果你和老周一樣，小時候特別喜歡搞破壞（什么電器都敢拆），那下面這樣小喇叭你一定見過。

這種喇叭其實以前很多錄音機都用，包括上小學時買來做英語聽力的便攜錄音機。嗯，就是放錄音帶的那種，錄音帶也叫磁帶或卡帶，有兩個輪子，錄音機的動力轉軸會帶動輪子轉動，然后就能聽到聲音了。

小時候，放學從學校走回家，途中就能看到不少于十處賣錄音帶的，有文具店的，有蹲路邊賣的，甚至連一些賣早餐的店也賣。至于是否正版，這個你懂的。反正 1.5 元到 2 元一盒，零花錢省點用的話，一個星期能買到兩三盒，然后回到家里又可以嗨了。也不用擔心被長輩們發現，因為他們也喜歡聽，被發現了他們會和你一起分享。

玩具用的喇叭會稍微比這個小一點，有正圓形的，也有橢圓形的；老周曾經在一個電子琴里拆出有正方形的喇叭，以老周幼年的拆機經驗，方形是極罕見的，正圓形居多。

網上購買，一般會買到有焊接杜邦線的，以及無焊接線的。

有焊接杜邦線的就爽了，直接上線；至于無線的，如果你焊接技術好的話，也可以自己焊，如果沒電烙鐵沒焊錫絲也不要緊，可以用帶杜邦頭的鱷魚夾，直接夾住接線孔就行了。畢竟兩邊的線離得比較遠，兩個鱷魚夾不會碰到一起，就不必擔心短路了。

除了上面介紹的喇叭，還有一種模塊也能播放音樂，那就是蜂鳴器。

注意蜂鳴分為無源和有源，上圖中，左邊的是無源蜂鳴器，右邊的是有源蜂鳴器。

有源蜂鳴器，只要電平信號就能發聲，而且只能產生固定音高的聲音，所以，想讓它播放音樂是沒門的。從圖中你會看到，有源蜂鳴器上那塊黑色的圓柱體（像牛糞的那個）上貼著紙簽，如果不撕掉，發出的聲音刺耳但音量很小；如果把紙簽撕掉，音量變大但沒那么刺耳。我們這個讓喇叭播放音樂的實驗必須使用無源蜂鳴器，所以買的時候要看清楚是有源的還是無源的。

好了，上面介紹的是完成實驗的器件，至于是選小喇叭還是蜂鳴器，你看著辦，因為兩者原理一樣——我們物理課上學過，音高是由頻率決定的。

上一篇爛文中，老周扯了 PWM 調光的實驗，由于 PWM 能以不同的頻率輸出電平信號，所以設置不同的頻率，再發送PWM方波，就能讓喇叭發出不同音高的聲音了。喇叭不能直接上電源，那樣是不能放音樂的，只能聽見地雷爆炸的聲音。再次強調一下，是改變 PWM 的頻率，不是占空比，改變占空比只能控制聲音強度。

下面開始實驗，此次實驗老周選了一首很簡單的歌，大家都聽過的，《世上只有媽媽好》。簡譜如下：

速度是每分鐘 80 拍，所以每一拍（四分音符）的時長為 60/80 = 750 毫秒。接下來咱們確定一下曲中各音符的時值。

1、帶附點的四分音符，時值為 750 + 750/2 = 1125 ms。附點就是延長當前音符時值的一半，所以四分音符加附點就是加上半拍的時值。

2、四分音符：750ms。

3、八分音符：750 / 2 = 375ms。

4、二分音符，后面有一橫線的，就是兩拍，750 * 2= 1500 ms。

至于每個音符的頻率，可以直接網上查。

此處老周選用國際標準 A（中音 La）的頻率（440 Hz）作為中音音域的參考點，于是得到各音階的頻率。

音階頻率最終取值低音部分低音 5195.998196 Hz低音 6220.0220 Hz低音 7246.942247 Hz中音部分中音 1261.626262 Hz中音 2293.665294 Hz中音 3329.628330 Hz中音 4 349.228 349 Hz 中音 5 391.995 392 Hz 中音 6440.0440 Hz 中音 7 493.883 494 Hz 高音部分 高音 1 523.251 523 Hz

封裝一個類，名為 NotePlayer，調用 PlayNote 方法播放指定頻率的聲音，持續 X 毫秒。

    class NotePlayer : IDisposable
    {
        private PwmChannel _pwmch = null;

        // 構造函數
        public NotePlayer() => _pwmch = PwmChannel.Create(0, 0);

        public void Dispose()
        {
            _pwmch?.Dispose();
        }

        /// <summary>
        /// 播放指定頻率的聲音
        /// </summary>
        /// <param name="freq">聲音頻率</param>
        /// <param name="duration">持續時間（毫秒）</param>
        public void PlayNote(int freq, int duration)
        {
            _pwmch.Frequency = freq;
            _pwmch.Start();　// 開始播放
            DelayHelper.DelayMillis(duration);
            _pwmch.Stop();   // 停止播放
        }
    }

核心部分是 PlayNote 方法，首先設置頻率，然后調用 PwmChannel 的Start方法開始發送脈沖，隨后持續一段時間（這段時間就是音符的時值，請看上文），播放完后，調用 Stop方法停止脈沖，喇叭不發聲。

這里面有個輔助方法 DelayMillis，用來暫停 X 毫秒，你完全可以用 Thread.Sleep 方法，這里老周寫這個方法，用的是另一種思路——這是參考微軟的寫法。

    class DelayHelper
    {
        public static void DelayMillis(int ms)
        {
            long ticks = ms * Stopwatch.Frequency / 1000;
            long targetTicks = Stopwatch.GetTimestamp() + ticks;
            do
            {
                Thread.SpinWait(1);
            }
            while (Stopwatch.GetTimestamp() < targetTicks);
        }
    }

原理是運用了 Stopwatch 類的計時器，GetTimestamp 方法總能返回計時器最新的 Tick，接著進入循環，每輪循環中調用 Thread.SpinWait(1) 只等待一個代碼周期，這個時間很短，微秒級別的。循環退出條件是 GetTimestamp 方法返回的 Tick 達到我們預定好的時間。

這種方案適合對時間精度高的等待方案，比如等待幾十微秒的。

這里要思考一件事：我們如果把每首曲子的音符都寫進代碼中，如果要播放其他曲子就得改一大遍代碼，很不靈活。當然像 Arduino 那樣沒有操作系統且內部存儲空間很小的板子，要么把代碼寫死，要么加個外部的 SD 卡模塊，把音符信息放SD卡上，然后在代碼中讀。對于樹莓派來說，這事情好辦得要命。樹莓派帶操作系統，而且自身有 micro SD 卡接口，讀寫文件相當方便。

因此，老周把《世上只有媽媽好》的音符頻率和時值輸入到一個文本文件中，要換曲子直接換個文件就完事。格式很簡單，每行一個音符，包括頻率和時值，用空格分開。于是，《世上只有媽媽好》的文件如下：

440 1125
392 375
330 750
392 750
523 750
440 375
392 375
440 1500
0 750
330 750
392 375
440 375
392 750
330 375
294 375
262 375
220 375
392 375
330 375
294 1500
0 750
294 1125
330 375
392 750
392 375
440 375
330 1125
294 375
262 1500
0 750
392 1125
330 375
294 375
262 375
220 375
262 375
196 1500
0 750

其中，你會看到有幾行，音符頻率是 0，這個是為了讓喇叭有停頓。

再寫一個 MusicPlayer 類，可以控制播放整首曲子，并可以指定循環次數。

    public class MusicPlayer : IDisposable
    {
        private bool _playing = false; // 表示是否正在播放
        NotePlayer _noteplayer = null;
        Stream _stream = null;// 文件流

        #region 構造函數
        public MusicPlayer(string noteFilepath)
        {
            _noteplayer = new NotePlayer();
            _stream = File.OpenRead(noteFilepath);
        }
        #endregion

        /// <summary>
        /// 播放音樂
        /// </summary>
        /// <param name="count">重復次數，-1表示無限循環</param>
        public void Start(int count = 1)
        {
            _playing = true;

            if(count == -1)     // 無限循環
            {
                while(_playing)
                {
                    PlaySong();
                }
            }
            else
            {
                while (_playing && count > 0)
                {
                    PlaySong();
                    count--;
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 停止播放
        /// </summary>
        public void Stop() => _playing = false;

        public void Dispose()
        {
            _stream?.Close();
            _stream?.Dispose();
            _noteplayer?.Dispose();
        }

        #region 私有方法
        private void PlaySong()
        {
            string line = null;
            _stream.Seek(0L, SeekOrigin.Begin);
            // 這里一定要讓 leaveOpen 參數為 true
            // 不然 reader 關閉時會直接把文件給釋放
            // 后面就不能播放第二遍了
            using StreamReader _noteReader = new(_stream, leaveOpen: true);
            line = _noteReader.ReadLine();
            int freq, dura;
            while (_playing && (line is not null))
            {
                string[] _s = line.Split(' ');
                if (!int.TryParse(_s[0].Trim(), out freq))
                {
                    continue;
                }
                if (!int.TryParse(_s[1].Trim(), out dura))
                {
                    continue;
                }
                if (freq < 0 || dura < 0)
                {
                    continue;
                }
                // 播放音符
                _noteplayer.PlayNote(freq, dura);
                // 播放完讀下一個音符
                line = _noteReader.ReadLine();
            }
        }
        #endregion
    }

打開包含音符頻率和時值的文件，一行一行地讀。每讀出一行，以空格作分隔符拆開字符串——可拆成兩個元素的字符串數組。第一個元素為頻率，第二個元素為時值，隨后用前面封裝的 PlayNote 播放。

注意實例化 StreamReader 時，一定要保證它被釋放時不要關閉文件，不然打開文件后只能播放一次了，后續的重復播放就會報錯。

回到程序的 Main 方法。

    class Program
    {
        // 聲明字段
        static MusicPlayer ply = null;

        static void Main(string[] args)
        {
            // 當按取消鍵時清理資源
            Console.CancelKeyPress += (_,_) =>
            {
                ply?.Stop();
                ply?.Dispose();
            };

            ply = new("./test01.txt");
            // 嘗試通過命令行參數獲取播放次數
            int count = -1;
            if(args is { Length: > 0})
            {
                string s = args[0];
                if(!int.TryParse(s,out count))
                {
                    count = -1;
                }
            }
            Console.WriteLine($"播放{count}次……");
            ply.Start(count);

            ply.Dispose();
        }

    }

這里還實現了通過命令行參數來設定循環播放次數，-1為單曲循環。

最后是發布，上傳到樹莓派。

下面看怎么接線。

一、如果用小喇叭，注意正負極。如下圖，左邊是負極（接線孔右側有“-”），右邊是正極（接線孔左側有“+”）。負極接樹莓派的 GND（有多個，隨便挑一個），正極串聯一個大于 100 Ω 的電阻（電阻一定要接，不然會有破音，而且時間長了會燒掉喇叭，阻值 100 - 200 均可，電阻大了聲音小一點）后接 GPIO 18，這個你看過上一篇文章就知道了，4B 只有這個引腳能產生第一路 PWM，其他樹莓派你可以自己試。

二、使用無源蜂鳴器。這個得看你買的模塊是什么樣子的，老周買的這個是三個引腳的。

VCC 接樹莓派供電腳，3.3V 和 5V 均可，都兼容，放心燒不了，上面有100歐的電阻。

GND 接樹莓派 GND。

IO 接樹莓派的 GPIO 18。

執行程序，就可以欣賞音樂了。

示例源代碼，請點擊這里

可以試聽一下效果

=====================================================================

補充一下，開發板只能產生方波，不能產生正弦（含余弦）波，更不能產生疊加的交流聲波。所以，它只能依據頻率來產生不同的音高，你不能控制其音色，更別指望變成自制 Midi。樹莓派主板上是有 3.5 mm 音頻接口的，要看電影要聽歌，跟電腦一樣，插個耳機或有源音箱（如低音炮）即可。也可以去買一塊專門的功放模塊（針對像 Arduino 那樣沒有音頻接口的板子），不用寫代碼驅動，插上音響就能嗨。當然也有藍牙功放模塊，網購無極限，啥都有可能買到。所以這年頭想DIY還是比較容易的。

原文地址：https://www.cnblogs.com/tcjiaan/p/14395271.html

var deviceShadow = require('deviceShadow');
var ledHandle = GPIO.open("led1");
deviceShadow.bindDevID({
 productKey: "",
 deviceName: "",
 deviceSecret: ""
});
function main(err){
 if(err){
 console.log("連接平臺失敗");
 }else{
 console.log("主程序開始");
 deviceShadow.addDevSetPropertyNotify("LightSwitch", function (lightStatus) {
 GPIO.write(ledHandle, 1-lightStatus);
 });
 var mainLoop = setInterval(function () {
 var ledStatus = GPIO.read(ledHandle);
 deviceShadow.postProperty("LightSwitch", 1-ledStatus);
 }, 2000);
 }
}
deviceShadow.start(main);

var deviceShadow = require('deviceShadow');
var shtc1 = require('shtc1');
var handle = new shtc1('shtc1');
var ledHandle = GPIO.open("led");
deviceShadow.bindDevID({
 productKey: "a17vi82MmxP",
 deviceName: "0001",
 deviceSecret: "tYUngSMqYeDxODgtX3DNKkQ7920I3t4T"
});
function main(err) {
 if (err) {
 console.log("連接平臺失敗");
 } else {
 console.log("主程序開始");
 var mainLoop = setInterval(function () {
 var val = handle.getTempHumi();
 console.log('shtc1:temp=' + val[0] + ' humi:' + val[1]);
 deviceShadow.postProperty("CurrentTemperature", val[0]);
 deviceShadow.postProperty("RelativeHumidity", val[1]);
 }, 2000);
 }
}
deviceShadow.start(main);