六周年纪念八音盒

视频链接：

https://v.youku.com/v_show/id_XNjUwMDM4NTYzNg== （不代表最终效果，软件持续优化）

项目简介

该项目通过蜂鸣器与LED乐谱的形式演奏生日快乐MIDI歌曲，采用ch32x035单片机，通过4个蜂鸣器与载波和声技术播放层次丰富，动听的音乐，并可搭载高容量锂电池满负荷运转24小时，支持SMT全基础库贴片（除了部分芯片）

项目功能

1. 音乐播放
   • 通过分时复用与脉宽调制同时控制4个蜂鸣器工作，用方波的形式抽象不同MIDI音符，并研制谐波压制技术，优化蜂鸣器频率响应特性。
2. MIDI乐谱可视化
   • 通过8个LED展示乐谱，每个LED代表一个12平均律中根据调式匹配的音符，对MIDI音谱进行可视化，丰富视觉体验。
3. 可充放电池管理
   • 提供1A输出，2A充电的效率充放电管理模块，轻松驾驭10000mAh三元锂电池，消除了供电依赖的局限，可以轻松在空间维度中移动，可手持或搭载于移动器械。

项目参数

• 单片机采用 CH32X035G8R6,国产实惠，符合项目需求
• 采用 MT3608L 升压芯片，输出电流电压可调，附带开关
• 采用 BL8576 锂电池充电芯片，无外部功率元件，可调充电电流
• 选择无源蜂鸣器，千万不要买成有源，这样无法播放音乐，同时注意阻抗和电压

原理解析（硬件说明）

本项目由以下部分组成，电池充电部分、升压输出部分、音频部分、LED音频可视化部分，本项目主要是用单片机通过PWM控制驱动4个蜂鸣器播放MIDI音乐，并通过LED进行音频可视化。同时也实现了锂电池的充放电管理。

图例1--锂电池充电输入：
该模块为纯IC内部实现，方便焊接。R9为充电电流编程电阻，（1v/470)*1000 = 2.12A, R8与LED1组成由芯片控制的开漏输出指示灯，还有另一组同理，剩下就是C4为旁路电容，增加芯片工作稳定性。

图例2--锂电池升压输出：
该模块使用了MOSFET脉宽调制DC-DC升压芯片：来自西安航天的 MT2608L,配合LD整流电路（D1,L1)输出平滑的5V直流电。
通过SW1实现了一个芯片使能开关，可以避免不想使用时持续工作。R1与R5为分压电阻（L1+L2)/L2 = 1/8.33333，并乘以0.6V 让输入电压刚好为 8.333 * 0.6 = 5V。

图例3--蜂鸣器驱动：
该模块通过后端基级放大器控制蜂鸣器。首先BUZ4为单片机PWM输出，先通过限流电阻R3后达到Q1,此时有两个分叉，小部分电流通过下拉电阻R6直接入地，避免空闲时发出噪声；剩下的Q1控制该供电线路导通或关断，可进行高速开关。

软件代码

使用 rust 语言，通过 embassy 嵌入式通用抽象库，与负责底层适配 ch32-hal 库进行高效的硬件抽象封装，并配合 tokio 异步库在裸机下通过异步实现多任务并行，安全高效，开发简便！
开源代码：
开源 atomgit 仓库

组装流程

1.购买3.7v电池，如果需要使用支柱，需要买宽度不大于 36mm 的电池，同时充电模块电阻需要匹配（需要0.3c)锂电池充电比较合适。

2.购买支柱，淘宝搜索尼龙支柱（M3规格)即可，任君挑选。
3.进行焊接

图3.1：前视图

图3.2：后视图

4.焊接后清洁
图4.1：前视图

图4.2：后视图

5.安装电池与支柱后
图5.1：前视图

图5.2：后视图