(arduino)详解蜂鸣器演奏音乐并配有LED闪烁实验
本帖最后由 mybag1 于 2013-9-28 16:05 编辑一、本次实验所需器材
1、Arduino板
2、无源蜂鸣器:一种一体化结构的电子讯响器,分为有源蜂鸣器与无源蜂鸣器。这里的“源”不是指电源,而是指震荡源,有源蜂鸣器内部带震荡源,所以只要一通电就会响,而无源内部不带震荡源,所以如果仅用直流信号无法令其鸣叫,必须用2K-5K的方波去驱动它。从外观上看,两种蜂鸣器区别不大,但将两种蜂鸣器的引脚都朝上放置时,可以看出有绿色电路板的一种是无源蜂鸣器,没有电路板而用黑胶封闭的一种是有源蜂鸣器。如图:
3、LED:一个
4、杜邦线:若干
5、面包板:一个
二、无源蜂鸣器发声实验
通过上网查询参数,得到其工作电压为5V,和arduino控制板数字端口输出电压一致,所以不需要接电阻,于是其与arduino的布线图和原理图如下:
把下面的代码上传到arduino控制板上:
inttonepin=6;//设置控制蜂鸣器的数字6脚
void setup()
{
pinMode(tonepin,OUTPUT);//设置数字IO脚模式,OUTPUT为输出
}
void loop()
{
unsigned char i,j;
while(1)
{
for(i=0;i<80;i++)//输出一个频率的声音
{
digitalWrite(tonepin,HIGH);//发声音
delay(1);//延时1ms
digitalWrite(tonepin,LOW);//不发声音
delay(1);//延时ms
}
for(i=0;i<100;i++)//输出另一个频率的声音,这里的100与前面的80一样,用来控制频率,可以自己调节
{
digitalWrite(tonepin,HIGH);
delay(2);
digitalWrite(tonepin,LOW);
delay(2);
}
}
}
从上面的代码可以看出,for语句中的80、100控制了频率,delay控制了时长,类似与音乐中的节拍。
实验视频如下:
http://v.youku.com/v_show/id_XNjE0NDc5Nzg0.html
三、无线蜂鸣器演奏音乐
从上面的实验看,如果我们能够控制好频率和节拍,那就有可能演奏出动听的音乐。因此,我们首先需要搞清楚各音调的频率,具体见下表:
低音:
音调音符1#2#3#4#5#6#7#
A221248278294330371416
B248278294330371416467
C131147165175196221248
D147165175196221248278
E165175196221248278312
F175196221234262294330
G196221234262294330371
中音:
音调音符1234567
A441495556589661742833
B495556624661742833935
C262294330350393441495
D294330350393441495556
E330350393441495556624
F350393441495556624661
G393441495556624661742
高音:
音调音符1#2#3#4#5#6#7#
A88299011121178132214841665
B990111211781322148416651869
C525589661700786882990
D5896617007868829901112
E66170078688299011121248
F700786882935104911781322
G7868829901049117813221484
我们知道了音调的频率后,下一步就是控制音符的演奏时间。每个音符都会播放一定的时间,这样才能构成一首优美的曲子,而不是生硬的一个调的把所有的音符一股脑的都播放出来。音符节奏分为一拍、半拍、1/4拍、1/8拍,我们规定一拍音符的时间为1;半拍为0.5;1/4拍为0.25;1/8拍为0.125……,所以我们可以为每个音符赋予这样的拍子播放出来,音乐就成了。
这里我们具体以《欢乐颂》为例:
从简谱看,该音乐是D调的,这里的各音符对应的频率对应的是上表中D调的部分。另外,该音乐为四分之四拍,每个对应为1拍。几个特殊音符说明如下:
第一,普通音符。如第一个音符3,对应频率350,占1拍。
第二,带下划线音符,表示0.5拍。
第三,有的音符后带一个点,表示多加0.5拍,即1+0.5
第四,有的音符后带一个—,表示多加1拍,即1+1
第五,有的两个连续的音符上面带弧线,表示连音,可以稍微改下连音后面那个音的频率,比如减少或增加一些数值(需自己调试),这样表现会更流畅,其实不做处理,影响也不大。
下面,看具体代码:
#define NTD0 -1
#define NTD1 294
#define NTD2 330
#define NTD3 350
#define NTD4 393
#define NTD5 441
#define NTD6 495
#define NTD7 556
#define NTDL1 147
#define NTDL2 165
#define NTDL3 175
#define NTDL4 196
#define NTDL5 221
#define NTDL6 248
#define NTDL7 278
#define NTDH1 589
#define NTDH2 661
#define NTDH3 700
#define NTDH4 786
#define NTDH5 882
#define NTDH6 990
#define NTDH7 112
//列出全部D调的频率
#define WHOLE 1
#define HALF 0.5
#define QUARTER 0.25
#define EIGHTH 0.25
#define SIXTEENTH 0.625
//列出所有节拍
int tune[]= //根据简谱列出各频率
{
NTD3,NTD3,NTD4,NTD5,
NTD5,NTD4,NTD3,NTD2,
NTD1,NTD1,NTD2,NTD3,
NTD3,NTD2,NTD2,
NTD3,NTD3,NTD4,NTD5,
NTD5,NTD4,NTD3,NTD2,
NTD1,NTD1,NTD2,NTD3,
NTD2,NTD1,NTD1,
NTD2,NTD2,NTD3,NTD1,
NTD2,NTD3,NTD4,NTD3,NTD1,
NTD2,NTD3,NTD4,NTD3,NTD2,
NTD1,NTD2,NTDL5,NTD0,
NTD3,NTD3,NTD4,NTD5,
NTD5,NTD4,NTD3,NTD4,NTD2,
NTD1,NTD1,NTD2,NTD3,
NTD2,NTD1,NTD1
};
float durt[]= //根据简谱列出各节拍
{
1,1,1,1,
1,1,1,1,
1,1,1,1,
1+0.5,0.5,1+1,
1,1,1,1,
1,1,1,1,
1,1,1,1,
1+0.5,0.5,1+1,
1,1,1,1,
1,0.5,0.5,1,1,
1,0.5,0.5,1,1,
1,1,1,1,
1,1,1,1,
1,1,1,0.5,0.5,
1,1,1,1,
1+0.5,0.5,1+1,
};
int length;
int tonepin=6; //得用6号接口
void setup()
{
pinMode(tonepin,OUTPUT);
length=sizeof(tune)/sizeof(tune); //计算长度
}
void loop()
{
for(int x=0;x<length;x++)
{
tone(tonepin,tune);
delay(500*durt); //这里用来根据节拍调节延时,500这个指数可以自己调整,在该音乐中,我发现用500比较合适。
noTone(tonepin);
}
delay(2000);
}
实验视频如下:
http://v.youku.com/v_show/id_XNjE0NDgyNDUy.html
四、LED灯伴随音乐闪烁
结何入门笔记(3)(http://wikicode.net/?p=163或者http://www.cnblogs.com/xiaowuyi/p/3337739.html),做一个LED灯伴随音乐进行闪烁。实验布线图和原理图如下:
实验代码为:
#define NTD0 -1
#define NTD1 294
#define NTD2 330
#define NTD3 350
#define NTD4 393
#define NTD5 441
#define NTD6 495
#define NTD7 556
#define NTDL1 147
#define NTDL2 165
#define NTDL3 175
#define NTDL4 196
#define NTDL5 221
#define NTDL6 248
#define NTDL7 278
#define NTDH1 589
#define NTDH2 661
#define NTDH3 700
#define NTDH4 786
#define NTDH5 882
#define NTDH6 990
#define NTDH7 112
//c pinlv
#define WHOLE 1
#define HALF 0.5
#define QUARTER 0.25
#define EIGHTH 0.25
#define SIXTEENTH 0.625
int tune[]=
{
NTD3,NTD3,NTD4,NTD5,
NTD5,NTD4,NTD3,NTD2,
NTD1,NTD1,NTD2,NTD3,
NTD3,NTD2,NTD2,
NTD3,NTD3,NTD4,NTD5,
NTD5,NTD4,NTD3,NTD2,
NTD1,NTD1,NTD2,NTD3,
NTD2,NTD1,NTD1,
NTD2,NTD2,NTD3,NTD1,
NTD2,NTD3,NTD4,NTD3,NTD1,
NTD2,NTD3,NTD4,NTD3,NTD2,
NTD1,NTD2,NTDL5,NTD0,
NTD3,NTD3,NTD4,NTD5,
NTD5,NTD4,NTD3,NTD4,NTD2,
NTD1,NTD1,NTD2,NTD3,
NTD2,NTD1,NTD1
};
float durt[]=
{
1,1,1,1,
1,1,1,1,
1,1,1,1,
1+0.5,0.5,1+1,
1,1,1,1,
1,1,1,1,
1,1,1,1,
1+0.5,0.5,1+1,
1,1,1,1,
1,0.5,0.5,1,1,
1,0.5,0.5,1,1,
1,1,1,1,
1,1,1,1,
1,1,1,0.5,0.5,
1,1,1,1,
1+0.5,0.5,1+1,
};
int length;
int tonepin=6;
int ledp=1;
void setup()
{
pinMode(tonepin,OUTPUT);
pinMode(ledp,OUTPUT);
length=sizeof(tune)/sizeof(tune);
}
void loop()
{
for(int x=0;x<length;x++)
{
tone(tonepin,tune);
digitalWrite(ledp, HIGH);
delay(400*durt);//与前一代码不同之处,这里将原来的500分为了400和100,分别控制led的开与关,对于蜂鸣器来说依然是500.
digitalWrite(ledp, LOW);
delay(100*durt);
noTone(tonepin);
}
delay(2000);
}
实验视频为:
http://v.youku.com/v_show/id_XNjE0NDg1MTg0.html
从视频来看,LED的闪烁还有点不合节奏,可以调整下程序中400和100的分配,使其看上去更合拍。
:)太爽了,这样就可以自己谱曲了 {:soso_e179:}这样改下去是不是可以直接导入MP3用蜂鸣器播放~ SaorUicnext 发表于 2014-1-9 20:51 static/image/common/back.gif
这样改下去是不是可以直接导入MP3用蜂鸣器播放~
不是,蜂鸣器是不能播放MP3 楼主能否帮这个试验发我邮箱[email protected],做毕业课程关于arduino,刚入门,现在找资料留着参考,谢谢楼主了!
mark…… 不错不错,非常适合初学者 不错不错,非常适合初学者,收藏了 NTD0和NTD1是何用处? 哇塞,楼主写的不错,我正好在研究音乐的问题,谢谢楼主给解疑了,大大的赞!!
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