.. note::

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.. _4.1.2_py:

4.1.2 Musikspieler
=============================

Einführung
-----------------

Im Projekt :ref:`3.1.3_py` lässt der Lautsprecher einen Song spielen. Jetzt fügen wir 3 Tasten hinzu, um das Abspielen/Pausieren und die Lautstärke der Musik zu steuern.

Benötigte Komponenten
------------------------------

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

.. image:: ../img/musicplayer_list.png
  :width: 800
  :align: center

Es ist definitiv praktisch, ein komplettes Set zu kaufen, hier ist der Link:

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Name	
        - ARTIKEL IN DIESEM KIT
        - LINK
    *   - Raphael Kit
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

Sie können sie auch separat über die untenstehenden Links kaufen.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - KOMPONENTENBESCHREIBUNG
        - KAUF-LINK

    *   - :ref:`cpn_gpio_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_audio_speaker`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_button`
        - |link_button_buy|


Schaltplan
-----------------------

============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO17       Pin 11   0        17
GPIO18       Pin 12   1        18
GPIO27       Pin 13   2        27
============ ======== ======== ===

.. image:: ../img/3.1.16_schematic.png
   :width: 600
   :align: center


Experimentelle Verfahren
----------------------------

**Schritt 1:** Bauen Sie den Schaltkreis.

.. image:: ../img/3.1.16fritzing.png
  :width: 800
  :align: center

Nachdem Sie den Schaltkreis gemäß dem obigen Diagramm gebaut haben, stecken Sie das Audiokabel in die 3,5-mm-Audiobuchse des Raspberry Pi.

.. image:: ../img/audio4.png
    :width: 400
    :align: center

**Schritt 2:** Wechseln Sie in den Ordner des Codes.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/python/

**Schritt 3:** Starten Sie den Code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    python3 4.1.2_MusicPlayer.py

Nachdem der Code ausgeführt wurde, wird der Raspberry Pi die Datei ``my_music.mp3`` im Verzeichnis ``~/raphael-kit/music`` abspielen.

* Taste 1 pausiert/spielt die Musik.
* Taste 2 verringert die Lautstärke.
* Taste 3 erhöht die Lautstärke.

Wenn Sie andere Musikdateien auf den Raspberry Pi hochladen möchten, können Sie sich auf :ref:`filezilla` beziehen.

**Code**

.. note::
    Sie können den untenstehenden Code **Ändern/Zurücksetzen/Kopieren/Starten/Stoppen**. Bevor Sie das tun, müssen Sie jedoch zum Quellcode-Pfad wie ``raphael-kit/python`` wechseln. Nachdem Sie den Code geändert haben, können Sie ihn direkt ausführen, um das Ergebnis zu sehen.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

    from pygame import mixer
    import RPi.GPIO as GPIO
    import time
    import os
    user = os.getlogin()
    user_home = os.path.expanduser(f'~{user}')

    BtnPin1 = 18
    BtnPin2 = 17
    BtnPin3 = 27
    volume = 0.7

    status = False
    upPressed = False
    downPressed = False
    playPressed = False

    def setup():
        mixer.init()
        GPIO.setmode(GPIO.BCM)
        GPIO.setup(BtnPin1, GPIO.IN, GPIO.PUD_UP)
        GPIO.setup(BtnPin2, GPIO.IN, GPIO.PUD_UP)
        GPIO.setup(BtnPin3, GPIO.IN, GPIO.PUD_UP)

    def clip(x,min,max):
        if x < min:
            return min
        elif x > max:
            return max
        return x

    def play(pin):
        global playPressed
        playPressed = True

    def volDown(pin):
        global downPressed
        downPressed = True

    def volUp(pin):
        global upPressed
        upPressed = True

    def main():
        global volume, status
        global downPressed, upPressed, playPressed
        mixer.music.load(f'{user_home}/raphael-kit/music/my_music.mp3')
        mixer.music.set_volume(volume)
        mixer.music.play()
        GPIO.add_event_detect(BtnPin1, GPIO.FALLING, callback=play)
        GPIO.add_event_detect(BtnPin2, GPIO.FALLING, callback=volDown)
        GPIO.add_event_detect(BtnPin3, GPIO.FALLING, callback=volUp)
        while True:
            if upPressed:
                volume = volume + 0.1
                upPressed = False
            if downPressed:
                volume = volume - 0.1
                downPressed = False
            if playPressed:
                if status:
                    mixer.music.pause()
                    status = not status
                else:
                    mixer.music.unpause()
                    status = not status
                playPressed = False
                time.sleep(0.5)
            volume = clip(volume,0.2,1)
            mixer.music.set_volume(volume)
            time.sleep(0.1)

    def destroy():
        # Release resource
        GPIO.cleanup()
        mixer.music.stop()

    # If run this script directly, do:
    if __name__ == '__main__':
        setup()
        try:
            main()
        # When 'Ctrl+C' is pressed, the program 
        # destroy() will be  executed.
        except KeyboardInterrupt:
            destroy()

**Code-Erklärung**

.. code-block:: python

    from pygame import mixer

    mixer.init()

Importiere die Methode ``Mixer`` aus der Bibliothek ``pygame`` und initialisiere die Methode.

.. code-block:: python

    BtnPin1 = 18
    BtnPin2 = 17
    BtnPin3 = 27
    volume = 0.7

Definiere die Pin-Ports der drei Tasten und setze die Anfangslautstärke auf 0.7.

.. code-block:: python

    upPressed = False
    downPressed = False
    playPressed = False

``UpPressed``, ``downPressed`` und ``playPressed`` sind alle Unterbrechungsflags. Die zugehörige Aufgabe wird ausgeführt, wenn sie auf ``True`` gesetzt sind.

.. code-block:: python

    def clip(x,min,max):
    if x < min:
        return min
    elif x > max:
        return max
    return x

Die Funktion ``clip()`` wird verwendet, um die oberen und unteren Grenzen der Eingabeparameter festzulegen.

.. code-block:: python

    GPIO.add_event_detect(BtnPin1, GPIO.FALLING, callback=play)
    GPIO.add_event_detect(BtnPin2, GPIO.FALLING, callback=volDown)
    GPIO.add_event_detect(BtnPin3, GPIO.FALLING, callback=volUp)

Setze die Tastenerkennungsereignisse von ``BtnPin1``, ``BtnPin2`` und ``BtnPin3``.

* Wenn ``BtnPin1`` gedrückt wird, wird die Unterbrechungsfunktion ``play()`` ausgeführt.
* Wenn ``BtnPin2`` gedrückt wird, wird die Unterbrechungsfunktion ``volDown()`` ausgeführt.
* Wenn ``BtnPin3`` gedrückt wird, wird die Unterbrechungsfunktion ``volUp()`` ausgeführt.

Phänomen-Bild
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.. image:: ../img/4.1.2musicplayer.JPG
   :align: center