Lekcja 8: Zagrajmy muzyczkę.

Lekcja dotyczy wykorzystania tzw. buzzera do wydawania dźwięków. Zagramy znaną przez wszystkich melodię. Ciekawe czy ją znacie...
Buzzer to element magnetyczny generujący dźwięk. Jego specyfikacja znajduje się w tabeli poniżej.

Symbol: Buzzer z generatorem 5V 12mm - THT
  • Napięcie zasilania: 5 V
  • Głoścności: 85 dB
  • Pobór prądu: maks. 30 mA
  • Czestotliwość: 2,3 kHz ± 500 Hz
  • Średnica: 12 mm
  • Wysokość: 9.5 mm
  • Raster: 7.6 mm
  • Obudowa: przewlekana - THT

Z teorii muzyki wiemy, że określone dźwięki mają swoje częstotliwości jak przedstawiono w tabeli poniżej.

DźwiękCzęstotliwość [Hz]DługośćTon
c261 Hz 3830 1915
d294 Hz 3400 1700
e329 Hz 3038 1519
f349 Hz 2864 1432
g392 Hz 2550 1275
a440 Hz 2272 1136
h493 Hz 2028 1014
C523 Hz 1912 956

Wykorzystamy buzzer w prosty sposób generując dźwięki o określonej długości i wysokości. Jako, że nasz buzzer może być zasilany napięciem 5V, podłączymy go bezpośrednio do Arduino do pinu np. numer 13 wg schematu jak poniżej:

Piszemy kod jak poniżej:

        int PIN = 13;
        int dlugosc = 32; 
        char nuty[] = "eefggfedccdeeddeefggfedccdedcc "; 
        int bity[] = { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2 };
        int tempo = 200;
        
        void grajTon(int tone, int czastrwania) {
            for (long i = 0; i < czastrwania * 1000L; i += tone * 2) {
                digitalWrite(PIN, HIGH);
                delayMicroseconds(tone);
                digitalWrite(PIN, LOW);
                delayMicroseconds(tone);}
            }
        void graj(char nuta, int czastrwania) {
            char symbol[] = { 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'a', 'b', 'C' };
            int tony[] = { 1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014, 956 };
            for (int i = 0; i < 8; i++) {
                if (symbol[i] == nuta) {
                    grajTon(tony[i], czastrwania);}
            }}
        void setup() {
            pinMode(PIN, OUTPUT);
            }
        void loop() {
            for (int i = 0; i < dlugosc; i++) {
            if (nuty[i] == ' ') {
                    delay(bity[i] * tempo);} 
                else {
                    graj(nuty[i], bity[i] * tempo);}
            delay(tempo / 2); 
            }}

Jak widzimy, nasz kod jest trochę bardziej skomplikowany niż poprzednie.
W linii 1 deklarujemy zmienną PIN, która będzie przechowywać numer pinu 13 do późniejszych funkcji.
W linii 2 deklarujemy długość naszej melodii, a dokładnie ilość dźwięków.
W linii 3 deklarujemy zmienną typu char o nazwie nuty, która będzie przechowywać naszą melodię. Zauważmy, że to nowy typ zmiennej, która przechowuje ciąg znaków. Spacja na końcu jest przerwą między powtórzeniami melodii.
W linii 4 deklarujemy zmienną bity, która przechowuje bit melodii, a dokładnie długość trwania jednego bitu.
W linii 5 deklarujemy tempo grania melodii.
W linii 7 pojawia się zdefiniowana przez nas nowa funkcja o nazwie grajTon, której zadaniem jest odtworzenie tonu przez wykonanie funkcji digitalWrite. Jak pamiętamy z wcześniejszych lekcji, podanie numeru pinu i polecenia HIGH lub LOW włącza lub wyłącza sygnał na danym pinie. W linii 10 i 11 pojawia się nowa funkcja delayMicroseconds, która tak jak znana już nam funkcja delay odpowiada za przerwę w działaniu kodu, ale tym razem czas przerwy podajemy w mikrosekundach.
W linii 14 zaczyna się zdefiniowana przez nas funkcja graj, której zadaniem jest dopasowanie symbolu do danej wartości tonów, których zestaw widzieliśmy wcześniej w tabeli. Funkcja zawiera dwie zmienne: typu char i int. Po dopasowaniu tonu wywoływana jest w linii 19 poprzednia funkcja grajTon o zadanej wartości tonu i czasie trwania.
W linii 21 mamy standardową funkcję z przypisaniem numeru do pinu.
W linii 24 zaczyna się funkcja loop, której zadaniem jest ciągłe odtwarzanie sekwencji tonów w pętli z określony tempem. Funkjca if sprawdza tylko czy dany ton nie jest spacją, która ma 'wygrać' ciszę (spacja jako ostatni symbol w deklaracji w linii 3).
Sprawdzamy teraz działanie naszego układu.
Znacie tę melodię?



Powrót do spisu materiałów

Nowy zakup

Zakupiliśmy nowy moduł Arduino Leonardo i Yun z obsługą sieci przez Ethernet i WiFi.

Nowe czujniki

Mamy nowe czujniki żyroskopowe. Możemy kontrolować położenie robota.

Zajęcia otwarte

Zapraszamy na zajęcia otwarte uczniów klas V, VI i gimnazjów, które odbywają się w każdy czwartek w godz. 15.00-16.00 (Wcześniej prosimy o kontakt).