Flašinet

Tato lekce bude vyvrcholením předchozích lekcí arduina, které se týkají práce se zvukem a pak vám již s tímto tématem dám pokoj (možná, uvidíme :-)). Již jsme si řekli, jak vydat z arduina zvuk o určité frekvenci a také jsme si řekli jaký je rozdíl mezi harmonickým hudebním tónem a prachobyčejným zvukem (kdo zapomněl, nechť si osvěží zde).

Pokusím se vysvětlit, jak dostat písničku z notové osnovy do arduina, aby mohly krátké melodie případně oživit nějaké naše konstrukce. Ze zapojení z minulé lekce si vytvoříme jednoduchý přehrávač, který jsem vtipně nazval flašinet. Doufám, že zde není nikdo, kdo by nevěděl co je to flašinet. Pro případné neznalce flašinetího tématu přidávám odkaz na wikipedii (wiki zde), kde je flašinetí téma podrobně rozebráno. Naše konstrukce nebude ale mechanická, jak u starého původního flašinetu, ale elektronická.

Notový zápis

Notový zápis

Hudbu je možné zapsat stejně jako text v knize. Zapisuje se prostřednictvím not do notové osnovy. Ale stejně jako se dá snadno přečíst text v knížce, málokdo umí číst hudbu z notových linek. Protože ale chceme naučit arduino zahrát nějakou tu jednoduchou melodii, musíme se naučit tuto melodii přečíst z notové osnovy a arduinu ji pak přeložit do jeho programového jazyka.

Pokud chceme programovat tóny víme, že musíme využít funkci note() a v závorce uvést dva parametry – frekvenci a délku tónu. Zápis do notové osnovy v podstatě funguje podobně, akorát že o trošku složitěji. Ale v podstatě z notové osnovy zjistíme hlavně výšku tónu (to je naše stará dobrá frekvence tónu) a délku tónu.

Frekvence tónu

Frekvence tónu – výška tónu

Pro zápis not, což jsou vlastně jednotlivé tóny ze kterých se skládá melodie používáme notovou osnovu – to je těch pět linek na které se zapisují tóny. Lidské ucho umí slyšet a lidské hlasivky, popřípadě hudební nástroje umí reprodukovat hudbu o poměrně velkém rozsahu. Kdybychom zapisovali tóny, které nám přijdou rozdílné pouze na pět linek, moc bychom jich tam nesvedli napsat (a melodie by tím pádem byla jen velmi chuďoučká). Naši předkové ale byli koumáci a tak vymysleli způsob, jak zapsat do notové osnovy i poměrně velký rozsah tónů.

Pokud se podíváte na začátek řádku, naleznete tam podivnou značku/klikyhák, který označuje skupinu tónů o určitém rozsahu. Tomuto znaku se říká klíč – asi nejznámější klíč je klíč houslový, kterýžto naleznete hned na prvních pěti linkách ze začátku. Pak stačí jen sledovat umístění noty na lince, nebo mezi linkami a zjistit si podle obrázku které notě odpovídá která frekvence.

Pokud zadáváme hodnotu frekvence ve funkci tone() pomocí čísla, je to hned to první číslo (parametr), který v závorce napíšeme.

Duration – délka tónu

Délka tónu podle obrázku noty

Délku tónu určíme podle grafiky noty (viz. obrázek). Ve funkci ji zadáme ve formě druhého parametru – čísla v závorce funkce tone(). Na notu čtvrťovou používám délku 250, na notu půlovou 500 (celou bych volil jako 1000 a osminovou jako 125). Tato délka odpovídá 4/4 taktu.

Převod prvních tří taktů písně maličká su z not do arduina

Podle tohoto systému tedy můžeme tedy převést jednotlivé noty do frekvencí a délek tónů, což již můžeme vtělit do programu pro naše arduino (předchozí obrázek snadno napoví). V programu je ještě použita proměnná pausa, kterou využívám jednak na oddělení jednotlivých tónů (schválně si zkuste zadat její hodnotu 0 a pochopíte proč tam musí být) a pak také na pauzu mezi takty, já zadávám 300 milisekund.

Projekt Flašinet

Projekt flašinet má fungovat tak, že po stisku tlačítka na elektronickém obvodu se na arduinu spustí program, který přehraje nějakou melodii. Pro zapojení použijeme soustavu součástek z minulé lekce. Teoreticky bychom mohli přehrát osm různých melodií. Sestavte tuto sestavu součástek.

Využijeme zapojení z projektu klavírek – pouze snížíme počet tlačítek na tři kusy

Před programováním je třeba upozornit, že úplně nově budeme pracovat se záložkami. Záložky jsou v prostředí arduino IDE systém, který umožňuje přehledně pracovat s většími kusy kódu. A typicky si to předvedeme právě na našem flašinetu.

Systém záložek v arduinu. Pomocí šipky napravo můžeme přidat záložku. Šipka nalevo zase ukazuje záložku, která je součástí programu hraci_arduino

Otevřeme si tedy pomocí šipky pod lupou v pravém horním rohu editoru arduina novou záložku. Já jí pojmenoval “frekvence_tonu.h”. V kódu pak za příkazem #include připíšeme název záložky a můžeme jí vesele používat. Do záložky vkopírujeme následující kód.

/*
************************************
Frekvence tónů – konstanty
************************************
*/
#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
#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
kód v záložce: frekvence_tonu.h

Do souboru pro flašinet si pak vkopírujte následující kód a uložte ho pod jménem flašinet. Kód ze souboru flašinet odešlete na desku. Pokud vyšlo vše jak mělo, měl by “flašinet” po stisku prvých dvou tlačítek přehrát melodie. Zbývající třetí tlačítko čeká na naprogramování melodie na vás.

/*
Soubor pro projekt flašinet využívá záložky “frekvence_tonu.h, kde jsou uloženy konstanty –
hodnoty frekvencí jednotlivých tónů. V kódu tak nemusíme pracně přemýšlet nad hodnotami frekvencí
každého tónu písničky, ale rovnou píšeme noty.
Využit příklad v Digital – toneMelody
*/

//Vložení záložky frekvence_tonu.h
#include “frekvence_tonu.h” //příkaz #include + název záložky odkazuje na proměnné definované v záložce

//Proměnná pausa – prodleva mezi tóny
int pausa = 300;
//Inicializace nastavení desky – tlačítka
void setup() {
pinMode (2, INPUT_PULLUP);
pinMode (3, INPUT_PULLUP);
}

//Nekonečná smyčka – flašinet pokaždé přehraje naprogramovanou melodii
void loop() {
//Načtení stavu tlačítek – jsou-li stisknutá
int tlacitko1 = digitalRead(2);
int tlacitko2 = digitalRead(3);

//Naprogramovaná reakce na stisk tlačítka
if (tlacitko1==0)
{
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);

tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_E5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 500);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_F5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_F5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_E5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 500);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 500);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 1000);
}
if (tlacitko2==0)
{

tone(13, NOTE_D4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D4, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_E4, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_E4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 500);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_E5, 250);

delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D4, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_E4, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_E4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);

delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 500);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_E5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 250);
delay(pausa);

tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 500);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
delay(pausa);

tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 500);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_B4, 250);
delay(pausa);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_D5, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_C5, 250);
delay(pausa);

tone(13, NOTE_A4, 250);
delay(pausa);
tone(13, NOTE_G4, 1000);
delay(pausa);
}
else
{
noTone(13);
}
}
Program Flašinet

Kód programu sice vypadá dlouhý a složitý, ale v podstatě se jedná pouze o načtení stavu tlačítek a reakci programu na načtené hodnoty.

Úkoly:

1, Zkuste si doprogramovat melodii z písně Maličká su. Na videu máte předvedený začátek.

2, najděte si nějakou jednoduchou melodii z not na google a zkuste ji doprogramovat do flašinetu na pozici třetího tlačítka

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *