Show page

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- pm:prj2023:abirlica:music_player [2023/05/03 09:52]
gabriel.orzata [Hardware Design]
+++ pm:prj2023:abirlica:music_player [2023/05/25 23:12] (current)
gabriel.orzata [Rezultate Obţinute]
@@ Line 11: / Line 11: @@
 <note tip>
-{{ :pm:prj2023:abirlica:diagrama.png?direct&300 |}}
+{{ :pm:prj2023:abirlica:diagrama.png?350 |}}
 </note>
@@ Line 18: / Line 17: @@
 <note tip>
-Lista de piese:\\
+**Lista de piese:**
- Arduino UNO\\
+  - Arduino UNO
- Led RGB\\
+  - Led RGB
- Modul de card SD\\
+  - Rezistente 1k
- Difuzor\\
+  - Condesator
- Amplificator\\
+  - Fire tata-tata
- Butoane\\
+  - Fire mama-tata
- Ecran LCD\\
+  - Modul de card SD
- Breadboard
+  - Card SD
+  - Difuzor
+  - Amplificator
+  - Butoane
+  - Ecran LCD
+  - Breadboard
+  - Difuzor SparkFun
 </note>
+===== Schema cablaj =====
+{{ :pm:prj2023:abirlica:screenshot_from_2023-05-25_18-59-52.png?450 |}}
 ===== Software Design =====
@@ Line 33: / Line 46: @@
 <note tip>
+Bibliotecile folosite sunt:
+    - SD.h
+    - LiquidCrystal_I2C.h
+    - SPI.h
+**Cod**
+  #include <LiquidCrystal_I2C.h>
+  #include "SD.h"
+  #include "SPI.h"
+  #define Rpin1 10
+  #define Gpin1 9
+  #define Bpin1 8
+  #define Rpin2 14
+  #define Gpin2 15
+  #define Bpin2 16
+  #define Rpin3 17
+  #define Gpin3 18
+  #define Bpin3 19
+  uint8_t signal_values[] = {250, 240, 230, 220, 210, 200, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10};
+  // Set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display
+  LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
+  File myFile;
+  // change this to make the song slower or faster
+  uint16_t tempo = 110;
+  uint8_t buzzer = 7;
+  short int melody[120];
+  uint8_t len = 0;
+  uint8_t notes;
+  volatile uint8_t song = 0, prev_song = 0;
+  unsigned long lastDebounceTime1 = 0, lastDebounceTime2 = 0, debounceDelay = 500;
+void RGBColor(uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue)
+  analogWrite(Rpin1, red);
+  analogWrite(Gpin1, green);
+  analogWrite(Bpin1, blue);
+  analogWrite(Rpin2, red);
+  analogWrite(Gpin2, green);
+  analogWrite(Bpin2, blue);
+  analogWrite(Rpin3, red);
+  analogWrite(Gpin3, green);
+  analogWrite(Bpin3, blue);
+void lights(uint8_t signal)
+  if (signal >= signal_values[0]) {
+    // blue
+    RGBColor(0, 0, 255);
+  } else if (signal >= signal_values[1]) {
+    // Azure
+    RGBColor(0, 255, 255);
+  } else if (signal >= signal_values[2]) {
+    // Cyan
+    RGBColor(0, 127, 255);
+  } else if (signal >= signal_values[3]) {
+    // Aqua marine
+    RGBColor(0, 255, 127);
+  } else if (signal >= signal_values[4]) {
+    // Green
+    RGBColor(0, 255, 0);
+  } else if (signal >= signal_values[5]) {
+    // Yellow
+    RGBColor(255, 255, 0);
+  } else if (signal >= signal_values[6]) {
+    // Magenta
+    RGBColor(255, 0, 255);
+  } else if (signal >= signal_values[7]) {
+    // Rose
+    RGBColor(255, 0, 127);
+  } else if (signal >= signal_values[8]) {
+    // Orange
+    RGBColor(255, 127, 0);
+  } else if (signal >= signal_values[9]) {
+    // Red
+    RGBColor(255, 0, 0);
+  } else if (signal >= signal_values[9]) {
+    // Purple
+    RGBColor(128, 0, 128);
+  } else if (signal >= signal_values[10]) {
+    // Gold
+    RGBColor(255, 215, 0);
+  } else if (signal >= signal_values[11]) {
+    // Spring green
+    RGBColor(0, 250, 154);
+  } else if (signal >= signal_values[12]) {
+    // Turquoise
+    RGBColor(64, 224, 208);
+  } else if (signal >= signal_values[13]) {
+    // Indigo
+    RGBColor(75, 0, 130);
+  } else if (signal >= signal_values[14]) {
+    // Pink
+    RGBColor(255, 192, 203);
+  } else if (signal >= signal_values[15]) {
+    // Lavender
+    RGBColor(230, 230, 250);
+  } else if (signal >= signal_values[16]) {
+    // Chocolate
+    RGBColor(210, 105, 30);
+  } else if (signal >= signal_values[17]) {
+    // Sea green
+    RGBColor(46, 139, 87);
+  } else if (signal >= signal_values[18]) {
+    // Olive
+    RGBColor(128, 128, 0);
+  } else if (signal >= signal_values[19]) {
+    // Maroon
+    RGBColor(128, 0, 0);
+  } else if (signal >= signal_values[20]) {
+    // Midnight blue
+    RGBColor(25, 25, 112);
+  } else if (signal >= signal_values[21]) {
+    // Medium violet red
+    RGBColor(199, 21, 133);
+  } else if (signal >= signal_values[22]) {
+    // Orchid
+    RGBColor(218, 112, 214);
+  } else if (signal >= signal_values[23]) {
+    // Steel blue
+    RGBColor(70, 130, 180);
+  } else if (signal >= signal_values[24]) {
+    // Coral
+    RGBColor(255, 127, 80);
+  } else {
+    // White
+    RGBColor(255,255,255);
+  }
+void button1Pressed()
+    unsigned long current = millis();
+    if(millis() - lastDebounceTime1 > debounceDelay){
+      lastDebounceTime1 = current;
+      Serial.println(song);
+      song++;
+      song = song % 2;
+    }
+void button2Pressed()
+    unsigned long current = millis();
+    if(current - lastDebounceTime2 > debounceDelay){
+      lastDebounceTime2 = current;
+      if(song != 5){
+        prev_song = song;
+        song = 5;
+      } else if (song == 5){
+        song = prev_song;
+      }
+    }
+void readFile(char *file_name)
+  Serial.print("Init SD card...");
+  if (!SD.begin(4)) {
+    Serial.println("init failed!");
+    while (1);
+  }
+  Serial.println("init done.");
+  // open the file for reading:
+  myFile = SD.open(file_name);
+  if (myFile) {
+    Serial.println(file_name);
+    uint8_t i = 0;
+    // read from the file until there's nothing else in it:
+    while (myFile.available()) {
+      short int note = myFile.parseInt();
+      melody[i] = note;
+      if (i > 120)
+        break;
+      i++;
+    }
+    len = i;
+    notes = len / 2;
+    // close the file:
+    myFile.close();
+  } else {
+    // if the file didn't open, print an error:
+    Serial.println("error opening file");
+  }
+void sing(uint8_t song_id)
+  // this calculates the duration of a whole note in ms
+  int wholenote = (60000 * 4) / tempo;
+  int divider = 0, noteDuration = 0;
+  // iterate over the notes of the melody.
+  // the array is twice the number of notes (notes + durations)
+  for (uint8_t thisNote = 0; thisNote < notes * 2; thisNote = thisNote + 2) {
+    if (song_id != song) {
+      return;
+    }
+    lights(abs(melody[thisNote]) % 255);
+    // calculates the duration of each note
+    divider = melody[thisNote + 1];
+    if (divider > 0) {
+      // regular note, just proceed
+      noteDuration = (wholenote) / divider;
+    } else if (divider < 0) {
+      // dotted notes are represented with negative durations!!
+      noteDuration = (wholenote) / abs(divider);
+      noteDuration *= 1.5; // increases the duration in half for dotted notes
+    }
+    // we only play the note for 90% of the duration, leaving 10% as a pause
+    tone(buzzer, melody[thisNote], noteDuration * 0.9);
+    // Wait for the specief duration before playing the next note
+    delay(noteDuration);
+    // stop the waveform generation before the next note
+    noTone(buzzer);
+  }
+void play(char *song_name, uint8_t song_id)
+  readFile(song_name);
+  sing(song_id);
+void setup()
+  // Start with the LEDs off.
+  pinMode(10, OUTPUT);
+  pinMode(9, OUTPUT);
+  pinMode(8, OUTPUT);
+  pinMode(14, OUTPUT);
+  pinMode(15, OUTPUT);
+  pinMode(16, OUTPUT);
+  pinMode(17, OUTPUT);
+  pinMode(18, OUTPUT);
+  pinMode(19, OUTPUT);
+  pinMode(2, INPUT_PULLUP);
+  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), button1Pressed, FALLING);
+  pinMode(3, INPUT_PULLUP);
+  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(3), button2Pressed, FALLING);
+  // Open serial communications and wait for port to open
+  Serial.begin(9600);
+  while (!Serial) {
+      // wait for serial port to connect
+  }
+  // initialize the LCD
+  lcd.begin();
+  // Turn on the blacklight and print a message.
+  lcd.backlight();
+void loop()
+  lcd.clear();
+  switch(song) {
+    case 0:
+      lcd.clear();
+      lcd.print("Game of thrones");
+      play((char*)"got.txt", 0);
+      break;
+    case 1:
+      lcd.clear();
+      lcd.print("Fur Elise-");
+      lcd.setCursor(3,1);
+      lcd.print("Beethoven");
+      play((char*)"furelise.txt", 1);
+      break;
+    default:
+      break;
+  }
 </note>
@@ Line 39: / Line 325: @@
 <note tip>
+Link catre demo: https://www.youtube.com/shorts/H1VGBhJymu8
+{{ :pm:prj2023:abirlica:poza.jpg?650 |}}
 </note>
 ===== Concluzii =====
+<note tip>
+Am dorit inițial să implementez un media player care să redea fișiere audio .wav de pe un card SD și să adauge un efect luminos pentru a sincroniza culorile cu notele muzicale, insa din motive necunoscute, am întâmpinat dificultăți în redarea fișierelor .wav de pe cardul SD utilizând biblioteca TMRpcm.
+Ca soluție alternativă, am decis să stochez mai multe fișiere .txt pe card, fiecare conținând notele corespunzătoare unei melodii. Am citit notele din fișierul selectat într-un vector și le-am redat folosind funcția "note" din Arduino IDE.
+Am implementat un buton pentru schimbarea melodiilor și un alt buton pentru a pune pauza redarii unei melodii. În timpul redarii, cele 3 LED-uri își schimbă culorile în funcție de nota redată în prezent de difuzor.
+Am încercat să îmbunătățesc procesul de eliminare a rezonanțelor provocate de contactele imperfecte ale butonului prin adăugarea unui condensator în serie cu fiecare buton. Cu toate acestea, butoanele tot nu functionau corespunzator, asadar, am adaugat o metoda de debouncing pentru a detecta o singura apasare de buton.
+Am fost nevoit să folosesc o lista restransa de melodii, deoarece adaugarea ecranului LCD, si implicit a bibliotecii "LiquidCrystal_I2C", supraincarca memoria placii Arduino si componentele nu mai funcționau corect.\\
+Dupa ce erau citite doua melodii de pe cardul SD, memoria se incarca si programul se bloca la citirea urmatoarei melodii.
+Din punct de vedere hardware, versiunea finală a proiectului a suferit câteva modificări. Am economisit pini prin adăugarea a încă 2 LED-uri RGB și am optat pentru un LCD cu interfață I2C în locul celui standard. De asemenea, am adăugat un amplificator LM386 pentru a amplifica sunetul unui difuzor SparkFun de 0.5W.
+Dezvolatarea acestui proiect nu a fost una usoara. Pe parcusului acesteia am intampinat probleme in ceea ce priveste constructia hardware-ului cat si dezvoltarea corecta a software-ului, insa rezultatul final, desi este unul mai simplu decat mi-am propus initial, este unul complet functional.
+</note>
 ===== Download =====
+<html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">PDF Proiect</a></html>
 ===== Jurnal =====
 <note tip>
-mai - documentatie initiala
+mai - documentatie initiala\\
+mai - hardware\\
+mai - software
 </note>
@@ Line 55: / Line 361: @@
 <note>
-Listă cu documente, datasheet-uri, resurse Internet folosite, eventual grupate pe **Resurse Software** şi **Resurse Hardware**.
+Diagrama bloc - https://app.diagrams.net \\
+Schema cablaj - https://fritzing.org \\
+LCD I2C - https://github.com/fdebrabander/Arduino-LiquidCrystal-I2C-library \\
+SD library - https://github.com/arduino-libraries/SD \\
 </note>
-<html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">PDF Proiect</a></html>