Vier met Licht en Geluid: DIY Verjaardags Arduino-project

Onderdelen en benodigdheden

Benodigde tools

• Solderbout (alleen als je draden aan de speaker moet solderen)

Apps en online services

• Arduino IDE

Over dit project

Na een mislukte poging om een LED-balkgrafafstandsvisualisatie te maken, besloot ik te beginnen met eenvoudigere projecten. Op de Arduino Project Hub vond ik de inspiratie voor deze verjaardags-melodie met synchroniserende LEDs.

Stap 1: Verzamel materialen

Zorg dat alle onderdelen klaarliggen. Als de speaker nog geen draden heeft, solder deze dan vast.

Stap 2: Plaats de LEDs op het breadboard

Zet de drie LEDs dicht bij elkaar op het breadboard. Let op de polariteit: de lange poot (anode) is de plus, de korte poot (kathode) de min.

Stap 3: Sluit de anoden aan op de Arduino

Gebruik jumper wires om de anoden te verbinden met de volgende digitale pinnen:

• Rood: pin 9
• Blauw: pin 10
• Wit: pin 11

Stap 4: Sluit de kathoden aan via weerstanden

Verbind de kathoden van de LEDs met 220 Ω weerstanden. De andere kant van de weerstanden gaat naar de negatieve rails (GND) van het breadboard. Verbind deze rail met de GND-pin van de Arduino.

Stap 5: Sluit de speaker aan

• De negatieve draad van de speaker naar de negatieve rail (GND) op het breadboard.
• De positieve draad naar pin 3 van de Arduino (PWM-pin voor tone()).

Code

Het project bestaat uit twee bestanden: de hoofdsketch en pitches.h met de nootfrequenties.

Hoofdsketch: Happy Birthday Lights + Sounds

// Rood: pin 9; Blauw: pin 10; Wit: pin 11
#include "pitches.h"

// Melodie: Happy Birthday
int melody[] = {
  NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_C4, NOTE_F4, NOTE_E4,
  NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_C4, NOTE_G4, NOTE_F4,
  NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_C5, NOTE_A4, NOTE_F4, NOTE_E4,
  NOTE_D4, NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_A4, NOTE_F4, NOTE_G4, NOTE_F4
};

// Nootduur: 4 = kwartnoot, 8 = achtste noot, etc.
int noteDurations[] = {
  8, 8, 4, 4, 4, 2,
  8, 8, 4, 4, 4, 2,
  8, 8, 4, 4, 4, 4, 4,
  8, 8, 4, 4, 4, 2
};

void setup() {
  pinMode(9, OUTPUT);
  pinMode(10, OUTPUT);
  pinMode(11, OUTPUT);

  for (int thisNote = 0; thisNote < 25; thisNote++) {
    // Willekeurige LED-patronen
    int randomLight1 = random(9, 12);
    int randomLight2 = random(9, 12);
    int randomLight3 = random(9, 12);

    digitalWrite(randomLight1, HIGH);
    digitalWrite(randomLight2, HIGH);
    digitalWrite(randomLight3, LOW);

    // Bereken nootduur en speel toon
    int noteDuration = 1130 / noteDurations[thisNote];
    tone(3, melody[thisNote], noteDuration);

    // Pauze tussen noten
    int pause = noteDuration * 1.275;
    delay(pause);
    noTone(3);
  }

  // Na afloop: alle LEDs uit
  delay(3000);
  digitalWrite(9, LOW);
  digitalWrite(10, LOW);
  digitalWrite(11, LOW);
}

void loop() {
  // Herhaling niet nodig
}

pitches.h – Nootfrequenties

Dit bestand bevat de definities voor alle piano-toonhoogtes (C0 tot B8). Voeg het toe als tabblad in de Arduino IDE met de naam pitches.h.

/*************************************************
 * Public Constants
 *************************************************/
#define NOTE_B0  31
#define NOTE_C1  33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1  37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1  41
#define NOTE_F1  44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1  49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1  55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1  62
#define NOTE_C2  65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2  73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2  82
#define NOTE_F2  87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2  98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2  110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2  123
#define NOTE_C3  131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3  147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3  165
#define NOTE_F3  175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3  196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3  220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3  247
#define NOTE_C4  262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4  294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4  330
#define NOTE_F4  349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4  392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4  440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4  494
#define NOTE_C5  523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5  587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5  659
#define NOTE_F5  698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5  784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5  880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5  988
#define NOTE_C6  1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6  1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6  1319
#define NOTE_F6  1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6  1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6  1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6  1976
#define NOTE_C7  2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7  2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7  2637
#define NOTE_F7  2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7  3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7  3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7  3951
#define NOTE_C8  4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8  4699
#define NOTE_DS8 4978

Schema

Het Fritzing-schema (happy_birthday_lights__sounds_I16bf0SBDq.fzz) toont de complete bedrading van alle componenten.

Tips en uitbreidingen

• Experimenteer met andere kleuren LEDs of voeg meer LEDs toe (gebruik dan schuifregisters of LED-drivers).
• Vervang de speaker door een buzzer-module voor eenvoudiger aansluiting.
• Pas de melodie aan door de arrays melody[] en noteDurations[] te wijzigen.
• Voeg een knop toe om het liedje op aanvraag af te spelen in plaats van één keer bij opstarten.