Arduino工作講座 音階を鳴らしてみよう(受動ブザー)

Arduino工作講座

Arduino Unoを利用した電子工作を学習する講座シリーズ。Arduino工作講座の第8弾。この講座では、音階を出す方法を学ぶことができます。

Arduino工作講座 音階を鳴らしてみよう(受動ブザー)

前回、アラームを出す方法を学びましたが、アラームだけでは音を出しただけという感じがします。今回の講座では音階を出す方法を学ぶことができます。このレッスンはELEGOO社のArduino基本セットのチュートリアルのレッスン7を参考にさせていただいています。

この講座をクリアすると音階を鳴らすことができるようになります。

必要となる部品

  • Arduino Uno
  • 受動ブザー
  • ジャンパー線 赤色と黒色

回路と回路図

利用している受動ブザーが前回の物と同じ絵柄でした。見た目が今回の物の方が、この絵柄と似ていますので、わかりやすく、前回の講座の方は絵柄を変えておきました。シールがついている方が、アラーム。ついてない方が今回です。市販の部品のほとんどが同様になっているので確認して見てください。

配線はとっても簡単、2本の線を受動ブザーにつなぐだけですね。もちろん、Arduinoには、USBのケーブルをつなげます。ELEGOO社のArduino基本セットのチュートリアルのレッスン7とは、接続しているピンを変えてあります。アラームを鳴らした時と同じ12番を利用しています。基本的に、アナログとデジタルのピンが存在しますが、同じピン同士であれば、考えなくても利用することができます。特別な役割を持ったピンも存在しますが、今は気にしなくても良いと思います。

今回の場合は、ブザーを変えただけで、ピンの配置も変わらないですし、回路図も変わらないです。プログラムは、ELEGOO社のチュートリアルとは、ピンが変更されています。

プログラムコード

//www.elegoo.com
//2016.12.08

#include "pitches.h"
 
// notes in the melody:
int melody[] = {
  NOTE_C5, NOTE_D5, NOTE_E5, NOTE_F5, NOTE_G5, NOTE_A5, NOTE_B5, NOTE_C6};
int duration = 500;  // 500 miliseconds
 
void setup() {
 
}
 
void loop() {  
  for (int thisNote = 0; thisNote < 8; thisNote++) {
    // pin12 output the voice, every scale is 0.5 sencond
    tone(12, melody[thisNote], duration);
     
    // Output the voice after several minutes
    delay(1000);
  }
   
  // restart after two seconds 
  delay(2000);
}
/*************************************************
 * Public Constants : pitches.h
 *************************************************/

#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  // ************************ NOTE_C5 *********************
#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
 

tone関数で、どのピンのブザーに、どんな音を鳴らすのかを指定します。pitchesというヘッターファイルに音階情報が書かれています。それに対応した信号を与えると音階が鳴ります。

このプログラムでは、melodyという名前の配列に鳴らしたい音階を予め入れてあり、順番に鳴らしています。この場合は、「ドレミファソラシド」と入っています。そして、ドを出すための情報として、523という情報が書かれています。523ヘルツのトーン信号を出すとドに聞こえるということになります。

tone(pin,frequency,duration)

pin:トーンを生成するArduinoピン。
frequency:ヘルツ単位のトーンの周波数。許可されるデータ型:unsigned int
duration:ミリ秒単位のトーンの持続時間(オプション)。許可されるデータ型:unsigned long
ブザーを利用しているピンの番号と、音階が鳴る周波数を指定してあげると、その音が鳴ります。

pitches.h:音階情報

このファイルには、一般的な音階を出すための周波数の情報が書かれています。たとえば、NOTE_C4はドレミのドです。NOTE_FS4はFシャープなどの音階の情報です。

チューリップ

#include "pitches.h"
 
// notes in the melody: tyurippu

int melody[] = {
  NOTE_C5, NOTE_D5, NOTE_E5, NOTE_C5, NOTE_D5, NOTE_E5, NOTE_G5, NOTE_E5, NOTE_D5,NOTE_C5, NOTE_D5, NOTE_E5, NOTE_D5};
int duration = 500;  // 500 miliseconds
 
void setup() {
 
}
 
void loop() {  
  for (int thisNote = 0; thisNote < 13; thisNote++) {
    // pin12 output the voice, every scale is 0.5 sencond
    tone(12, melody[thisNote], duration);
     
    // Output the voice after several minutes
    delay(1000);
  }
   
  // restart after two seconds 
  delay(2000);
}

メロディーの配列を変更して、童謡のチューリップにしてみました。

予め、melodyという配列に「ドレミドレミソミレドレミレ」といれたたけです。でも、十分に童謡チューリップになったと思いませんか。

メロディーを変えることで、いろいろな曲が演奏できるようになりました。電子工作で音を出すことを二回にわたって行ってきました。

どうですか、見ているだけでは、音が聞けません。電子工作初めてみたくなりませんか?音楽の再生やラジオなどにも挑戦していきたいですね。では、また、次のArduino工作講座で。 

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