Arduino 習作工坊 - Lesson 3 電音之夜
8 likes3,423 views
本文件介绍了音频频率、MIDI（乐器数字接口）及其在Arduino项目中的应用，包括如何通过Arduino代码生成不同频率的音调和读取输入以控制音频输出。提供了具体的电路图和代码示例，以演示如何使用SD卡播放音频文件，并强调了基本的音频控制和信号处理知识。文档还简要概述了一些电子器件和软件的使用，以及与音频相关的进阶主题。
Arduino 習作工坊 - Lesson 3 電音之夜
- 1. Arduino Plus MakerBar Taipei Workshop
- 3. • •
- 4. 聲音波形
- 5. 模擬波形
- 6. 聲音頻率 頻率,單位為赫茲 (括號內為半⾳音距離,"(0)"為中央C) ⼋八度 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C 16.352 (−48) 32.703 (−36) 65.406 (−24) 130.81 (−12) 261.63 (0) 523.25 (+12) 1046.5 (+24) 2093.0 (+36) 4186.0 (+48) 8372.0 (+60) D 18.354 (−46) 36.708 (−34) 73.416 (−22) 146.83 (−10) 293.66 (+2) 587.33 (+14) 1174.7 (+26) 2349.3 (+38) 4698.6 (+50) 9397.3 (+62) E 20.602 (−44) 41.203 (−32) 82.407 (−20) 164.81 (−8) 329.63 (+4) 659.26 (+16) 1318.5 (+28) 2637.0 (+40) 5274.0 (+52) 10548 (+64) F 21.827 (−43) 43.654 (−31) 87.307 (−19) 174.61 (−7) 349.23 (+5) 698.46 (+17) 1396.9 (+29) 2793.8 (+41) 5587.7 (+53) 11175 (+65) G 24.500 (−41) 48.999 (−29) 97.999 (−17) 196.00 (−5) 392.00 (+7) 783.99 (+19) 1568.0 (+31) 3136.0 (+43) 6271.9 (+55) 12544 (+67) A 27.500 (−39) 55.000 (−27) 110.00 (−15) 220.00 (−3) 440.00 (+9) 880.00 (+21) 1760.0 (+33) 3520.0 (+45) 7040.0 (+57) 14080 (+69) B 30.868 (−37) 61.735 (−25) 123.47 (−13) 246.94 (−1) 493.88 (+11) 987.77 (+23) 1975.5 (+35) 3951.1 (+47) 7902.1 (+59) 15804 (+71)
- 8. MIDI • 樂器數位介面（Musical Instrument Digital Interface，簡稱MIDI）是一個工業標準的電子通訊協 定，為電子樂器等演奏裝置（如合成器）定義各種音符 或彈奏碼，容許電子樂器、電腦、手機或其它的舞台演 出配備彼此連接，調整和同步，得以即時交換演奏資 料。 • MIDI不傳送聲音，只傳送像是音調和音樂強度的資 料，音量，顫音和相位等參數的控制訊號，還有設定節 奏的時鐘信號。在不同的電腦上，輸出的聲音也因音源 器不同而有差異。
- 10. MIDI範例 EX1
- 11. 電路圖
- 12. 程式EX1 void setup() { } void loop() { tone(6, 440, 200); delay(200); noTone(6); } Pin6播放「A」midi音， 持續0.2秒 tone(pin, frequency, duration)
- 13. #include ”pitches.h” void setup() { } 新增 tone(6, NOTE_A4, 200); delay(200); 更改
- 14. 14 • Input A0電位器：0 ~ 1023 • Output 頻率：100 ~ 2000 • int x = map(analogRead(A0), 0, 1023, 100, 2000); • tone(6, x , 200); EX2_1
- 15. EX2_1 15 void setup(){ Serial.begin(9600); } void loop() { int sensor = analogRead(A0); int x = map(analogRead(A0), 0, 1023, 100, 2000); tone(6, x , 200); Serial.println(x); }//end loop
- 16. MIDI範例 EX2_2
- 17. 17 程式EX2_2 void setup(){ Serial.begin(9600); } void loop() { int sensor = analogRead(A0); if(sensor > 500 && sensor < 800) { tone(6, 440, 200); delay(200); noTone(6); Serial.println(sensor); } else if (sensor > 0 && sensor < 500){ tone(6, 220, 200); delay(200); noTone(6); Serial.println(sensor); } else{ tone(6, 880, 200); delay(200); noTone(6); Serial.println(sensor); } }//end loop
- 18. practice time-副程式 void setup(){ Serial.begin(9600); } void loop() { int sensor = analogRead(A0); if(sensor > 500 && sensor < 800) { tone(6, 440, 200); delay(200); noTone(6); Serial.println(sensor); } else if (sensor > 0 && sensor < 500){ tone(6, 220, 200); delay(200); noTone(6); Serial.println(sensor); } else{ play(); Serial.println( sensor); } }//end loop void play() { tone(6, 880, 200); delay(200); noTone(6); }
- 19. 19 程式EX2_3 : 加入play(int freq)void setup(){ Serial.begin(9600); } void loop() { int sensor = analogRead(A0); if(sensor > 500 && sensor < 800) { play(440); Serial.println(sensor); } else if (sensor > 0 && sensor < 500){ play(220); Serial.println(sensor); } else{ play(880); Serial.println(sensor); } } void play(int freq) { tone(6, freq, 200); delay(200); noTone(6); }
- 21. SD Shield
- 22. SPI? 串列外設介面（Serial Peripheral Interface Bus， SPI），類似I²C，是一種4線同步序列資料協定，適 用於可攜式裝置平台系統，但使用率較I²C少。串列 外設介面一般是4線，有時亦可為3線，有別於I²C的 2線，以及1-Wire。
- 25. 音樂轉檔(WAV→AFM)
- 27. 27
- 29. 撥放音樂 EX3
- 30. 電路圖 注意順序!!!!
- 31. #include <SimpleSDAudio.h> void setup() { SdPlay.setSDCSPin(10); SdPlay.init(SSDA_MODE_FULLRATE | SSDA_MODE_STEREO |SSDA_MODE_AUTOWORKER); if(!SdPlay.setFile(“A16.AFM”)) { Serial.println(F(" not found on card! Error code: ")); Serial.println(SdPlay.getLastError()); while(1); } else { Serial.println(F("found.")); SdPlay.play(); } }
- 32. 音樂撥放器 EX4
- 33. 電路圖
- 34. 確認SD卡 if (!SdPlay.init(SSDA_MODE_FULLRATE | SSDA_MODE_MONO | SSDA_MODE_AUTOWORKER)) { Serial.println(F("initialization failed. Things to check:")); Serial.println(F("* is a card is inserted?")); Serial.println(F("* Is your wiring correct?")); Serial.println(F("* maybe you need to change the chipSelect pin to match your shield or module?")); Serial.print(F("Error code: ")); Serial.println(SdPlay.getLastError()); while(1); }
- 36. 選擇檔案 ReEnter: count = 0; Serial.println(F("rnEnter filename (send newline after input):")); do { while(!Serial.available()) ; c = Serial.read(); ……. if(!SdPlay.setFile(AudioFileName)) { Serial.println(F(" not found on card! Error code: ")); ……
- 37. 選擇狀態 Serial.println(F("Press s for stop, p for play, h for pause, f to select new file, d for deinit, v to view status.")); flag = 1; while(flag) { SdPlay.worker(); // You can remove this line if you like - worker is not necessary if(Serial.available()) { c = Serial.read(); ……
- 38. 接下來可以做什麼? • 音頻放大器 • 逛逛電子商場 • 找尋尋有趣的專題 http://www.goodliffe.org.uk/arduino/mp3player.php