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基于Arduino的电子音乐发声器设计

更新时间  2022-05-21 00:19 阅读
本文摘要:章节Arduino是一个基于对外开放完整代码的SimpleI/O平台,由硬件(MCU及外围电路)和软件(编程模块和语言)两部分构成。它基于单片机系统研发,具备用于非常简单,功能多样,价格低廉等优点,普遍应用于电子系统设计和对话产品开发方面。 目前市场所闻电子音乐发声器调节不便,价格较高,无法很好地构建和使用者的交互。

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章节Arduino是一个基于对外开放完整代码的SimpleI/O平台,由硬件(MCU及外围电路)和软件(编程模块和语言)两部分构成。它基于单片机系统研发,具备用于非常简单,功能多样,价格低廉等优点,普遍应用于电子系统设计和对话产品开发方面。

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目前市场所闻电子音乐发声器调节不便,价格较高,无法很好地构建和使用者的交互。本电子音乐发声器的设计以ArduinoUNO板为掌控核心,在涉及乐理基础知识上,充分利用Arduino编辑器自带Tone拓展库,以数组形式输入各音符的登录频率和节奏,送往无源蜂鸣器和彩色LED,构建了音乐播出和随音乐节奏亮灭的LED效果。

在操作者方面,可以通过非常简单改动数组数据(音高和节奏)构建电子音乐的DIY,在喜爱动人音乐的同时,充分发挥使用者的创造性。1系统硬件设计本发声器以ArduinoUNO为掌控核心,外部电路还包括控制电路、蜂鸣器电路、LED表明节奏电路,系统硬件电路图如图1右图。

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电源S1对整个电路起掌控起到,当检测到电源按下,即D3端口为高电平时,电路开始工作。预先的组织好的音符数据(音高和节奏)通过数字端口D8发送到5V无源蜂鸣器J1,无源蜂鸣器接管到特定频率的(即特定的音高)方波去驱动它,可以收到“DoReMiFaSolLaSi”的音乐效果。

各数据再加延时(即节奏数据)才可构建乐曲的播出。无源蜂鸣器的优点是声音频率高效率,可以和LED适配一个掌控口。所以,D8端口的数据同时添加LED1、LED2、LED3上时,其节奏性的亮灭构建了节奏的表明。2软件设计2.1乐曲播出原理2.1.1单音符的弹奏原理一首乐曲由若干音符构成。

从物理的角度来说,每一个音符唯一对应一个倾听频率。Arduino只要把这个频率数据发送给蜂鸣器或喇叭,就不会收到对应的音符。ArduinoIDE自带的头文件“pitches.h”中以宏定义的形式得出了各个音符和频率的对应关系表格。例如“#defineNOTE_C4262”语句得出了钢琴标准键盘小字一组C4(读法为Do)按键对应的频率是262Hz。

因此,只要需要辨识等价的乐谱,就能获得一组对应当乐曲的频率数据,即制作出有其数组形式的韵律函数。


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