Arduino 筆記 – Lab6 控制蜂鳴器發聲

實驗目的

控制蜂鳴器發聲，讓蜂鳴器發出中音 Do(523Hz), Re (587Hz), Mi(659Hz), Fa(698Hz), So(784Hz), La(880Hz), Si(988Hz) 到高音 Do (1047Hz) 這八個不同音階的聲音，每個音階響 0.5 秒鐘。

材料

• Arduino 主板 x 1
• 8 歐姆蜂鳴器 x 1
• 單心線 x n

接線

把蜂鳴器接到 Arduino 板子上，紅線(正極)接到 pin8，黑線(負極)接到 GND，如下圖：

電路圖

程式碼

DoReMi.pde

說明：

• L04~L05: 定義中音 Do, Re, Mi, So, La, Si 及高音 Do 等 8 個音階的頻率，各個音階的頻率已經定義在 pitches.h 檔裏，所以只要找出這八個音階的常數並儲存在 melody 陣列即可。
• L06: 定義 duration 變數，代表每個音階響一次持續的時間，因為要讓每個音階響 0.5 秒，所以把 duration 設為 500 (單位是 milisecond)
• L13~L19: 讓蜂鳴器發出中音 Do(523Hz), Re (587Hz), Mi(659Hz), Fa(698Hz), So(784Hz), La(880Hz), Si(988Hz) 到高音 Do (1047Hz) 這八個不同音階的聲音，每個音階響 0.5 秒鐘
• L22: 隔兩秒鐘後再重新播放

pitches.h 檔的內容:

原理

蜂鳴器發聲的原理，其實只是利用 PWM 產生音頻，驅動蜂鳴器，讓空氣產生振動，便能發出聲音。只要適當地改變振動頻率，就可以產生不同音階的聲音。例如，送出 523Hz 的脈波可以產生中音 Do, 587Hz 的脈波可以產生中音 Re, 659Hz 可以產生中音 Mi。如果再搭配不同的節拍，就可以播放一首歌了。這邊要注意不能使用 Arduino 的 analogWrite() 函式產生脈波，因為 analogWrite() 的頻率是固定的(500Hz)，沒辦法輸出不同音階的聲音。

動動腦

1. 以這個範例為基礎，加上幾顆 LED 並修改程式，在播放聲音的同時控制 LED 燈號的變化，讓這支範例變成一個具有聲光效果的程式。
2. 試產生救護車的警報聲。提示: 只要讓蜂鳴器不間斷產生中音 Do (523Hz) 和中音 Fa (698Hz) 各約 0.8 秒的聲音，即可模擬救護車的警報聲。

延伸閱讀

• Playing tones on Multiple outputs using the tone() function