Autor: Enculesei Vlad-Razvan

Acest proiect imita comportamentul unui pian electric cu 8 clape reprezentand 8 note din gama DO Major. In momentul in care unul din cele 8 butoane este apasat, se va declansa buzzerul care genereaza sunetul corespunzator butonului apasat, pe display-ul cu 7 segmente se va afisa cifra corespunzatoare de la 1 la 8, iar pe LCD va fi afisata nota muzicala atat in notatia DO_RE_MI, cat si in notatia A_B_C.

Aceasta este schema bloc cu toate modulele din proiect:

Aceasta este lista de piese din proiect:

• Arduino UNO
• Breadboard
• LCD cu I2C
• 7-Segment Display cu catod comun
• Buzzer pasiv
• 8 Butoane
• 10 Rezistente de 1 kΩ
• Fire

Mai jos este schema electrica a proiectului realizata in Tinkercad, cu mentiunea ca LCD-ul cu I2C nu putea fi simulat in Tinkercad deoarece nu exista componenta respectiva. In implementarea fizica LCD-ul cu I2C este conectat la GND, VCC, iar iesirile SDA si SCL sunt conectate la A4, respectiv A5.

Mediul de dezvoltare a fost Tinkercad, iar mai apoi Arduino IDE, mai ales pentru ca nu exista LCD cu I2C in Tinkercad, asa cum s-a mai mentionat si mai sus.

Pentru LCD-ul cu I2C a fost instalata biblioteca LiquidCrystal I2C by Marco Schwartz version 1.1.2 si a fost initializata o variabila LiquidCrystal_I2C cu adresa 0X27 LCD-ului si 16 caractere pe cate 2 linii. Functia setup seteaza starea initiala a butoanelor (LOW), seteaza corespunzator pinii si seteaza si LCD-ul.

Functia resetDisplay reseteaza display-ul pe 7 segmente si LCD-ul in asa fel incat sa nu se afiseze nimic. Functiile p*, unde * apartine multimii de note muzicale, seteaza LCD-ul si display-ul cu 7 segmente pentru a se afisa o nota muzicala in doua moduri si respectiv o cifra de la 1 la 8. Functia debounce, dupa cum ii spune si numele, face debouncing pentru butoanele pianului.

Finctiile check*, unde * apartine multimii de note muzicale, verifica daca s-a apasat butonul corespunzator notei muzicale respective, activeaza buzzer-ul si apoi apeleaza p* pentru afisaj. In functia loop, se apeleaza functiile check* si mai apoi resetDisplay.

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
 
#define piezoPin A2
#define DO 2
#define RE 3
#define MI 4
#define FA 5
#define SOL 6
#define LA 7
#define SI 8
#define DO2 13
#define A 12
#define B 9
#define C A3
#define D A0
#define E A1
#define F1 10
#define G 11
 
int buttonState;
LiquidCrystal_I2C lcd = LiquidCrystal_I2C(0x27, 16, 2);
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  lcd.init();
  lcd.clear();
  lcd.backlight();
  buttonState = LOW;
  pinMode(DO, INPUT);
  pinMode(RE, INPUT);
  pinMode(MI, INPUT);
  pinMode(FA, INPUT);
  pinMode(SOL, INPUT);
  pinMode(LA, INPUT);
  pinMode(SI, INPUT);
  pinMode(DO2, INPUT);
  pinMode(A, OUTPUT);
  pinMode(B, OUTPUT);
  pinMode(C, OUTPUT);
  pinMode(D, OUTPUT);
  pinMode(E, OUTPUT);
  pinMode(F1, OUTPUT);
  pinMode(G, OUTPUT);
  pinMode(piezoPin, OUTPUT);
}
 
void resetDisplay(void) {
  lcd.clear();
  lcd.noCursor();
  digitalWrite(A, LOW);
  digitalWrite(B, LOW);
  digitalWrite(C, LOW);
  digitalWrite(D, LOW);
  digitalWrite(E, LOW);
  digitalWrite(F1, LOW);
  digitalWrite(G, LOW);
}
 
void pDO(void) {
  lcd.setCursor(7, 0);
  lcd.print("DO");
  lcd.setCursor(7, 1);
  lcd.print("C");
  digitalWrite(A, LOW);
  digitalWrite(B, HIGH);
  digitalWrite(C, HIGH);
  digitalWrite(D, LOW);
  digitalWrite(E, LOW);
  digitalWrite(F1, LOW);
  digitalWrite(G, LOW);
}
 
void pRE(void) {
  lcd.setCursor(7, 0);
  lcd.print("RE");
  lcd.setCursor(7, 1);
  lcd.print("D");
  digitalWrite(A, HIGH);
  digitalWrite(B, HIGH);
  digitalWrite(C, LOW);
  digitalWrite(D, HIGH);
  digitalWrite(E, HIGH);
  digitalWrite(F1, LOW);
  digitalWrite(G, HIGH);
}
 
void pMI(void) {
  lcd.setCursor(7, 0);
  lcd.print("MI");
  lcd.setCursor(7, 1);
  lcd.print("E");
  digitalWrite(A, HIGH);
  digitalWrite(B, HIGH);
  digitalWrite(C, HIGH);
  digitalWrite(D, HIGH);
  digitalWrite(E, LOW);
  digitalWrite(F1, LOW);
  digitalWrite(G, HIGH);
}
 
void pFA(void) {
  lcd.setCursor(7, 0);
  lcd.print("FA");
  lcd.setCursor(7, 1);
  lcd.print("F");
  digitalWrite(A, LOW);
  digitalWrite(B, HIGH);
  digitalWrite(C, HIGH);
  digitalWrite(D, LOW);
  digitalWrite(E, LOW);
  digitalWrite(F1, HIGH);
  digitalWrite(G, HIGH);
}
 
void pSOL(void) {
  lcd.setCursor(7, 0);
  lcd.print("SOL");
  lcd.setCursor(7, 1);
  lcd.print("G");
  digitalWrite(A, HIGH);
  digitalWrite(B, LOW);
  digitalWrite(C, HIGH);
  digitalWrite(D, HIGH);
  digitalWrite(E, LOW);
  digitalWrite(F1, HIGH);
  digitalWrite(G, HIGH);
}
 
void pLA(void) {
  lcd.setCursor(7, 0);
  lcd.print("LA");
  lcd.setCursor(7, 1);
  lcd.print("A");
  digitalWrite(A, HIGH);
  digitalWrite(B, LOW);
  digitalWrite(C, HIGH);
  digitalWrite(D, HIGH);
  digitalWrite(E, HIGH);
  digitalWrite(F1, HIGH);
  digitalWrite(G, HIGH);
}
 
void pSI(void) {
  lcd.setCursor(7, 0);
  lcd.print("SI");
  lcd.setCursor(7, 1);
  lcd.print("B");
  digitalWrite(A, HIGH);
  digitalWrite(B, HIGH);
  digitalWrite(C, HIGH);
  digitalWrite(D, LOW);
  digitalWrite(E, LOW);
  digitalWrite(F1, LOW);
  digitalWrite(G, LOW);
}
 
void pDO2(void) {
  lcd.setCursor(7, 0);
  lcd.print("DO");
  lcd.setCursor(7, 1);
  lcd.print("C");
  digitalWrite(A, HIGH);
  digitalWrite(B, HIGH);
  digitalWrite(C, HIGH);
  digitalWrite(D, HIGH);
  digitalWrite(E, HIGH);
  digitalWrite(F1, HIGH);
  digitalWrite(G, HIGH);
}
 
int debounce(int buttonPin) {
  int stateNow = digitalRead(buttonPin);
  if(buttonState != stateNow) {
    delay(10);
    stateNow = digitalRead(buttonPin);
  }
  return stateNow;
}
 
void checkDO(void) {
  while(debounce(DO) == HIGH) {
    tone(piezoPin, 261.63, 200);
    pDO();
    delay(200);
  }
}
 
void checkRE(void) {
  while(debounce(RE) == HIGH) {
    tone(piezoPin, 293.665, 200);
    pRE();
    delay(200);
  }
}
 
void checkMI(void) {
  while(debounce(MI) == HIGH) {
    tone(piezoPin, 329.628, 200);
    pMI();
    delay(200);
  }
}
 
void checkFA(void) {
  while(debounce(FA) == HIGH) {
    tone(piezoPin, 349.228, 200);
    pFA();
    delay(200);
  }
}
 
void checkSOL(void) {
  while(debounce(SOL) == HIGH) {
    tone(piezoPin, 391.995, 200);
    pSOL();
    delay(200);
  }
}
 
void checkLA(void) {
  while(debounce(LA) == HIGH) {
    tone(piezoPin, 440, 200);
    pLA();
    delay(200);
  }
}
 
void checkSI(void) {
  while(debounce(SI) == HIGH) {
    tone(piezoPin, 493.883, 200);
    pSI();
    delay(200);
  }
}
 
void checkDO2(void) {
  while(debounce(DO2) == HIGH) {
    tone(piezoPin, 523.251, 200);
    pDO2();
    delay(200);
  }
}
 
void loop() {
  checkDO();
  checkRE();
  checkMI();
  checkFA();
  checkSOL();
  checkLA();
  checkSI();
  checkDO2();
  resetDisplay();
}

Proiectul acesta poate fi folositor ca jucarie pentru copiii foarte mici care doresc sa se joace cu un pian si sa si invete, in acelasi timp, notele muzicale. Mie mi-a placut proiectul pentru ca am invatat cum sa folosesc un LCD cu I2C si un buzzer pasiv. In plus, am invatat sa fac debouncing pentru butoanele pianului.

Arhiva proiectului (cod + README)

• Display pe 7 segmente (catod comun vs anod comun)
• Debounce butoane
• LCD cu I2C
• Note muzicale (de la C4 la C5)
• Buzzer pasiv

Export to PDF