Gi lyd til et Arduino-prosjekt

Gi lyd til et Arduino-prosjekt

I dette kapittelet skal vi se på hvordan vi kan gi lyd til det vi bygger, ved hjelp av piezosummere.

Analog og digital piezosummer

Det finnes to typer piezosummere: analoge og digitale. De digitale gir en bestemt tone og styres ved hjelp av at spenningen slås av og på. En digital piezosummer kan styres med følgende kode:

void loop() {
  digitalWrite(buzzerPin, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(buzzerPin, LOW);
  delay(1000);
}

Skjematisk symbol for piezosummer

Analoge piezosummere (også kalt passive piezosummere) kan spille forskjellige toner og styres derfor ikke ved hjelp av at spenningen slås av og på. I stedet brukes funksjonen tone, som sender ut ønsket tone (frekvens) til ønsket tid. Tone kan bare generere firkantkurver og kan ikke regulere lydstyrken (volum). Du får derfor ingen hifi-opplevelse, men det går fint å spille enkle melodier.

Akustisk feedback

Terningen fra Bygge en terning hadde vi enkelt kunne forbedre med akustisk feedback. Ved hjelp av en digital summer kan terningen pipe hvilket siffer terningen havnet på. For å få til dette må vi først og fremst koble til en digital piezosummer. I bokens medfølgende komponentpakke finnes både en analog og digital piezosummer. Den digitale er den med tekst oppå. Den kobler vi til i riktig retning.

Illustrasjon laget med komponenter fra Fritzing (fritzing.org). CC BY-SA 3.0

Skissen må også oppdateres. Vi setter GPIO-pinne 10 som utgang for piezosummeren. Vi legger også til et argument i setDice-funksjonen: acousticFeedback. Det er en boolean som bestemmer om summeren skal lage en lyd eller ikke. Hvis boolean er satt til sant (true), vil en for-løkke få piezosummeren til å pipe like mange ganger som terningen viser.

Når vi også har oppdatert alle kall til setDice-funksjonen, ser den ferdige skissen slik ut:

RollDice2.ino

Spille melodier

Med en analog piezosummer kan vi spille hele melodier. Ved å fjerne unødige komponenter fra koblingsbrettet og bytte den digitale piezosummeren til en analog, kommer vi raskt i gang.

Illustrasjon laget med komponenter fra Fritzing (fritzing.org). CC BY-SA 3.0

To ting er nødvendige for å kunne spille melodier:

  • en liste over hvilke toner som tilsvarer hvilke frekvenser
  • en melodi (en lista med toner).

Arduino.cc tilbyr en liste med toner. Gå til kjll.cm/arduino-tones og kopier listen. 

/*************************************************
 * Public Constants
 *************************************************/

#define NOTE_B0  31
#define NOTE_C1  33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1  37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1  41
#define NOTE_F1  44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1  49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1  55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1  62
#define NOTE_C2  65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2  73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2  82
#define NOTE_F2  87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2  98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2  110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2  123
#define NOTE_C3  131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3  147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3  165
#define NOTE_F3  175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3  196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3  220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3  247
#define NOTE_C4  262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4  294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4  330
#define NOTE_F4  349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4  392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4  440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4  494
#define NOTE_C5  523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5  587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5  659
#define NOTE_F5  698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5  784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5  880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5  988
#define NOTE_C6  1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6  1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6  1319
#define NOTE_F6  1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6  1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6  1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6  1976
#define NOTE_C7  2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7  2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7  2637
#define NOTE_F7  2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7  3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7  3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7  3951
#define NOTE_C8  4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8  4699
#define NOTE_DS8 4978

pitches.h

Legg merke til at pitches.h bruker define-variabler. Det er en annen måte å skrive konstanter på. Forskjellen er at konstanter ligger igjen som henvisninger i den ferdige maskinkoden, mens kompilatoren erstatter alle forekomster av define-variablene i skissen før den kompileres. Vi foretrekker å bruke konstanter i vår egen kode, siden det reduserer risikoen for feil.

Listen skal legges i en separat fil. Vi lager derfor en ny fane og kaller den pitches.h.

Lag en ny fane.
Lim inn listen i en ny fane kalt pitches.h. 

Vi lager også en ny fane der vi skal legge inn melodien. Den kaller vi melody.h.

I denne sammenhengen består en melodi av et int-array med toner (som oversettes til frekvenser) og et int-array med tonevarigheter. På nettet er det massevis av melodier som er oppdelt på denne måten. Vi låner en Tetris-melodi (utgitt under Creative Commons-lisensen) og kopierer den til melody.h-fanen vår (se her).

// Notes
int melody[] = {
  NOTE_E5, NOTE_E3, NOTE_B4, NOTE_C5, NOTE_D5, NOTE_E5, NOTE_D5, NOTE_C5, 
  NOTE_B4, NOTE_A4, NOTE_A3, NOTE_A4, NOTE_C5, NOTE_E5, NOTE_A3, NOTE_D5,
  NOTE_C5, NOTE_B4, NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_C5, NOTE_D5, NOTE_E3, NOTE_E5,
  NOTE_E3, NOTE_C5, NOTE_A3, NOTE_A4, NOTE_A3, NOTE_A4, NOTE_A3, NOTE_B2, 
  NOTE_C3, NOTE_D3, NOTE_D5, NOTE_F5, NOTE_A5, NOTE_C5, NOTE_C5, NOTE_G5, 
  NOTE_F5, NOTE_E5, NOTE_C3, 0, NOTE_C5, NOTE_E5, NOTE_A4, NOTE_G4, NOTE_D5,
  NOTE_C5, NOTE_B4, NOTE_E4, NOTE_B4, NOTE_C5, NOTE_D5, NOTE_G4, NOTE_E5, 
  NOTE_G4, NOTE_C5, NOTE_E4, NOTE_A4, NOTE_E3, NOTE_A4, 0, 
};

// Note durations
int noteDurations[] = {
  8,8,8,8,8,16,16,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
  8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
  8,4,8,8,16,16,8,8,8,8,8,8,8,16,16,8,
  8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,4,4,8,
};


Toner og tonevarigheter fra Tetris with Bass av Electricmango. CC BY-SA 4.0

I hovedskissen begynner vi med å inkludere pitches- og melody-filen og angi buzzerPin til GPIO-pinne 10. I loop-funksjonen kaller vi opp playTone-funksjonen med argument for hvilke toner den skal spille, hvor lenge den skal spille de ulike tonene, og hvor mange toner den skal spille totalt. PlayTone-funksjonen tar deretter over og spiller tonene. 

MusicPlayer.ino

Hvis vi vil spille en annen melodi, kan vi bytte ut innholdet i melody.h med nye toner og tonelengder. 

Sist endret: 2017-09-08