基于Arduino的音乐创作系统设计

这是一款简易的音乐创作系统。使用 Arduino 驱动无源蜂鸣器和一排 LED 让音乐起舞。它巧妙的使用了红外遥控器作为琴键，通过编辑「乐谱」程序，来记录和创作自己的音乐。

项目中还自带了 Shape of you、Merry Christmas、Star wars、Game of Thrones 等经典流行音乐和电影、游戏原声！

材料清单

Arduino UNO R3 x 1USB 连接线 x 1跳线 x 21红色LED x 4绿色LED x 4黄色LED x 2无源蜂鸣器 x 1红外接收器和遥控器 x 1220Ω 限流电阻器 x 4面包板 x 1

接线

连接 LED 灯和无源蜂鸣器

1、将 LED 灯和蜂鸣器安装在面包板的同一行。

2、在 LED 灯左侧的将 220Ω 限流电阻插入到面包板的 GND 中。

连接两侧的 LED 灯

1、将两侧的 LED 灯连接在一起，同时安装 5 个电阻。

2、为了方便区分，使用与 LED 灯同色的跳线相连。

连接到 Arduino

1、使用五根跳线将 LED 灯的阳极连接到引脚

2、3、4、5、6。2、将无源蜂鸣器的 GND 引脚连接到面包板的 GND 上。

3、将无源蜂鸣器的正极引脚连接到 Arduino 的引脚 8 上。

4、将 IR 接收器插入面包板，并将信号引脚连接到面包板的引脚 9，将其 VCC 引脚连接到 5V 引脚，最后将 GND 引脚连接到面包板的 GND 上。

编程

库的介绍

项目中会使用两个额外的库：IRremote（用于处理红外远程信号） 和 toneAC（生成音调）。这些库都需要安装在 Arduino IDE 中。

常量和变量

该代码定义了一些常量和变量：

IR_RECEIVER_PIN：连接 IR 接收器的引脚。

LED_PINS：连接到 LED 灯的引脚阵列。

BUZZER_PIN：引脚连接到蜂鸣器。

IRrecv IRrecv（IR_RECEIVER_PIN）：用于接收和解码 IR 信号的对象。

decode_resultsresults：用于存储解码的 IR 信号的变量。

tones：与音调相对应的一组频率。

currentToneIndex：跟踪当前播放的音调。

lastCommandTime：记录最后一个 IR 命令的时间，避免快速重复的命令。

debounceDelay：防止由于噪声或重复信号而快速触发的延迟。

设置功能

设置功能初始化串行通信，设置 IR 接收器，将 LED 灯引脚配置为输出，并执行初始 LED 灯闪烁以便获得视觉反馈。

循环功能

环路功能持续检查输入的 IR 信号。如果接收到一个信号，会经过足够长的去抖动的时间，然后打印信号的十六进制值，播放相应的乐音，并更新最后的命令时间。此外，它还触发了按顺序和反向闪烁 LED 灯的功能。

播放音调功能

playTone 功能将特定的 IR 远程十六进制值映射到相应的音乐音调。当找到一个有效值时，它会通过蜂鸣器播放相关的音调。短暂暂停后，会移动到下一个音调。如果你想播放歌曲，你可以在 Arduino 相关网站上检索，你会找到一些不错的音乐，例如生日快乐歌和超级玛丽主题曲。

闪烁 LED 灯的功能

LED 灯有三种闪烁的功能：

1、fashLEDs：按模式闪烁 LED 灯，表示指示代码的开始。

2、flashLEDsSequence：按顺序闪烁 LED 灯。

3、flashLEDsReverse：按相反方向闪烁 LED 灯。

播放歌曲

现在就可以开始播放歌曲啦，你已经掌握了音符，可以随意尝试代码中的声音和音调。你也可以将自己喜欢的歌曲添加到代码中。

审核编辑：刘清