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ウェルカム

このプロジェクトでは、PIRセンサーを使用して人の存在を検出し、スピーカーを使用してコンビニエンスストアの入口のドアベルに似たドアベルをシミュレートします。 歩行者がPIRセンサーの範囲内に現れると、スピーカーが鳴り、ドアベルを模倣します。

必要なコンポーネント

このプロジェクトには以下のコンポーネントが必要です。

全体のキットを購入すると便利です。こちらがリンクです:

名称

このキットのアイテム数

リンク

Elite Explorer Kit

300+

Elite Explorer Kit

以下のリンクから別々に購入することもできます。

コンポーネント紹介

購入リンク

Arduino Uno R4 WiFi

-

ブレッドボード

購入

ジャンパーワイヤー

購入

抵抗器

購入

PIR動作センサーモジュール

購入

オーディオモジュールとスピーカー

-

配線図

../_images/01_welcome_bb.png

回路図

../_images/01_welcome_schematic.png

コード

注釈

  • ファイル 01_welcome.inoelite-explorer-kit-main\fun_project\01_welcome のパスから直接開くことができます。

  • または、このコードをArduino IDEにコピーしてください。

pitches.h
/*****************
Public Constants
*****************/
#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 49
01_welcome.ino
 1/*
 2  The code is for an Arduino project that plays a melody when motion is detected by 
 3  a PIR (Passive Infrared) motion sensor. 
 4
 5  Board: Arduino Uno R4 
 6  Component: PIR Motion Sensor Module, Audio Module, and Speaker
 7*/
 8
 9#include "analogWave.h"
10#include "pitches.h"
11
12analogWave wave(DAC);
13
14#define PIR_PIN 8
15
16int melody[] = {
17  NOTE_C4, 4, NOTE_E4, 4, NOTE_G4, 4, NOTE_C5, 4, NOTE_G4, 4, NOTE_E4, 4, NOTE_C4,4
18};
19
20int noteCounter = 0;
21int bpm = 60;
22float beatDuration = 60.0 / bpm * 1000;
23int divider = 0, noteDuration = 0;  // Variables to hold note duration
24
25void setup() {
26  Serial.begin(9600);
27  pinMode(PIR_PIN, INPUT);  // Set PIR motion sensor pin as input
28  wave.sine(10);
29}
30
31void loop() {
32  int pirValue = digitalRead(PIR_PIN);  // Read the PIR sensor
33  Serial.println(pirValue);
34  
35  if (pirValue == HIGH) {
36    playMelody();
37    delay(5000);  // wait for 5 seconds before checking again to avoid repetitive playing
38  }
39}
40
41void playMelody() {
42  // Calculate the duration of the current note
43  while (1) {
44    divider = melody[noteCounter + 1];
45    if (divider > 0) {
46      // For regular notes
47      noteDuration = beatDuration / divider;
48    } else if (divider < 0) {
49      // For dotted notes (duration increased by 50%)
50      noteDuration = beatDuration / abs(divider);
51      noteDuration *= 1.5;  // Increase the duration by 50% for dotted notes
52    }
53
54    // Play the note
55    wave.freq(melody[noteCounter]);
56    delay(noteDuration * 0.85);  // Play the note for 85% of its duration
57    wave.stop();
58
59    // Pause between notes
60    delay(noteDuration * 0.15);  // Pause for 15% of the note duration
61
62    // Increment the note counter by 2 (because each note is followed by its duration)
63    noteCounter += 2;
64
65    // Reset the counter when reaching the end of the melody
66    int totalNotes = sizeof(melody) / sizeof(melody[0]);
67    noteCounter = noteCounter % totalNotes;
68
69    // Exit the loop after the melody finishes playing
70    if (noteCounter == 0) {
71      break;
72    }
73  }
74}

どのように動作しますか?

以下はコードの詳細な説明です:

  1. ヘッダーファイルのインクルード:

    analogWave.hpitches.h という二つのヘッダーファイルをインクルードします。 analogWave.h ファイルには analogWave クラスの定義が含まれており、 pitches.h には音楽ノートの定義が含まれています。

  2. オブジェクトのインスタンス化と定数の定義:

    analogWave クラスを使用して wave オブジェクトを作成し、PIRセンサーに接続されたピンとして PIR_PIN を2として定義します。

  3. メロディ配列:

    melody 配列は、音楽的なメロディを定義し、各ノートにはその持続時間を表す数が続きます。 負の数は点付きのノートを表し(持続時間を50%増加)、符点をつけます。

  4. グローバル変数:

    関数間でデータを共有するためのグローバル変数を定義します。

  5. setup()

    PIR_PIN を入力として初期化し、 wave.sine(10) を使用して正弦波の周波数を10Hzに設定します。

  6. loop()

    PIRセンサーの値を継続的に監視します。 人の存在が検出されると(pirValueがHIGHの場合)、 playMelody() 関数を呼び出してメロディを演奏し、メロディの反復的な再生を防ぐために10秒待ちます。

  7. playMelody()

    この関数は melody 配列のデータに基づいて各ノートの持続時間を計算し、対応するノートを演奏します。ノート間には短い一時停止があります。 この関数は wave.freq() を使用して波形の周波数を設定し、 delay() 関数を使用してノートとノート間の一時停止の持続時間を制御します。

    注意:このコードを実行する前に、 pitches.h ヘッダーファイルが実際に存在することを確認してください。