PWMによる
唱歌「ふるさと」
（→プロジェクトファイル(Harmony Ver.2.04版 ) ダウンロード）
PIC32MZのOCモジュールをPWMで動作させて、秋月電子通商の表面実装用スピーカー UM1515IAにより 唱歌「ふるさと」を演奏した
例を紹介します。
＜仕様＞
・ PIC32MZのOCモジュール（OC1)をPWMモードで使う。
・ Harmonyは OCモジュールはスタティクライブラリを使う。
・ スピーカは、秋月電子通商の表面実装用スピーカー UM1515IAとする。
・応答周波数： 850Hz～20KHｚ
・定格出力：0.5Ｗ
・最大出力：0.8Ｗ
・インピーダンス：8Ω
・ スピーカの音量調整がハードで行えるツマミを有する。
・演奏する 唱歌は「ふるさと」とし、下記楽譜の調（ヘ長調）、テンポ（80）、音符 及び休止符等に
したがって スピーカの吹鳴周波数、吹鳴時間 及び休止時間等を定め演奏のこと。（参照→音楽の基礎知識）
＜外観＞ PIC32MZ評価ボード（→購入方法）を使った実験品の外観です。
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＜動作結果＞ （→動画：1080ｐのHD動画を見ることができます。）
唱歌「ふるさと」を 録音したMP3ファイルです。 PCで再生して聞いてください。。
＜解説＞ 記載してある内容は要点だけです。 詳細はプロジェクトファイルを精読願います。
（以下は、Harmony v2.04 をもとに作成しています。最新のバージョンとは異なる点があるかもしれませんので注意してください。）
■ MHC設定
■Options
| 項目 | ①Config設定 Device & Project Configuration > PIC32MZ2048 Device Configuration |
②OC設定 Harmony Framework Configuration > Drivers > OC |
③タイマ設定 Harmony Framework Configuration > Drivers > Timer |
| MHC |  |
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| 備考 | デフォルトからの変更要領： FPLLIDIV: DIV3 FPLLICLK: PLL_POSC POSCMOD: EC システムクロック周波数： 200MHz 外部OSC： 24MHz #pragma config FNOSC = SPLL #pragma config POSCMOD = EC #pragma config FPLLIDIV = DIV_3 #pragma config FPLLICLK = PLL_POSC #pragma config FPLLMULT = MUL_50 #pragma config FPLLODIV = DIV_2 |
デフォルトからの変更要領： □Use OC Driver? チェックを追加 OC Module ID: OC_ID_1 OC Modules: OC_COMPARE_PWM_EDGE_ALIGNED_MODE |
デフォルトからの変更要領： Timer Module ID: TMR_ID_2 Prescale: TMR_PRESCALE_VALUE_16 （注）□Use OC Driver? にチェックを追加すると □Use Timer Driver?には MHCが自動的にチェックを追加してくれます。 |
■ Pin Settings
| 項目 | ④ポート設定 |
| MHC |  |
| 備考 | デフォルトからの変更要領： RD0/Functions: OC1 |
■ app.cに 青字部を追加します。 他のファイルへの追加は必要ありません。
① OC_ID_1がコンパイルできるようにperipheral/oc/plib_oc.hをインクルードします。
四分音符の時間（長さ） T4 は、 60秒 ÷ テンポ（=80）なので、 T4 = 750 [msec] (=60 * 1000 /
80;
#include "peripheral/oc/plib_oc.h" //これがないと OC_ID_1がコンパイルエラー
int delay_Clock = 200000000; //200MHz
int tempo_speed = 80; //テンポ＝80
int T4 = 750; //四分音符の時間（長さ） T4 = 750 [msec] //T4 = 60 * 1000 / 80;
② NOPを用いた 1μsec、1msecの遅延関数 delay_usec( )、delay_ms( )をつくります。
void delay_us(volatile unsigned int usec) //1μsec遅延
{
volatile int count;
count = (int)(delay_Clock/20000000)*usec;
③ 音階の違いは工学的には周波数の違いです。所要のPWM周波数に対応するタイマ2のPR2レジスタ値を
設定します。また、OC1RSレジスタ値を設定してデューティの設定も行います。
void BuzFreq(volatile int Freq, volatile float Duty) //PWM周波数(Freq) と デューティ(Duty)の設定関数
{
volatile int myPR; //PWM周期のレジスタ値( = PR2 at Timer2)
volatile int myDuty; //PWM出力ON時間に相当するレジスタ値（= OC1RS at OC1)
……
……
④ 各音階に対するPWM周波数とデューティを設定します。
下記は第四オクターブの ド です。 PWM周波数を261.63Hz、デューティを0.5に設定しています。
人間の耳の感度に周波数特性、音量特性があるので必要に応じてデューティを変えます。
void Do_C4(void) //第四オクターブ ド //C4
{
BuzFreq(261.63,0.5);//ド //261.63Hz
}
……
……
⑤ APP_Initialize ( )のなかでOCをイネーブル（有効）にします。
DRV_OC0_Enable(); //OC1 イネーブル
⑥ 繰り返しルーチンvoid APP_Tasks ( )のcase APP_STATE_SERVICE_TASKS:の中でメロディーに沿った
音階をならべていきます。 delay_ms( )の遅延関数で音符長さを設定します。
音階と次の音階の間に 若干無音の時間をいれた方が実際の音楽らしくなります。
//第1行： うさぎ追いし かの山 -----------------------------------------------------------
//-----第一小節
Fa_F4(); //ファ
delay_ms(T4); //四分音符長さ
noSound();
Fa_F4(); //ファ
delay_ms(T4); //四分音符長さ
noSound();
……
……
以下、app.c