1.2.2 Passiver Summer¶
Einführung¶
In dieser Lektion lernen wir, wie man einen passiven Summer dazu bringt, Musik zu spielen.
Komponenten¶
Schematische Darstellung¶
In diesem Experiment werden ein passiver Summer, ein PNP-Transistor und ein 1k-Widerstand zwischen der Basis des Transistors und GPIO verwendet, um den Transistor zu schützen.
Wenn GPIO17 unterschiedliche Frequenzen erhält, gibt der passive Summer unterschiedliche Töne aus. Auf diese Weise spielt der Summer Musik.
Experimentelle Verfahren¶
Schritt 1: Bauen Sie die Schaltung auf.
Für Benutzer in C-Sprache¶
Schritt 2: Verzeichnis wechseln.
cd /home/pi/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/1.2.2/
Schritt 3: Kompilieren.
gcc 1.2.2_PassiveBuzzer.c -lwiringPi
Schritt 4: Ausführen.
sudo ./a.out
Die Kode läuft, der Summer spielt ein Musikstück.
Code
#include <wiringPi.h>
#include <softTone.h>
#include <stdio.h>
#define BuzPin 0
#define CL1 131
#define CL2 147
#define CL3 165
#define CL4 175
#define CL5 196
#define CL6 221
#define CL7 248
#define CM1 262
#define CM2 294
#define CM3 330
#define CM4 350
#define CM5 393
#define CM6 441
#define CM7 495
#define CH1 525
#define CH2 589
#define CH3 661
#define CH4 700
#define CH5 786
#define CH6 882
#define CH7 990
int song_1[] = {CM3,CM5,CM6,CM3,CM2,CM3,CM5,CM6,CH1,CM6,CM5,CM1,CM3,CM2,
CM2,CM3,CM5,CM2,CM3,CM3,CL6,CL6,CL6,CM1,CM2,CM3,CM2,CL7,
CL6,CM1,CL5};
int beat_1[] = {1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,
1,1,1,1,1,1,3};
int song_2[] = {CM1,CM1,CM1,CL5,CM3,CM3,CM3,CM1,CM1,CM3,CM5,CM5,CM4,CM3,CM2,
CM2,CM3,CM4,CM4,CM3,CM2,CM3,CM1,CM1,CM3,CM2,CL5,CL7,CM2,CM1
};
int beat_2[] = {1,1,1,3,1,1,1,3,1,1,1,1,1,1,3,1,1,1,2,1,1,1,3,1,1,1,3,3,2,3};
int main(void)
{
int i, j;
if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print message to screen
printf("setup wiringPi failed !");
return 1;
}
if(softToneCreate(BuzPin) == -1){
printf("setup softTone failed !");
return 1;
}
while(1){
printf("music is being played...\n");
delay(100);
for(i=0;i<sizeof(song_1)/4;i++){
softToneWrite(BuzPin, song_1[i]);
delay(beat_1[i] * 500);
}
for(i=0;i<sizeof(song_2)/4;i++){
softToneWrite(BuzPin, song_2[i]);
delay(beat_2[i] * 500);
}
}
return 0;
}
Code Erklärung
#define CL1 131
#define CL2 147
#define CL3 165
#define CL4 175
#define CL5 196
#define CL6 221
#define CL7 248
#define CM1 262
#define CM2 294
Diese Frequenzen jeder Note sind wie gezeigt. CL bezieht sich auf tiefe Note, CM mittlere Note, CH hohe Note, 1-7 entsprechen den Noten C, D, E, F, G, A, B.
int song_1[] = {CM3,CM5,CM6,CM3,CM2,CM3,CM5,CM6,CH1,CM6,CM5,CM1,CM3,CM2,
CM2,CM3,CM5,CM2,CM3,CM3,CL6,CL6,CL6,CM1,CM2,CM3,CM2,CL7,
CL6,CM1,CL5};
int beat_1[] = {1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,
1,1,1,1,1,1,3};
Das Array song_1[] speichert eine Musikpartitur eines Gelieds,
in der sich beat_1[] auf der Schlage jeder Note im Gelied bezieht (0,5 S für jeder Schlage).
if(softToneCreate(BuzPin) == -1){
printf("setup softTone failed !");
return 1;
Dadurch wird ein softwaregesteuerter Ton Pin erstellt.
Sie können einen beliebigen GPIO-Pin verwenden.
Die Pin-Nummerierung entspricht der von Ihnen verwendeten Funktion wiringPiSetup() .
Der Rückgabewert ist 0 für Erfolg. Alles andere und Sie sollten die globale Fehlerbehebung überprüfen,
um festzustellen, was schief gelaufen ist.
for(i=0;i<sizeof(song_1)/4;i++){
softToneWrite(BuzPin, song_1[i]);
delay(beat_1[i] * 500);
}
Verwenden Sie eine for-Anweisung, um song_1 abzuspielen.
In der Urteilsbedingung wird i<sizeof(song_1)/4 , „devide by 4“ verwendet,
da das Array song_1[] ein Array des Datentyps ganzer Nummer ist und jedes Element vier Bytes in Anspruch nimmt.
Die Anzahl der Elemente in song_1 (die Anzahl der Noten) wird erhalten,
indem sizeof(song_4) um 4 geteilt wird.
Damit jede Note für beat * 500ms gespielt werden kann, wird die delay(beat_1[i]*500) aufgerufen.
Der Prototyp von softToneWrite(BuzPin, song_1[i]) :
void softToneWrite (int pin, int freq);
Dadurch wird der Tonfrequenzwert am angegebenen Pin aktualisiert. Der Ton hört erst auf zu spielen, wenn Sie die Frequenz auf 0 eingestellen.
Für Python-Sprachbenutzer¶
Schritt 2: Verzeichnis wechseln.
cd /home/pi/davinci-kit-for-raspberry-pi/python/
Schritt 3: Ausführen.
sudo python3 1.2.2_PassiveBuzzer.py
Die Kode läuft, der Summer spielt ein Musikstück.
Code
Bemerkung
Sie können den folgenden Code Ändern/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen . Zuvor müssen Sie jedoch zu einem Quellcodepfad wie davinci-kit-for-raspberry-pi/python gehen.
import RPi.GPIO as GPIO
import time
Buzzer = 11
CL = [0, 131, 147, 165, 175, 196, 211, 248] # Frequency of Bass tone in C major
CM = [0, 262, 294, 330, 350, 393, 441, 495] # Frequency of Midrange tone in C major
CH = [0, 525, 589, 661, 700, 786, 882, 990] # Frequency of Treble tone in C major
song_1 = [ CM[3], CM[5], CM[6], CM[3], CM[2], CM[3], CM[5], CM[6], # Notes of song1
CH[1], CM[6], CM[5], CM[1], CM[3], CM[2], CM[2], CM[3],
CM[5], CM[2], CM[3], CM[3], CL[6], CL[6], CL[6], CM[1],
CM[2], CM[3], CM[2], CL[7], CL[6], CM[1], CL[5] ]
beat_1 = [ 1, 1, 3, 1, 1, 3, 1, 1, # Beats of song 1, 1 means 1/8 beat
1, 1, 1, 1, 1, 1, 3, 1,
1, 3, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
1, 1, 3 ]
song_2 = [ CM[1], CM[1], CM[1], CL[5], CM[3], CM[3], CM[3], CM[1], # Notes of song2
CM[1], CM[3], CM[5], CM[5], CM[4], CM[3], CM[2], CM[2],
CM[3], CM[4], CM[4], CM[3], CM[2], CM[3], CM[1], CM[1],
CM[3], CM[2], CL[5], CL[7], CM[2], CM[1] ]
beat_2 = [ 1, 1, 2, 2, 1, 1, 2, 2, # Beats of song 2, 1 means 1/8 beat
1, 1, 2, 2, 1, 1, 3, 1,
1, 2, 2, 1, 1, 2, 2, 1,
1, 2, 2, 1, 1, 3 ]
def setup():
GPIO.setmode(GPIO.BOARD) # Numbers GPIOs by physical location
GPIO.setup(Buzzer, GPIO.OUT) # Set pins' mode is output
global Buzz # Assign a global variable to replace GPIO.PWM
Buzz = GPIO.PWM(Buzzer, 440) # 440 is initial frequency.
Buzz.start(50) # Start Buzzer pin with 50% duty cycle
def loop():
while True:
print ('\n Playing song 1...')
for i in range(1, len(song_1)): # Play song 1
Buzz.ChangeFrequency(song_1[i]) # Change the frequency along the song note
time.sleep(beat_1[i] * 0.5) # delay a note for beat * 0.5s
time.sleep(1) # Wait a second for next song.
print ('\n\n Playing song 2...')
for i in range(1, len(song_2)): # Play song 1
Buzz.ChangeFrequency(song_2[i]) # Change the frequency along the song note
time.sleep(beat_2[i] * 0.5) # delay a note for beat * 0.5s
def destory():
Buzz.stop() # Stop the buzzer
GPIO.output(Buzzer, 1) # Set Buzzer pin to High
GPIO.cleanup() # Release resource
if __name__ == '__main__': # Program start from here
setup()
try:
loop()
except KeyboardInterrupt: # When 'Ctrl+C' is pressed, the program destroy() will be executed.
destory()
Code Erklärung
CL = [0, 131, 147, 165, 175, 196, 211, 248] # Frequency of Bass tone in C major
CM = [0, 262, 294, 330, 350, 393, 441, 495] # Frequency of Midrange tone in C major
CH = [0, 525, 589, 661, 700, 786, 882, 990] # Frequency of Treble tone in C major
Dies sind die Frequenzen jeder Note.
Die erste 0 ist das Überspringen von CL[0] , so dass die Nummer 1-7 dem CDEFGAB des Tons entspricht.
song_1 = [ CM[3], CM[5], CM[6], CM[3], CM[2], CM[3], CM[5], CM[6],
CH[1], CM[6], CM[5], CM[1], CM[3], CM[2], CM[2], CM[3],
CM[5], CM[2], CM[3], CM[3], CL[6], CL[6], CL[6], CM[1],
CM[2], CM[3], CM[2], CL[7], CL[6], CM[1], CL[5] ]
Diese Arrays sind die Noten eines Gelieds.
beat_1 = [ 1, 1, 3, 1, 1, 3, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 3, 1,
1, 3, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
1, 1, 3 ]
Jeder Klangschlage (jede Nummer) repräsentiert den ⅛-Schlage oder 0.5s
Buzz = GPIO.PWM(Buzzer, 440)
Buzz.start(50)
Definieren Sie den Pin-Summer als PWM-Pin,
stellen Sie dann seine Frequenz auf 440 ein und Buzz.start(50) wird zum Ausführen von PWM verwendet.
Und stellen Sie auch den Arbeitszyklus auf 50% ein.
for i in range(1, len(song_1)):
Buzz.ChangeFrequency(song_1[i])
time.sleep(beat_1[i] * 0.5)
Führen Sie eine for-Schleife aus,
dann spielt der Summer die Noten im Array song_1[] mit den Schlagen im Array beat_1[].
Jetzt können Sie den passiven Summer Musik spielen hören.
Phänomen Bild¶
