Melody 旋律

这段代码是一个Arduino示例程序，名为“Melody”，用于通过一个扬声器播放一段简单的旋律。代码使用了tone()函数来生成音调，并通过一个数组来定义旋律中的音符和音符的持续时间。

/*
  Melody

 Plays a melody

 circuit:
 * 8-ohm speaker on digital pin 8

 created 21 Jan 2010
 modified 30 Aug 2011
 by Tom Igoe

This example code is in the public domain.

 http://arduino.cc/en/Tutorial/Tone

 */
#include "pitches.h"

// notes in the melody:
int melody[] = {
  NOTE_C4, NOTE_G3, NOTE_G3, NOTE_A3, NOTE_G3, 0, NOTE_B3, NOTE_C4
};

// note durations: 4 = quarter note, 8 = eighth note, etc.:
int noteDurations[] = {
  4, 8, 8, 4, 4, 4, 4, 4
};

void setup() {
  // iterate over the notes of the melody:
  for (int thisNote = 0; thisNote < 8; thisNote++) {

    // to calculate the note duration, take one second
    // divided by the note type.
    //e.g. quarter note = 1000 / 4, eighth note = 1000/8, etc.
    int noteDuration = 1000 / noteDurations[thisNote];
    tone(8, melody[thisNote], noteDuration);

    // to distinguish the notes, set a minimum time between them.
    // the note's duration + 30% seems to work well:
    int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
    delay(pauseBetweenNotes);
    // stop the tone playing:
    noTone(8);
  }
}

void loop() {
  // no need to repeat the melody.
}

代码功能

  • 播放旋律：代码通过一个8欧姆的扬声器（连接在数字引脚8上）播放一段预定义的旋律。

  • 音符和持续时间：旋律中的音符和每个音符的持续时间通过两个数组定义。

  • 应用场景：这种代码常用于简单的音乐播放、报警音或交互式装置。

代码逐行解释

1. 注释部分

这是代码的注释部分，说明了代码的功能和硬件连接方式

/*
  Melody

 Plays a melody

 circuit:
 * 8-ohm speaker on digital pin 8

 created 21 Jan 2010
 modified 30 Aug 2011
 by Tom Igoe

This example code is in the public domain.

 <url id="cuh0pe4c75rc1eru9up0" type="url" status="parsed" title="Play a Melody using the tone() function | Arduino Documentation" wc="4747">http://arduino.cc/en/Tutorial/Tone</url> 

 */

  • 功能：通过扬声器播放一段旋律。

  • 硬件连接：将一个8欧姆的扬声器连接到数字引脚8。

2. 包含头文件

包含了一个名为pitches.h的头文件，该文件定义了一些音调的频率常量（如NOTE_C4、NOTE_G3等）。这些常量用于指定扬声器发出的音调。pitches.h文件通常包含了一系列音符的频率值，方便在代码中直接使用音符名称。

#include "pitches.h"

3. 变量定义

// notes in the melody:
int melody[] = {
  NOTE_C4, NOTE_G3, NOTE_G3, NOTE_A3, NOTE_G3, 0, NOTE_B3, NOTE_C4
};

// note durations: 4 = quarter note, 8 = eighth note, etc.:
int noteDurations[] = {
  4, 8, 8, 4, 4, 4, 4, 4
};

  • melody：定义了一个数组melody，存储了旋律中的音符。每个音符对应一个频率值，例如NOTE_C4表示中央C的频率。

  • noteDurations：定义了一个数组noteDurations，存储了每个音符的持续时间。例如，4表示四分音符，8表示八分音符。

  • 0在melody数组中表示静音（即没有音符）。

4. setup() 函数

void setup() {
  // iterate over the notes of the melody:
  for (int thisNote = 0; thisNote < 8; thisNote++) {

    // to calculate the note duration, take one second
    // divided by the note type.
    //e.g. quarter note = 1000 / 4, eighth note = 1000/8, etc.
    int noteDuration = 1000 / noteDurations[thisNote];
    tone(8, melody[thisNote], noteDuration);

    // to distinguish the notes, set a minimum time between them.
    // the note's duration + 30% seems to work well:
    int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
    delay(pauseBetweenNotes);
    // stop the tone playing:
    noTone(8);
  }
}

  • setup() 函数在Arduino板复位后只运行一次。

  • for (int thisNote = 0; thisNote < 8; thisNote++)：遍历melody数组中的每个音符。

  • int noteDuration = 1000 / noteDurations[thisNote];：计算当前音符的持续时间（以毫秒为单位）。例如，四分音符的持续时间为1000 / 4 = 250毫秒。

  • tone(8, melody[thisNote], noteDuration);：通过数字引脚8发出当前音符的音调，持续时间为noteDuration。

  • int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;：计算音符之间的间隔时间，通常是音符持续时间的1.3倍，以区分不同的音符。

  • delay(pauseBetweenNotes);：在音符之间添加延迟。

  • noTone(8);：停止当前音符的播放。

5. loop() 函数

loop() 函数会不断重复运行，但在这个示例中，loop()函数为空，表示旋律只在setup()函数中播放一次，不会重复。

void loop() {
  // no need to repeat the melody.
}

硬件连接

扬声器连接：

将一个8欧姆的扬声器连接到数字引脚8和地（GND）。

Arduino板：

确保Arduino板通过USB线连接到电脑。

运行结果

当代码上传到Arduino板并运行后，扬声器会播放一段简单的旋律。旋律由melody数组中的音符和noteDurations数组中的持续时间定义。

修改建议

  • 调整旋律：可以通过修改melody数组和noteDurations数组来定义不同的旋律。

  • 添加更多音符：如果需要更复杂的旋律，可以增加melody和noteDurations数组的长度，并在pitches.h文件中添加更多的音符频率。

  • 重复播放：如果希望旋律重复播放，可以将播放逻辑从setup()函数移到loop()函数中。

关于pitches.h文件

pitches.h文件是一个头文件，包含了一系列音符的频率值。例如：

#define NOTE_C4  262
#define NOTE_G3  196
#define NOTE_A3  220
// 更多音符频率...

这些定义使得代码中可以直接使用音符名称（如NOTE_C4）来指定音调，而不需要直接使用频率值。如果在Arduino IDE中没有找到pitches.h文件，可以手动创建一个新文件，并将上述代码粘贴进去，保存为pitches.h。

视频讲解

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