Learn how to produce various sound via Arduino, and retrieve sond file from SD card module.

1. Arduino Plus
MakerBar Taipei Workshop

3. •
•

4. 聲音波形

5. 模擬波形

6. 聲音頻率
頻率,單位為赫茲 (括號內為半⾳音距離,"(0)"為中央C)
⼋八度 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
C 16.352
(−48)
32.703
(−36)
65.406
(−24)
130.81
(−12)
261.63
(0)
523.25
(+12)
1046.5
(+24)
2093.0
(+36)
4186.0
(+48)
8372.0
(+60)
D 18.354
(−46)
36.708
(−34)
73.416
(−22)
146.83
(−10)
293.66
(+2)
587.33
(+14)
1174.7
(+26)
2349.3
(+38)
4698.6
(+50)
9397.3
(+62)
E 20.602
(−44)
41.203
(−32)
82.407
(−20)
164.81
(−8)
329.63
(+4)
659.26
(+16)
1318.5
(+28)
2637.0
(+40)
5274.0
(+52)
10548
(+64)
F 21.827
(−43)
43.654
(−31)
87.307
(−19)
174.61
(−7)
349.23
(+5)
698.46
(+17)
1396.9
(+29)
2793.8
(+41)
5587.7
(+53)
11175
(+65)
G 24.500
(−41)
48.999
(−29)
97.999
(−17)
196.00
(−5)
392.00
(+7)
783.99
(+19)
1568.0
(+31)
3136.0
(+43)
6271.9
(+55)
12544
(+67)
A 27.500
(−39)
55.000
(−27)
110.00
(−15)
220.00
(−3)
440.00
(+9)
880.00
(+21)
1760.0
(+33)
3520.0
(+45)
7040.0
(+57)
14080
(+69)
B 30.868
(−37)
61.735
(−25)
123.47
(−13)
246.94
(−1)
493.88
(+11)
987.77
(+23)
1975.5
(+35)
3951.1
(+47)
7902.1
(+59)
15804
(+71)

7. MIDI
樂器數位介面
音樂
Music

8. MIDI
• 樂器數位介面（Musical Instrument Digital
Interface，簡稱MIDI）是一個工業標準的電子通訊協
定，為電子樂器等演奏裝置（如合成器）定義各種音符
或彈奏碼，容許電子樂器、電腦、手機或其它的舞台演
出配備彼此連接，調整和同步，得以即時交換演奏資
料。
• MIDI不傳送聲音，只傳送像是音調和音樂強度的資
料，音量，顫音和相位等參數的控制訊號，還有設定節
奏的時鐘信號。在不同的電腦上，輸出的聲音也因音源
器不同而有差異。

9. 揚聲器
揚聲器播放A調，其頻率為440Hz，即每秒振動440次，揚聲器輸出440Hz
的交流電，每秒440次電流改變。當電線圈與揚聲器薄膜⼀一起振動，推
動周圍的空氣振動，揚聲器由此產⽣生聲⾳音。
揚聲器把電流頻率轉換成聲⾳音。

10. MIDI範例
EX1

11. 電路圖

12. 程式EX1
void setup() {
}
void loop() {
tone(6, 440, 200);
delay(200);
noTone(6);
}
Pin6播放「A」midi音，
持續0.2秒
tone(pin,
frequency,
duration)

13. #include ”pitches.h”
void setup() {
}
新增
tone(6, NOTE_A4, 200);
delay(200);
更改

14. 14
• Input A0電位器：0 ~ 1023
• Output 頻率：100 ~ 2000
• int x = map(analogRead(A0), 0, 1023, 100,
2000);
• tone(6, x , 200);
EX2_1

15. EX2_1
15
void
setup(){
Serial.begin(9600);
}
void
loop()
{
int
sensor
=
analogRead(A0);
int
x
=
map(analogRead(A0),
0,
1023,
100,
2000);
tone(6,
x
,
200);
Serial.println(x);
}//end
loop

16. MIDI範例
EX2_2

17. 17
程式EX2_2
void
setup(){
Serial.begin(9600);
}
void
loop()
{
int
sensor
=
analogRead(A0);
if(sensor
>
500
&&
sensor
<
800)
{
tone(6,
440,
200);
delay(200);
noTone(6);
Serial.println(sensor);
}
else
if
(sensor
>
0
&&
sensor
<
500){
tone(6,
220,
200);
delay(200);
noTone(6);
Serial.println(sensor);
}
else{
tone(6,
880,
200);
delay(200);
noTone(6);
Serial.println(sensor);
}
}//end
loop

18. practice time-副程式
void
setup(){
Serial.begin(9600);
}
void
loop()
{
int
sensor
=
analogRead(A0);
if(sensor
>
500
&&
sensor
<
800)
{
tone(6,
440,
200);
delay(200);
noTone(6);
Serial.println(sensor);
}
else
if
(sensor
>
0
&&
sensor
<
500){
tone(6,
220,
200);
delay(200);
noTone(6);
Serial.println(sensor);
}
else{
play();
Serial.println(
sensor);
}
}//end
loop
void
play()
{
tone(6,
880,
200);
delay(200);
noTone(6);
}

19. 19
程式EX2_3 : 加入play(int freq)void
setup(){
Serial.begin(9600);
}
void
loop()
{
int
sensor
=
analogRead(A0);
if(sensor
>
500
&&
sensor
<
800)
{
play(440);
Serial.println(sensor);
}
else
if
(sensor
>
0
&&
sensor
<
500){
play(220);
Serial.println(sensor);
}
else{
play(880);
Serial.println(sensor);
}
}
void
play(int
freq)
{
tone(6,
freq,
200);
delay(200);
noTone(6);
}

20. MIDI
樂器數位介面
音樂
Music

21. SD Shield

22. SPI?
串列外設介面（Serial Peripheral Interface Bus，
SPI），類似I²C，是一種4線同步序列資料協定，適
用於可攜式裝置平台系統，但使用率較I²C少。串列
外設介面一般是4線，有時亦可為3線，有別於I²C的
2線，以及1-Wire。

24. 新增函式庫
• 將「SimpleSDAudio」移至arduinolibraries裡

25. 音樂轉檔(WAV→AFM)

27. 27

28. SimpleSDAudiotoolsArduino with 16
MHzconverted
放⼊入SD卡的最外層

29. 撥放音樂
EX3

30. 電路圖
注意順序!!!!

31. #include <SimpleSDAudio.h>
void setup()
{
SdPlay.setSDCSPin(10);
SdPlay.init(SSDA_MODE_FULLRATE | SSDA_MODE_STEREO |SSDA_MODE_AUTOWORKER);
if(!SdPlay.setFile(“A16.AFM”))
{
Serial.println(F(" not found on card! Error code: "));
Serial.println(SdPlay.getLastError());
while(1);
}
else
{
Serial.println(F("found."));
SdPlay.play();
}
}

32. 音樂撥放器
EX4

33. 電路圖

34. 確認SD卡
if (!SdPlay.init(SSDA_MODE_FULLRATE | SSDA_MODE_MONO |
SSDA_MODE_AUTOWORKER)) {
Serial.println(F("initialization failed. Things to check:"));
Serial.println(F("* is a card is inserted?"));
Serial.println(F("* Is your wiring correct?"));
Serial.println(F("* maybe you need to change the chipSelect
pin to match your shield or module?"));
Serial.print(F("Error code: "));
Serial.println(SdPlay.getLastError());
while(1);
}

35. 讀取SD卡內部資料
Serial.println(F("Files on card:"));
SdPlay.dir(&DirCallback);

36. 選擇檔案
ReEnter:
count = 0;
Serial.println(F("rnEnter filename (send newline after input):"));
do {
while(!Serial.available()) ;
c = Serial.read();
…….
if(!SdPlay.setFile(AudioFileName)) {
Serial.println(F(" not found on card! Error code: "));
……

37. 選擇狀態
Serial.println(F("Press s for stop, p for play, h for pause, f to
select new file, d for deinit, v to view status."));
flag = 1;
while(flag) {
SdPlay.worker(); // You can remove this line if you like -
worker is not necessary
if(Serial.available()) {
c = Serial.read();
……

38. 接下來可以做什麼?
• 音頻放大器
• 逛逛電子商場
• 找尋尋有趣的專題
http://www.goodliffe.org.uk/arduino/mp3player.php

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