STM32 , UART 통신으로 피아노 연주하기 , PWM Frequency 제어 ( Passive Buzzer )

 

STM32F429 보드와 수동부저를 사용하여 멜로디를 연주해 보았다.

 

인터럽트 방식 UART 통신으로 시리얼 모니터에 숫자를 입력하는 해당하는 음계가 연주된다.

 

 

 

 

 

회로와 timer 설정은 지난번에 올린글과 동일하다. 거기서 uart3 설정만 켰다.

 

2022.05.27 - [MCU/STM32 (ARM Cortex-M)] - STM32 , PWM 주기 변경으로 수동 부저 ( Passive Buzzer ) 제어 , 실시간으로 ARR 변경시 동작 멈추는 현상 해결 , 멜로디 출력

 

 

 

소스코드

 

전역변수 구간

/* USER CODE BEGIN PV */
typedef enum {
	N = 0,
    C = 956,
    D = 852,
    E = 758,
    F = 716,
    G = 638,
    A = 568,
    B = 506,
    C6 = 478
}_NOTE;
_NOTE note;
uint8_t rx_data=0;
uint32_t IRcalled=0;
/* USER CODE END PV */

 

ARR값은 본인의 클락설정과 PSC값에 따라 달라질 수 있다.

typedef enum으로 음계를 묶고 _NOTE 로 정의해둔 뒤 자료형처럼 사용하였다. 그외에는 uart 데이터를 수신할 변수와 인터럽트 처리함수가 호출된 횟수를 셀 변수를 만들어 두었다.

 

 

 

함수의 원형 선언 구간

/* USER CODE BEGIN PFP */
void piano(_NOTE note);
_NOTE numtoscale(uint8_t strnum);
/* USER CODE END PFP */

 

uart 수신데이터를 받아 처리한 뒤 _NOTE 형으로 반환하는 numtoscale 함수와 다시 이 값을 받아 실제 부저를 울릴 piano 함수를 만들었다.

 

 

 

 

USER CODE BEGIN 2 부분

  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_UART_Receive_IT(&huart3, &rx_data, 1);
//  uint8_t test[8]={'1','2','3','4','5','6','7','8'};
  uint32_t temp;
  /* USER CODE END 2 */

 

HAL_UART_Receive_IT 함수를 쓰고 일시적으로 사용할 temp 변수도 만든다.

 

 

 

 

 

while문

  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {

	  temp=IRcalled;
	  if(rx_data!=0){
		  note = numtoscale(rx_data);
		  piano(note);
		  if(temp==IRcalled){
			  rx_data=0;
		  }
	  }

    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }

 

rx_data 가 0이 아니라면, 즉 uart 통신으로 수신된 데이터가 있다면 numtoscale함수를 호출하여 rx_data 를 인수로 넘기고 반환값을 note 변수로 받는다. 다시 piano함수를 호출하며 note를 인수로 전달해 사용자가 입력한 숫자에 매칭되는 음계를 부저를 통해 출력한다.

if문이 실행되는 중간에 또 uart 수신 인터럽트가 발생한게 아니라면 rx_data를 0으로 만든다. 이 부분은 시리얼 모니터에 키보드를 너무 빨리 연속해서 눌렀을 때 씹히는 부분을 보완하려고 추가했다.

 

 

 

 

 

USER CODE BEGIN 4 부분

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  if(huart->Instance == huart3.Instance){
	  HAL_UART_Receive_IT(&huart3, &rx_data, 1);
	  HAL_UART_Transmit(&huart3, &rx_data, 1, 10);

	  IRcalled++;
  }
}

 

HAL_UART_RxCpltCallback 함수 내에서 uart 통신으로 수신된 데이터를 버퍼 rx_data에 쓰고 터미널에서 체크할 용도로 다시 송신한다. 그때 HAL_UART_Transmit 함수는 폴링방식을 사용했다. 그리고 IRcalled++ 한다.

 

 

_NOTE numtoscale(uint8_t strnum){
	if(strnum=='1'){
		return C;
	}else if(strnum=='2'){
		return D;
	}else if(strnum=='3'){
		return E;
	}else if(strnum=='4'){
		return F;
	}else if(strnum=='5'){
		return G;
	}else if(strnum=='6'){
		return A;
	}else if(strnum=='7'){
		return B;
	}else if(strnum=='8'){
		return C6;
	}else
		return N;
}

 

매개변수는 uint8_t 형이고 입력받은 문자의 값에 따라 typedef enum으로 정의된 _NOTE형으로 반환한다.

 

 

void piano(_NOTE scale){

	HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
	TIM2->ARR = scale;
	TIM2->CCR1 = TIM2->ARR / 2;
	HAL_Delay(300);
	HAL_TIM_PWM_Stop(&htim2, TIM_CHANNEL_1);

}

 

HAL_TIM_PWM_Start 하고 매개변수로 받은 값을 TIM->ARR에 대입해준뒤 듀티비인 TIM2->CCR1은 그 절반으로 해준다. 300ms 동안 출력한 후 다시 HAL_TIM_PWM_Stop 한다.