基于Arduino的音樂創作系統設計

這是一款簡易的音樂創作系統。使用 Arduino 驅動無源蜂鳴器和一排 LED 讓音樂起舞。它巧妙的使用了紅外遙控器作為琴鍵，通過編輯「樂譜」程序，來記錄和創作自己的音樂。

項目中還自帶了 Shape of you、Merry Christmas、Star wars、Game of Thrones 等經典流行音樂和電影、游戲原聲！

材料清單

Arduino UNO R3 x 1USB 連接線 x 1跳線 x 21紅色LED x 4綠色LED x 4黃色LED x 2無源蜂鳴器 x 1紅外接收器和遙控器 x 1220Ω 限流電阻器 x 4面包板 x 1

接線

連接 LED 燈和無源蜂鳴器

1、將 LED 燈和蜂鳴器安裝在面包板的同一行。

2、在 LED 燈左側的將 220Ω 限流電阻插入到面包板的 GND 中。

連接兩側的 LED 燈

1、將兩側的 LED 燈連接在一起，同時安裝 5 個電阻。

2、為了方便區分，使用與 LED 燈同色的跳線相連。

連接到 Arduino

1、使用五根跳線將 LED 燈的陽極連接到引腳

2、3、4、5、6。2、將無源蜂鳴器的 GND 引腳連接到面包板的 GND 上。

3、將無源蜂鳴器的正極引腳連接到 Arduino 的引腳 8 上。

4、將 IR 接收器插入面包板，并將信號引腳連接到面包板的引腳 9，將其 VCC 引腳連接到 5V 引腳，最后將 GND 引腳連接到面包板的 GND 上。

編程

庫的介紹

項目中會使用兩個額外的庫：IRremote（用于處理紅外遠程信號） 和 toneAC（生成音調）。這些庫都需要安裝在 Arduino IDE 中。

常量和變量

該代碼定義了一些常量和變量：

IR_RECEIVER_PIN：連接 IR 接收器的引腳。

LED_PINS：連接到 LED 燈的引腳陣列。

BUZZER_PIN：引腳連接到蜂鳴器。

IRrecv IRrecv（IR_RECEIVER_PIN）：用于接收和解碼 IR 信號的對象。

decode_resultsresults：用于存儲解碼的 IR 信號的變量。

tones：與音調相對應的一組頻率。

currentToneIndex：跟蹤當前播放的音調。

lastCommandTime：記錄最后一個 IR 命令的時間，避免快速重復的命令。

debounceDelay：防止由于噪聲或重復信號而快速觸發的延遲。

設置功能

設置功能初始化串行通信，設置 IR 接收器，將 LED 燈引腳配置為輸出，并執行初始 LED 燈閃爍以便獲得視覺反饋。

循環功能

環路功能持續檢查輸入的 IR 信號。如果接收到一個信號，會經過足夠長的去抖動的時間，然后打印信號的十六進制值，播放相應的樂音，并更新最后的命令時間。此外，它還觸發了按順序和反向閃爍 LED 燈的功能。

播放音調功能

playTone 功能將特定的 IR 遠程十六進制值映射到相應的音樂音調。當找到一個有效值時，它會通過蜂鳴器播放相關的音調。短暫暫停后，會移動到下一個音調。如果你想播放歌曲，你可以在 Arduino 相關網站上檢索，你會找到一些不錯的音樂，例如生日快樂歌和超級瑪麗主題曲。

閃爍 LED 燈的功能

LED 燈有三種閃爍的功能：

1、fashLEDs：按模式閃爍 LED 燈，表示指示代碼的開始。

2、flashLEDsSequence：按順序閃爍 LED 燈。

3、flashLEDsReverse：按相反方向閃爍 LED 燈。

播放歌曲

現在就可以開始播放歌曲啦，你已經掌握了音符，可以隨意嘗試代碼中的聲音和音調。你也可以將自己喜歡的歌曲添加到代碼中。

審核編輯：劉清