Einfacher Arduino Audio Player und Verstärker mit lm386

Wenn Sie unserem Projekt Sounds oder Musik hinzufügen, sieht es immer cool aus und klingt viel attraktiver. Insbesondere wenn Sie ein Arduino verwenden und viele Pins frei haben, können Sie Ihrem Projekt problemlos Soundeffekte hinzufügen, indem Sie einfach in ein zusätzliches SD-Kartenmodul und einen normalen Lautsprecher investieren. In diesem Artikel werde ich Ihnen zeigen, wie einfach es ist, mit Ihrem Arduino Board Musik abzuspielen / Soundeffekte hinzuzufügen. Vielen Dank an die Arduino-Community, die einige Bibliotheken entwickelt hat, um dies schnell und einfach zu erstellen. Wir haben hier auch den IC LM386 zur Verstärkung und Rauschunterdrückung verwendet.

In diesem Projekt werden die auf einer SD-Karte gespeicherten.wav-Musikdateien abgespielt. Wir werden das Arduino so programmieren, dass es diese WAV-Dateien liest und das Audio auf einem Speak über einen LM386-Audioverstärker wiedergibt. Da dieser Code nur WAV-Dateien lesen konnte, kann dieses Projekt technisch nicht als Arduino Mp3-Player aufgerufen werden, aber hey, Sie können trotzdem Songs damit hören. Wenn Sie nach einfachen Alternativen wie einem Arduio-Musikplayer ohne SD-Karte suchen, sollten Sie sich den zuvor gebauten Arduino-Melodie-Player ansehen.

Erforderliche Hardware:

1. Arduino UNO
2. SD-Kartenleser-Modul
3. SD-Karte
4. LM386 Audioverstärker
5. 10uf Kondensator (2 Nr.)
6. 100uf Kondensator (2 Nr.)
7. 1K, 10K Widerstand
8. Druckknöpfe (2 Nr.)
9. Steckbrett
10. Kabel anschließen

Vorbereitungen für Ihre WAV-Audiodateien:

Für die Wiedergabe von Sounds von einer SD-Karte mit Arduino benötigen wir Audiodateien im WAV-Format, da Arduino Board eine Audiodatei in einem bestimmten Format im WAV-Format abspielen kann. Um einen Arduino-MP3-Player herzustellen, stehen viele MP3-Schilde zur Verfügung, die Sie mit Arduino verwenden können. Oder sonst zu MP3 - Dateien in Arduino zu spielen, gibt es Websites, die Sie verwendet werden, können eine beliebige Audio-Datei auf Ihrem Computer in diese spezifischen WAV - Datei zu konvertieren.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um eine Audiodatei in das WAV-Format zu konvertieren:

Schritt 1: Klicken Sie auf "Online Wav Converter", um die Website aufzurufen.

Schritt 2: Arduino kann eine WAV-Datei im folgenden Format abspielen. Sie können später mit den Einstellungen herumspielen, aber diese Einstellungen wurden experimentell getestet, um die beste Qualität zu erzielen.

Bitauflösung	8 Bit
Abtastrate	16000 Hz
Audiokanal	Mono
PCM-Format	PCM ohne Vorzeichen 8-Bit

Schritt 3: Klicken Sie auf der Website auf "Datei auswählen" und wählen Sie die Datei aus, die Sie konvertieren möchten. Geben Sie dann die obigen Einstellungen ein. Sobald dies erledigt ist, sollte es im folgenden Bild ungefähr so ​​aussehen

Schritt 4: Klicken Sie nun auf "Datei konvertieren" und Ihre Audiodatei wird in das WAV-Dateiformat konvertiert. Es wird auch heruntergeladen, sobald die Konvertierung abgeschlossen ist.

Schritt 5: Formatieren Sie abschließend Ihre SD-Karte und speichern Sie Ihre WAV-Audiodatei darin. Stellen Sie sicher, dass Sie es formatieren, bevor Sie diese Datei hinzufügen. Denken Sie auch an den Namen Ihrer Audiodatei. Ebenso können Sie eines Ihrer vier Audios auswählen und unter den Namen 1, 2, 3 und 4 speichern (Namen sollten nicht geändert werden). Ich habe vier Songs konvertiert und sie wie unten gezeigt als 1.wav, 2.wav, 3.wav und 4.wav gespeichert.

Schaltung und Hardware:

Der Schaltplan für diesen Arduino Audio File Player ist einfach. Das vollständige Schaltbild ist in der Abbildung unten dargestellt.

Da wir wissen, dass unsere Audiodateien auf der SD-Karte gespeichert sind, verbinden wir ein SD-Kartenlesermodul mit unserem Arduino. Die Arduino- und SD-Karte kommunizieren über das SPI-Kommunikationsprotokoll. Daher ist das Modul mit den SPI-Pins des Arduino verbunden, wie oben in der Abbildung gezeigt. Es ist weiter in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Arduino	SD-Kartenmodul
+ 5V	Vcc
Gnd	Gnd
Pin 12	MISO (Master In Slave Out)
Pin 11	MOSI (Master Out Slave In)
Pin 13	SCK (Synchronuhr)
Pin 4	CS (Chip Select)

Jetzt kann der Arduino die Musikdatei von der SD-Karte lesen und auf Pin 9 abspielen. Die vom Arduino auf Pin 9 erzeugten Audiosignale sind jedoch nicht viel hörbar. Daher verstärken wir es mit dem Niederspannungs-Audioverstärker-IC LM386.

Der oben gezeigte Verstärker ist für eine Verstärkung von 200 ausgelegt und der Vdd (Pin 6) wird vom 5-V-Pin des Arduino gespeist. Wenn Sie den Klang erhöhen / verringern möchten, können Sie die an diesen Pin gelieferte Spannung erhöhen / verringern. Es kann maximal 15V aushalten. Erfahren Sie hier mehr über diese 200-Gain-Verstärkungskonfiguration für LM386.

Wir haben auch zwei Druckknöpfe an Pin 2 und 3 des Arduino angeschlossen. Diese Schalter werden verwendet, um den nächsten Titel des Songs abzuspielen und die Musik abzuspielen bzw. anzuhalten. Ich habe diese Tasten nur verwendet, um seine Fähigkeiten zu demonstrieren. Sie können das Lied jederzeit spielen. Überprüfen Sie das Demo-Video am Ende.

Sie können diese Schaltung vollständig über einem Steckbrett zusammenbauen, wie in der Abbildung unten gezeigt

Programmieren Ihres Arduino:

Sobald wir mit der Hardware und der SD-Karte fertig sind, sind wir nur noch einen Schritt entfernt, um diese Songs abzuspielen. Legen Sie die Karte in Ihr SD-Kartenmodul ein und führen Sie die folgenden Schritte aus.

Schritt 1: Wie bereits erwähnt, verwenden wir eine Bibliothek, damit dieses Projekt funktioniert. Der Link für die Bibliothek ist unten angegeben. Klicken Sie darauf und wählen Sie "Klonen oder herunterladen" und wählen Sie "Download als ZIP".

• TMRpcm-Bibliothek

Schritt 2: Fügen Sie diese Zip-Datei zu Ihrer Arduino IDE hinzu, indem Sie Skizze-> Bibliothek einschließen -> ZIP-Bibliothek hinzufügen wie unten gezeigt auswählen und die gerade heruntergeladene ZIP-Datei auswählen.

Schritt 3: Das vollständige Programm des Arduino Music Player-Projekts finden Sie am Ende dieses Artikels. Kopieren Sie es einfach und fügen Sie es in das Arduino-Programm ein. Klicken Sie nun auf Hochladen und machen Sie sich bereit, Ihre Audiodateien abzuspielen.

Das Programm ist selbsterklärend, da sie die Kommentarzeilen haben. Ich habe aber auch die Fähigkeit der TMRpcm-Bibliothek unten erklärt.

Abspielen einer Audiodatei:

Sie können jedes Audio abspielen, das im Wav-Format im SD-Kartenmodul gespeichert ist, indem Sie die folgende Zeile verwenden.

music.play ("3.wav"); // Objektname.play ("FileName.wav");

Sie können diese Zeile an Stellen verwenden, an denen Sie das Audio auslösen möchten

Unterbrechen Sie eine Audiodatei:

Um eine Audiodatei anzuhalten, können Sie einfach die folgende Zeile aufrufen.

music.pause (); //objectname.pause ();

Audio weiterleiten / zurückspulen:

Es gibt keine direkten Möglichkeiten, eine Audiodatei vor- oder zurückzuspulen. Sie können jedoch die folgende Zeile verwenden, um einen Titel zu einem bestimmten Zeitpunkt abzuspielen. Dies kann zum Vor- und Zurückspulen mit zusätzlicher Programmierung verwendet werden.

music.play ("2.wav", 33); // Spielt das Lied ab der 33. Sekunde ab //Objektname.play("Dateiname.wav", Zeit in Sekunde);

Einstellen der Audioqualität:

Die Bibliothek bietet uns zwei Qualitäten, um die Musik abzuspielen: eine im normalen Modus und die andere im 2X-Oversampling.

music.quality (0); // Normaler Modus music.quality (1); // 2X über Sampling-Modus

Einstellen der Lautstärke des Audios:

Ja, Sie können die Lautstärke des Audios über Software steuern. Sie können die Lautstärke einfach über die folgende Zeile einstellen. Höhere Musiklautstärken beeinträchtigen in der Regel die Audioqualität. Verwenden Sie daher nach Möglichkeit die Hardwaresteuerung.

music.setVolume (5); // Spielt das Lied auf Band 5 ab //objectname.setVolume(Volume level);

Funktionieren dieses Arduino Music Players:

Nach dem Programmieren Ihres Arduino drücken Sie einfach die Taste an Pin 2 und Ihr Arduino spielt das erste Lied (gespeichert als 1.wav) für Sie ab. Jetzt können Sie die Taste erneut drücken, um Ihren Titel zum nächsten Titel zu ändern, der 2.wav abspielen soll. Ebenso können Sie zu allen vier Songs navigieren.

Sie können das Lied auch abspielen / anhalten, indem Sie die an Pin 3 angeschlossene Taste drücken. Drücken Sie es einmal, um das Lied anzuhalten, und drücken Sie es erneut, um es dort abzuspielen, wo es aufgehört hat. Sehen Sie sich das Video unten an, um vollständig zu arbeiten (oder um sich mit einigen Songs zu entspannen).

Ich hoffe, Ihnen hat das Projekt gefallen. Jetzt liegt es an Ihrer Kreativität, sie in Ihren Projekten einzusetzen. Sie können eine sprechende Uhr, einen Sprachassistenten, einen sprechenden Roboter, ein Sicherheitssystem für Sprachalarme und vieles mehr erstellen. Lassen Sie mich wissen, wie Sie es im Kommentarbereich verwenden möchten. Wenn Sie Probleme haben, dieses Ding zum Laufen zu bringen, können Sie mich über die Foren oder den Kommentarbereich unten erreichen.