,16g,16g#,4a.,p,d,d,c#,c#,c,c,c#,c#,d,d,c#,c#,c,c,c#,c#,d,d,c#,c#,c,c,c#,c#,g6,p,4g6”},
{“Axelf:d=8,o=5,b=160:4f#,a.,f#,16f#,a#,f#,e,4f#,c6.,f#,16f#,d6,c#6,a,f#,c#6,f#6,16f#,e,16e,c#,g#,4f#.”},
{“Hogans:d=16,o=6,b=45:f5.,g#5.,c#.,f.,f#,32g#,32f#.,32f.,8d#.,f#,32g#,32f#.,32f.,d#.,g#5.,c#,32c,32c#.,32a#5.,8g#5.,f5.,g#5.,c#.,f5.,32f#5.,a#5.,32f#5.,d#.,f#.,32f.,g#.,32f.,c#.,d#.,8c#.”},
{“Jamesbond:d=4,o=5,b=320:c,8d,8d,d,2d,c,c,c,c,8d#,8d#,2d#,d,d,d,c,8d,8d,d,2d,c,c,c,c,8d#,8d#,d#,2d#,d,c#,c,c6,1b.,g,f,1g.”},
{“Pinkpanther:d=16,o=5,b=160:8d#,8e,2p,8f#,8g,2p,8d#,8e,p,8f#,8g,p,8c6,8b,p,8d#,8e,p,8b,2a#,2p,a,g,e,d,2e”},
{“Countdown:d=4,o=5,b=125:p,8p,16b,16a,b,e,p,8p,16c6,16b,8c6,8b,a,p,8p,16c6,16b,c6,e,p,8p,16a,16g,8a,8g,8f#,8a,g.,16f#,16g,a.,16g,16a,8b,8a,8g,8f#,e,c6,2b.,16b,16c6,16b,16a,1b”},
{“Adamsfamily:d=4,o=5,b=160:8c,f,8a,f,8c,b4,2g,8f,e,8g,e,8e4,a4,2f,8c,f,8a,f,8c,b4,2g,8f,e,8c,d,8e,1f,8c,8d,8e,8f,1p,8d,8e,8f#,8g,1p,8d,8e,8f#,8g,p,8d,8e,8f#,8g,p,8c,8d,8e,8f”},
{“TheSimpsons:d=4,o=5,b=160:c.6,e6,f#6,8a6,g.6,e6,c6,8a,8f#,8f#,8f#,2g,8p,8p,8f#,8f#,8f#,8g,a#.,8c6,8c6,8c6,c6”},
{“Indiana:d=4,o=5,b=250:e,8p,8f,8g,8p,1c6,8p.,d,8p,8e,1f,p.,g,8p,8a,8b,8p,1f6,p,a,8p,8b,2c6,2d6,2e6,e,8p,8f,8g,8p,1c6,p,d6,8p,8e6,1f.6,g,8p,8g,e.6,8p,d6,8p,8g,e.6,8p,d6,8p,8g,f.6,8p,e6,8p,8d6,2c6”},
{“GarotaIpanema:d=4,o=5,b=160:g.,8e,8e,d,g.,8e,e,8e,8d,g.,e,e,8d,g,8g,8e,e,8e,8d,f,d,d,8d,8c,e,c,c,8c,a#4,2c”},
{“TakeOnMe:d=4,o=4,b=160:8f#5,8f#5,8f#5,8d5,8p,8b,8p,8e5,8p,8e5,8p,8e5,8g#5,8g#5,8a5,8b5,8a5,8a5,8a5,8e5,8p,8d5,8p,8f#5,8p,8f#5,8p,8f#5,8e5,8e5,8f#5,8e5,8f#5,8f#5,8f#5,8d5,8p,8b,8p,8e5,8p,8e5,8p,8e5,8g#5,8g#5,8a5,8b5,8a5,8a5,8a5,8e5,8p,8d5,8p,8f#5,8p,8f#5,8p,8f#5,8e5,8e5”},
{“She:d=16,o=5,b=63:32b,4c6,c6,c6,8b,8d6,8c6.,8b,a,32b,2c6,p,c6,c6,b,8d6,8c6,8b,a,4c6.,8c6,b,32c6,4d6,8c6.,b,8a,8g,8f.,e,f,e,32f,2g,8p”},
{“Barbiegirl:d=4,o=5,b=125:8g#,8e,8g#,8c#6,a,p,8f#,8d#,8f#,8b,g#,8f#,8e,p,8e,8c#,f#,c#,p,8f#,8e,g#,f#”},
{“Entertainer:d=4,o=5,b=140:8d,8d#,8e,c6,8e,c6,8e,2c.6,8c6,8d6,8d#6,8e6,8c6,8d6,e6,8b,d6,2c6,p,8d,8d#,8e,c6,8e,c6,8e,2c.6,8p,8a,8g,8f#,8a,8c6,e6,8d6,8c6,8a,2d6”},
{“Xfiles:d=4,o=5,b=125:e,b,a,b,d6,2b.,1p,e,b,a,b,e6,2b.,1p,g6,f#6,e6,d6,e6,2b.,1p,g6,f#6,e6,d6,f#6,2b.,1p,e,b,a,b,d6,2b.,1p,e,b,a,b,e6,2b.,1p,e6,2b.”},
{“Autumn:d=8,o=6,b=125:a,a,a,a#,4a,a,a#,a,a,a,a#,4a,a,a#,a,16g,16a,a#,a,g.,16p,a,a,a,a#,4a,a,a#,a,a,a,a#,4a,a,a#,a,16g,16a,a#,a,g.”},
{“Spring:d=16,o=6,b=125:8e,8g#,8g#,8g#,f#,e,4b.,b,a,8g#,8g#,8g#,f#,e,4b.,b,a,8g#,a,b,8a,8g#,8f#,8d#,4b.,8e,8g#,8g#,8g#,f#,e,4b.,b,a,8g#,8g#,8g#,f#,e,4b.,b,a,8g#,a,b,8a,8g#,8f#,8d#,4b.”}
};
// A array a seguir armazena as notas musicais (frequencia em Hz)
rom unsigned int nota[4][12] =
{// C C# D D# E F F# G G# A A# B
262, 277, 294, 311, 330, 349, 370, 392, 415, 440, 466, 494, // 4a oitava
523, 554, 587, 622, 659, 698, 740, 784, 830, 880, 932, 988, // 5a oitava
1047, 1109, 1175, 1244, 1319, 1397, 1480, 1568, 1660, 1760, 1865, 1976, // 6a
2093, 2218, 2349, 2489, 2637, 2794, 2960, 3136, 3320, 3520, 3728, 3951 // 7a
};
unsigned int valor_recarga, timer_duracao, tempo;
char som_tocando=0, duracao, oitava;
// Interrupção do CCP1 controla a duração do som (base 1ms)
#pragma interruptlow CCP1_ISR
void CCP1_ISR(void)
{
PIR1bits.CCP1IF = 0; // apaga flag de interrupção
CCPR1 += 1000; // próxima comparação em 1000us
if (timer_duracao) timer_duracao–; // decrementa o timer se >0
else // se o timer chegou a 0
{
PIE2bits.CCP2IE = 0; // desliga interrupção do CCP2 (pára o som)
som_tocando = 0; // indica que nao há som tocando
}
}
// Interrupção do CCP2 encarregada de gerar o som
#pragma interrupt CCP2_ISR
void CCP2_ISR(void)
{
BUZZER = !BUZZER; // inverte o estado do Buzzer
PIR2bits.CCP2IF = 0; // apaga flag de interrupção
CCPR2 += valor_recarga; // configura a próxima comparação
}
#pragma code isr_alta = 0x0008
void ISR_alta_prioridade(void)
{
_asm GOTO CCP2_ISR _endasm // interrupção do CCP2: alta prioridade
}
#pragma code isr_baixa = 0x0018
void ISR_baixa_prioridade(void)
{
_asm GOTO CCP1_ISR _endasm // interrupção do CCP1: baixa prioridade
}
#pragma code
// Gera um som em RE0: freq in Hz e dur em ms
void som(unsigned int freq, unsigned int dur)
{
while (som_tocando); // se um som estiver tocando, aguarda terminar
// o valor de recarga do CCP2 é igual a metade do período total
valor_recarga = (1000000/freq)/2;
timer_duracao = dur; // configura a duração do som
PIE2bits.CCP2IE = 1; // habilita a interrupção do CCP2
som_tocando = 1; // indica que há um som tocando
}
// Esta função toca uma melodia em formato RTTTL
void toca_musica(rom char *musica)
{
unsigned char temp_dur, temp_oitava, nota_atual, flag_ponto;
unsigned int duracao_calc;
duracao = 4; // duração padrão = 4/4 = 1 batida
tempo = 63; // tempo padrão = 63 bpm
oitava = 6; // oitava padrão = 6th
LCD_write_char(‘\f’); // apaga os dados do display
LCD_pos_xy(2,0); // posiciona o cursor na primeira linha e terceira coluna
LCD_write_string_rom(“Tocando:”); // escreve string no display
LCD_pos_xy(0,1);
while (*musica != ‘:’)
{
if (*musica) LCD_write_char(*musica);
musica++; // encontra o primeiro “:”
}
musica++; // pula o ‘:’
while (*musica!=’:’) // repete até achar um ‘:’
{
if (*musica == ‘d’) // se é uma configuração de duração
{
duracao = 0; // seta temporariamente a duração para zero
musica++; // avança para o próximo caractere da string
while (*musica == ‘=’) musica++; // pula o ‘=’
while (*musica == ‘ ‘) musica++; // pula os espaços
// se o caractere é um número, seta a duração
if (*musica>=’0′ && *musica<=’9’) duracao = *musica – ‘0’;
musica++; // avança para o próximo caractere
// se o próximo caractere também for um número (duração com dois dígitos)
if (*musica>=’0′ && *musica<=’9′)
{ // multiplica a duração por 10 e soma o caractere
duracao = duracao*10 + (*musica – ‘0’);
musica++; // avança para o próximo caractere
}
while (*musica == ‘,’) musica++; // pula a ‘,’
}
if (*musica == ‘o’) // se é uma configuração de oitava
{
oitava = 0; // seta temporariamente a oitava para zero
musica++; // avança para o próximo caractere
while (*musica == ‘=’) musica++; // pula o ‘=’
while (*musica == ‘ ‘) musica++; // pula os espaços
// se o caractere é um número, seta a oitava
if (*musica>=’0′ && *musica<=’9’) oitava = *musica – ‘0’;
musica++; // avança para o próximo caractere
while (*musica == ‘,’) musica++; // pula o ‘,’
}
if (*musica == ‘b’) // se é uma configuração de tempo (batidas por minuto)
{
tempo = 0; // seta temporariamente o tempo para zero
musica++; // avança para o próximo caractere
while (*musica == ‘=’) musica++; // pula o ‘=’
while (*musica == ‘ ‘) musica++; // pula os espaços
// agora lê a configuração de tempo (até três dígitos)
if (*musica>=’0′ && *musica<=’9’) tempo = *musica – ‘0’;
musica++; // avança para o próximo caractere
if (*musica>=’0′ && *musica<=’9′)
{
tempo = tempo*10 + (*musica – ‘0’); // tempo tem dois dígitos
musica++; // avança para o próximo caractere
if (*musica>=’0′ && *musica<=’9′)
{
tempo = tempo*10 + (*musica – ‘0’); // tempo tem três dígitos
musica++; // avança para o próximo caractere
}
}
while (*musica == ‘,’) musica++; // pula o ‘,’
}
while (*musica == ‘,’) musica++; // pula o ‘,’
}
musica++; // avança para o próximo caractere
// lê as notas musicais
while (*musica) // repete até encontrar um caractere nulo
{
nota_atual = 255; // nota padrão = pausa
temp_oitava = oitava; // seta a oitava para o padrão da melodia
temp_dur = duracao; // seta a duração para o padrão da melodia
flag_ponto = 0; // apaga o flag de ponto
// procura um prefixo de duração
if (*musica>=’0′ && *musica<=’9′)
{
temp_dur = *musica – ‘0’;
musica++;
if (*musica>=’0′ && *musica<=’9′)
{
temp_dur = temp_dur*10 + (*musica – ‘0’);
musica++;
}
}
// procura por uma nota musical válida
switch (*musica)
{
case ‘c’: nota_atual = 0; break; // C (do)
case ‘d’: nota_atual = 2; break; // D (re)
case ‘e’: nota_atual = 4; break; // E (mi)
case ‘f’: nota_atual = 5; break; // F (fa)
case ‘g’: nota_atual = 7; break; // G (sol)
case ‘a’: nota_atual = 9; break; // A (la)
case ‘b’: nota_atual = 11; break; // B (si)
case ‘p’: nota_atual = 255; break; // pausa
}
musica++; // avança para o próximo caractere
// procura por um “#” seguindo a nota
if (*musica==’#’)
{
nota_atual++; // próxima nota (A->A#,C->C#,D->D#,F->F#,G->G#)
musica++; // avança para o próximo caractere
}
// procura por um “.” (aumenta a duração da nota em 50%)
if (*musica==’.’)
{
flag_ponto = 1; // se um “.” for encontrado, seta o flag
musica++; // avança para o próximo caractere
}
// procura por um sufixo de oitava
if (*musica>=’0′ && *musica<=’9′)
{
temp_oitava = *musica – ‘0’;// a oitava temporaria é configurada
musica++; // avança para o próximo caractere
}
if (*musica==’.’) // um “.” também pode ser encontrado após a oitava
{
flag_ponto = 1; // se um “.” for encontrado, seta o flag
musica++; // avança para o próximo caractere
}
while (*musica == ‘,’) musica++; // pula o ‘,’
// calcula a duração da nota
duracao_calc = (60000/tempo)/(temp_dur);
duracao_calc *= 4; // uma nota tem quatro batidas
// aumenta a duração em 50% se o flag de ponto estiver setado
if (flag_ponto) duracao_calc = (duracao_calc*3)/2;
// se a nota atual não for uma pausa, toca o som
if (nota_atual<255) som(nota[temp_oitava-4][nota_atual],duracao_calc);
else
{ // se a nota atual for uma pausa (255), aguarda o tempo de duração da nota
timer_duracao = duracao_calc;
som_tocando = 1;
}
while (som_tocando); // aguarda a nota ser completada
}
}
void MCU_init(void)
{
CMCON = 0x07; // desativa os comparadores analógicos
ADCON1 = 0x0F; // desativa entradas analógicas do ADC
TRISB = 0;
TRISEbits.TRISE0 = 0; // pino RA5 (buzzer) como saída
T1CON = bTMR1ON | bT1CLK_PRE2; // Timer 1 ligado com prescaler = 2 (1MHz)
CCP1CON = bCCP_COMPARE_INT; // CCP1 no modo de comparação (interrupção)
CCP2CON = bCCP_COMPARE_INT; // CCP2 no modo de comparação (interrupção)
PIE1bits.CCP1IE = 1; // habilita a interrupção do CCP1
IPR1bits.CCP1IP = 0; // baixa prioridade para CCP1
RCON = bIPEN; // ativa modo de dupla prioridade
INTCON = bGIEH | bGIEL; // habilita interrupções
}
void main(void)
{
unsigned char song_sel;
MCU_init();
LCD_init(DISPLAY_8X5|_2_LINES,DISPLAY_ON|CURSOR_OFF|CURSOR_NOBLINK);
while(1)
{
for (song_sel=0;song_sel<20;song_sel++)
{
timer_duracao = 250; // aguarda 250ms antes de começar a melodia
som_tocando = 1;
while (som_tocando);
toca_musica(musicas_rtttl[song_sel]); // toca a melodia
timer_duracao = 2000; // aguarda dois segundos antes da próxima melodia
som_tocando = 1;
while (som_tocando);
}
}
}