如何利用ATSAMD21G18 M0設(shè)計(jì)音樂(lè)相冊(cè)

制作的音樂(lè)相冊(cè)主要是在現(xiàn)有的普通相冊(cè)上，通過(guò)Firebeetle M0實(shí)現(xiàn)照片的音樂(lè)控制，實(shí)現(xiàn)本文的音樂(lè)相冊(cè)制作。Firebeetle M0主板的主芯片使用了一款A(yù)TSAMD21G18 ARMCortex M0+ 高性能32位處理器，而且還帶一路數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC，可以通過(guò)MCU軟件解析音頻文件，并播放出聲音。在主板上還集成了16MB SPI Flash，可以虛擬出一個(gè)12MB的U盤(pán)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^(guò)USB將音頻文件直接存儲(chǔ)到Flash中，在加上必要的GPIO作為按鈕的輸入，一個(gè)Firebeetle M0主板可以完成我的這個(gè)作品。根據(jù)存儲(chǔ)量計(jì)算，按單聲道音樂(lè)存儲(chǔ)WAV文件大概可以存儲(chǔ)5分鐘，對(duì)于一個(gè)相冊(cè)放入5張左右的照片，即可完美的搭配在一起。

一、Firebeetle M0主板簡(jiǎn)介DFRobotFireBeetle是DFRobot小巧開(kāi)發(fā)板系列，既可單獨(dú)使用也可以堆疊使用，擁有不同的主控板與擴(kuò)展板，多樣的功能堆疊，簡(jiǎn)單的模塊組合。FireBeetle M0，與arduino M0一樣使用了ATSAMD21G18 ARM Cortex M0+高性能低功耗芯片，主頻高達(dá)48MHz，擁有32KB RAM和256KB Flash，分別是Atmega328的8倍和16倍。FireBeetle M0搭載了16MB SPI Flash，其中內(nèi)置了12MB U盤(pán)，大大簡(jiǎn)化用戶(hù)的桌面系統(tǒng)與開(kāi)發(fā)板的數(shù)據(jù)交互操作，并且支持基于SPIFlash的easy flash數(shù)據(jù)庫(kù)，內(nèi)置基于SPIFlash的字模，用戶(hù)使用屏幕可直接顯示中英日韓多國(guó)語(yǔ)言文字。使用了更方便的Type-C接口，更舒適的臥式按鈕，板載了WS2812 RGB燈，并且板載了FPC插座用于連接屏幕，使用屏幕從未如此簡(jiǎn)單。Firebeetle M0主板功能及引腳描述見(jiàn)圖1所示。

二、電路設(shè)計(jì)基于模塊化的設(shè)計(jì)，主要是對(duì)引腳功能辨別和外圍元件的連接。本文按照?qǐng)D2所示進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和連接，以期達(dá)到預(yù)設(shè)功能的目的。

三、Firebeetle M0主板SDK功能配置使用FirebeetleM0主板之前，首先需要下載并安裝Arduino IDE開(kāi)發(fā)環(huán)境，測(cè)試Firebeetle M0主板。在Arduino官方下載最新版本的IDE開(kāi)發(fā)環(huán)境。IDE安裝好以后，打開(kāi)IDE，然后下載安裝Firebeetle M0主板的SDK。具體步驟如下圖3. 1.在Preferences界面點(diǎn)擊Additional Boards Manager URLs最左邊的窗口圖標(biāo)，將彈出輸入U(xiǎn)RL的窗口。
2.將下面的鏈接地址復(fù)制到新彈出的對(duì)話(huà)框中：http://download.dfrobot.top/firebeetle/package_firebeetle_index.json。
3.點(diǎn)擊OK將保存Firebeetle M0主板SDK的URL地址
4.點(diǎn)擊Preferences界面的OK按鈕保存配置

5、點(diǎn)擊Tools -》 Board -》 Boards Manager（見(jiàn)圖4）

6. 此時(shí)可以看到FirebeetleSAMD Board這個(gè)SDK，點(diǎn)擊Install安裝SDK。

7. 安裝好以后我們就可以在Board界面看到Firebeetle M0主板的選項(xiàng)，我們選擇Firebeetle M0，見(jiàn)圖5。

8.通過(guò)USB線(xiàn)將Firebeetle M0主板連接到電腦，此時(shí)可看到操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的COM口，我們?cè)赑ort菜單選擇新的這個(gè)COM口。四、下載語(yǔ)音相冊(cè)的代碼到Firebeetle M0主板此時(shí)打開(kāi)ArduinoIDE，點(diǎn)擊Sketch -》 Include Library -》 Add .ZIPLibrar選擇附件代碼文件中的AudioZero.zip音頻庫(kù)，此時(shí)成功加入了音頻庫(kù)。操作如圖6所示。

圖7點(diǎn)擊Audacity軟件File -》 Open打開(kāi)剛才錄音的0.m4a文件，點(diǎn)擊音軌上方的下拉按鈕，選擇 Split Stereoto Mono 分離出單聲道，操作見(jiàn)圖8所示。

點(diǎn)擊一個(gè)聲道的Mute按鈕對(duì)這個(gè)聲道進(jìn)行靜音，ProjectRate選擇44100Hz，見(jiàn)圖9操作示意。

圖9點(diǎn)擊File-》 Export -》Export as WAV，導(dǎo)出WAV文件，操作見(jiàn)圖10所示。

Encoding選擇Unsigned 8-bit PCM格式，保存0.wav文件， 按照以上方法將其他4個(gè).m4a文件轉(zhuǎn)換為.wav文件。將Firebeetle M0主板通過(guò)USB線(xiàn)連接到電腦，雙擊側(cè)面的RST按鈕，此時(shí)主板上的RGB燈變成綠色（見(jiàn)圖11），電腦也將彈出一個(gè)U盤(pán)，將準(zhǔn)備好的5個(gè).wav文件拷貝到這個(gè)U盤(pán)?？截惖乃俣缺韧ǔ５腢盤(pán)慢，需要耐心等待。

圖11拷貝完成后，我們單擊RST按鈕，進(jìn)入到編程模式。最后，將電路裝配到相冊(cè)里。 根據(jù)自己的相冊(cè)安裝位置，將電路植入到相冊(cè)中。到此即完成了音樂(lè)相冊(cè)的制作。
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