Lecteur de mélodie

De Wikidebrouillard.

Version du 27 février 2013 à 16:30

Présentation de l'expérience

Le but de l'expérience est de créer, avec un Arduino, un montage qui joue une mélodie prédéfinie.

Matériel

• Un arduino
• Un ordinateur
• Le logiciel Arduino
• Un buzzer
• Deux fils électriques
• Une breadboard

L'expérience

Le montage électronique

• Relier, à l'aide d'un fil, la sortie 12 de l'Arduino à la borne + du buzzer.
• Relier, avec l'autre fil, la sortie GND à la borne - du buzzer.

Le programme

• Ouvrir l'IDE arduino.
• Télécharger le fichier source suivant :

Code pour expérience "lecteur de mélodie"‎

• OU créer un nouveau dossier "lecteur_melodie" et y inclure les fichiers suivant:

fichier : lecteur_melodie.ino

#include "duree.h"
#include "hauteur.h"

/* PINs */
#define PIN_BUZZER  12

/* Melodie - Berceuse Zelda */
float melodie[]={
  500,              // durée de la noire en ms
  SI_3,BLANCHE, RE_4,NOIRE, LA_3,BLANCHE, SOL_3,CROCHE, LA_3,CROCHE,
  SI_3,BLANCHE, RE_4,NOIRE, LA_3,BLANCHE, MUTE,NOIRE,
  SI_3,BLANCHE, RE_4,NOIRE, LA_4,BLANCHE, SOL_4,NOIRE,
  RE_4,BLANCHE, DO_4,CROCHE, SI_3,CROCHE,  LA_4,BLANCHE, MUTE,NOIRE,
  SI_3,BLANCHE, RE_4,NOIRE, LA_3,BLANCHE, SOL_3,CROCHE, LA_3,CROCHE,
  SI_3,BLANCHE, RE_4,NOIRE, LA_3,BLANCHE, MUTE,NOIRE,
  SI_3,BLANCHE, RE_4,NOIRE, LA_4,BLANCHE, SOL_4,NOIRE,
  RE_4,BLANCHE, RE_4,BLANCHE, MUTE, BLANCHE,
  RE_4,BLANCHE, DO_4,CROCHE, SI_3, CROCHE, DO_4, CROCHE, SI_3,CROCHE, SOL_3,BLANCHE,
  DO_4,BLANCHE,  SI_3,CROCHE, LA_3,CROCHE, SI_3,CROCHE, LA_3,CROCHE, MI_3,BLANCHE,
  RE_4,BLANCHE, DO_4,CROCHE, SI_3,CROCHE, DO_4,CROCHE, SI_3,CROCHE, SOL_3,NOIRE, RE_4,NOIRE,
  SOL_4, BLANCHE, SOL_4, BLANCHE
};


/*  Initialisation */
void setup(){
  pinMode(PIN_BUZZER, OUTPUT);
}

/* Programme Principal */
void loop(){
  
  int indexNote;
  int nombreNote = sizeof(melodie) / (2*sizeof(float));
  int indexDerniereNote = nombreNote*2 - 1;
  int dureeNoire = melodie[0];

  for( indexNote=1; indexNote<=indexDerniereNote; indexNote+=2){
    if(melodie[indexNote] != MUTE){
      tone(PIN_BUZZER, melodie[indexNote]);
    }
    delay(melodie[indexNote + 1] * dureeNoire);
    noTone(PIN_BUZZER);
  }
}

fichier : duree.h

/* Definition des duree des notes */

#define NOIRE              1.000
#define BLANCHE           2.0*NOIRE
#define RONDE             4.0*NOIRE
#define CROCHE            NOIRE/2.0
#define DOUBLE_CROCHE     NOIRE/4.0
#define QUADRUPLE_CROCHE  NOIRE/8.0

fichier : hauteur.h

/* Définition des fréquences des notes de musique  */

#define MUTE    0
#define	DO_3	261.63
#define	DO_D_3	277.18
#define	RE_3	293.66
#define	RE_D_3	311.13
#define	MI_3	329.63
#define	FA_3	349.23
#define	FA_D_3	369.99
#define	SOL_3	392
#define	SOL_D_3	415.3
#define	LA_3	440
#define	LA_D_3	466.16
#define	SI_3	493.88
#define	DO_4	523.25
#define	DO_D_4	554.37
#define	RE_4	587.33
#define	RE_D_4	622.25
#define	MI_4	659.26
#define	FA_4	698.46
#define	FA_D_4	739.99
#define	SOL_4	783.99
#define	SOL_D_4	830.61
#define	LA_4	880
#define	LA_D_4	932.33
#define	SI_4	987.77
#define	DO_5	1046.5

• Compiler le programme et le charger sur l'Arduino.

Qu'entend-on ?

On entend la mélodie écrite dans le programme.

Explications

De manière simple

On utilise une fonction de l'Arduino qui permet de faire varier un signal sur une sortie à une fréquence définie.

Brancher un buzzer sur cette sortie permet d'entendre un son.

La hauteur d'une note de musique dépend de la fréquence de l'onde acoustique.

Une mélodie se joue en exécutant successivement plusieurs notes de fréquences différentes.

Questions sans réponses

• Comment faire du son stéréo ?
• Comment pourrait-on le transformer en sonnette ?
• Comment pourrait-on en faire une carte de vœux ?
• Comment peut-on inclure un système de contrôle du volume ?

Allons plus loin dans l'explication

Pour modifier la mélodie jouée, il faut changer les données dans le tableau melodie[] de la façon suivante :

Le premièr élément correspond à la durée en millisecondes de la noire. Ensuite chaque note tient sur deux éléments du tableau, avec en premièr la hauteur et ensuite la durée.

Les " #define " dans le code nous permettent d'utiliser pour les durées les notations suivante :

• RONDE
• BLANCHE
• NOIRE
• CROCHE
• DOUBLE_CROCHE
• QUADRUPLE_CROCHE

et pour la hauteur les notations:

• SOL_3 pour le sol de la clef de sol.
• SOL_D_4 pour un sol dièse.
• SOL_4 pour le sol une octave plus haut que le premier sol.
• MUTE on utilise cette notation pour jouer un silence.

Par exemple pour jouer, avec la noire d'une durée de 400 millisecondes, la mélodie suivante :

il faut écrire :

float melodie[]={
  400,              // durée de la noir en ms
  LA_3,NOIRE, MI_3,CROCHE, FA_3,CROCHE,
  SOL_3,CROCHE, LA_3,DOUBLE_CROCHE, SOL_3,DOUBLE_CROCHE, FA_3,CROCHE, MI_3,CROCHE,
  RE_3,NOIRE, RE_3,CROCHE, FA_3,CROCHE,
  LA,NOIR, SOL_3,CROCHE, FA_3,CROCHE,
  MI_3,NOIRE, MUTE,CROCHE, FA_3,CROCHE, SOL_3,NOIRE, LA_3,NOIRE,
  FA_3,NOIRE, RE_3,NOIRE, RE_3,NOIRE, MUTE,NOIRE,
};

Maintenant à vous de jouer le virtuose !

Lecteur de mélodie