使用Swift語言的帶有蜂鳴器的音樂播放器

描述

在這個(gè)項(xiàng)目中，讓我們使用蜂鳴器播放一首已知歌曲 Twinkle twinkle little star。

第 1 步：您需要什么

?

您將使用的零件都包含在此Maker 套件中。

• SwiftIO 板
• 盾
• 蜂鳴器
• 4 針電纜

第二步：關(guān)于音符

?

在開始閱讀代碼之前，您需要了解一些關(guān)于注釋的信息。

鋼琴鍵盤上共有 88 個(gè)鍵，從 A0 到 C8。這些音符對(duì)應(yīng)不同的頻率。

半音或半音是音符之間的最小間隔，例如，A鍵和A#鍵之間的間隔是半音。兩個(gè)半步構(gòu)成一個(gè)全步，就像A和B之間的間隔一樣。

一個(gè)八度由 12 個(gè)半音組成。它是一個(gè)音符與下一個(gè)同名音符之間的距離，例如，第一個(gè)鍵 A 到第二個(gè)鍵 A 形成一個(gè)八度。

四分音符是音樂中常見的音符長(zhǎng)度，只有一個(gè)節(jié)拍。然后其他音符以此為基礎(chǔ)：二分音符有兩個(gè)節(jié)拍，全音符有四個(gè)節(jié)拍，八分音符有一半節(jié)拍，等等。

BPM或每分鐘節(jié)拍用于測(cè)量一段音樂的節(jié)奏。例如，60 BPM 表示一分鐘有 60 次節(jié)拍，每個(gè)節(jié)拍持續(xù) 1 秒。

第 3 步：電路

?

將屏蔽罩放在 SwiftIO 板的頂部。

將蜂鳴器模塊連接到引腳 PWM2B (D10)。

第 4 步：代碼

文件Twinkle.swift：

import PWMTone

struct Music {
    static let twinkle: [(note: PWMTone.Note, value: Int)] = [
        (.C4, 4),
        (.C4, 4),
        (.G4, 4),
        (.G4, 4),

        (.A4, 4),
        (.A4, 4),
        (.G4, 2),

        (.F4, 4),
        (.F4, 4),
        (.E4, 4),
        (.E4, 4),


        (.D4, 4),
        (.D4, 4),
        (.C4, 2),

        (.G4, 4),
        (.G4, 4),
        (.F4, 4),
        (.F4, 4),

        (.E4, 4),
        (.E4, 4),
        (.D4, 2),

        (.G4, 4),
        (.G4, 4),
        (.F4, 4),
        (.F4, 4),

        (.E4, 4),
        (.E4, 4),
        (.D4, 2),

        (.C4, 4),
        (.C4, 4),
        (.G4, 4),
        (.G4, 4),

        (.A4, 4),
        (.A4, 4),
        (.G4, 2),

        (.F4, 4),
        (.F4, 4),
        (.E4, 4),
        (.E4, 4),

        (.D4, 4),
        (.D4, 4),
        (.C4, 2)
    ]
}

文件main.swift：

/* Import the SwiftIO library to use everything in it. */
import SwiftIO

/* Import the board library to use the Id of the specific board. */
import SwiftIOBoard

/* Import this library to set the PWM signal according to the musical notes. */
import PWMTone

var halfStep = 0
/* BPM, beat per minute, measures the tempo of music. */
var bpm = 60
/* Initialize a player. */
let player = PWMTone(PWMOut(Id.PWM2B), bpm: bpm)

while true {
    /* Play the music. */
    player.play(track: Music.twinkle)

    /* Increase the bpm to make the music faster. */
    bpm += 40
    player.setBPM(bpm)

    /* Raise an octave and the pitch sound higher. */
    halfStep += 12
    player.setFixedHalfStep(halfStep)

    sleep(ms: 1000)
}

第 5 步：代碼分析

您可以在項(xiàng)目中找到兩個(gè)文件。

該文件Twinkle.swift記錄了旋律的音符和每個(gè)音符的持續(xù)時(shí)間。

在文件main.swift中，您將設(shè)置 PWM 信號(hào)來播放音樂。讓我們來看看它。

import SwiftIO
import SwiftIOBoard
import PWMTone

SwiftIO和SwiftIOBoard是所有這些項(xiàng)目中使用的庫。

您將使用另一個(gè)庫PWMTone。它允許您根據(jù)樂譜設(shè)置 PWM。

var halfStep = 0

該值halfStep用于更改音高。它等于 0，因此音高保持不變。

var bpm = 60

將 bpm 設(shè)置為 60，因此每個(gè)節(jié)拍將持續(xù)一秒鐘。

let player = PWMTone(PWMOut(Id.PWM2B), bpm: bpm)

初始化播放器。它有三個(gè)參數(shù)：

• 第一個(gè)是PWM引腳，
• 第二個(gè)是bpm。
• 第三個(gè)設(shè)置每個(gè)音符之間的間隔，默認(rèn)為 0.1。

player.play(track: Music.twinkle)

此語句是播放音樂。該方法play(track:halfstep)有兩個(gè)參數(shù)。

• track是表示音符和音符長(zhǎng)度的元組數(shù)組。Music.twinkle指的是寫在文件中的分?jǐn)?shù)Twinkle.swift。在 struct Music中，有一個(gè)恒定的閃爍存儲(chǔ)音符和音符長(zhǎng)度。所以軌道寫成Music.twinkle。
• 的halfStep默認(rèn)值為 0。稍后您將對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。所以你可以在這里忽略它。

bpm += 40 
player.setBPM(bpm)

然后增加 bpm 以使速度快一點(diǎn)。此增量是您喜歡的隨機(jī)數(shù)。

halfStep += 12
player.setFixedHalfStep(halfStep)

這兩個(gè)語句旨在提高一個(gè)八度，因此音樂的音高聽起來更高。

第 6 步：運(yùn)行項(xiàng)目

成功下載代碼后，您將聽到蜂鳴器發(fā)出的旋律。音樂會(huì)逐漸變快，音調(diào)會(huì)變高。