Leitor de áudio Arduino simples e amplificador com lm386

Adicionar sons ou música ao nosso projeto sempre fará com que pareça legal e soe muito mais atraente. Especialmente se você estiver usando um Arduino e tiver muitos pinos livres, você pode adicionar facilmente efeitos sonoros ao seu projeto, apenas investindo em um módulo de cartão SD extra e um alto-falante normal. Neste artigo, vou mostrar como é fácil reproduzir música / adicionar efeitos sonoros usando a placa Arduino. Obrigado à comunidade Arduino que desenvolveu algumas bibliotecas para construir isso de uma maneira rápida e fácil. Também usamos IC LM386 aqui para fins de amplificação e cancelamento de ruído.

Neste projeto, reproduziremos os arquivos de música.wav armazenados em um cartão SD. Vamos programar o Arduino para ler esses arquivos.wav e reproduzir o áudio em uma fala por meio de um amplificador de áudio LM386. Agora, como este código só podia ler arquivos.wav, tecnicamente este projeto não pode ser chamado como um MP3 Player Arduino, mas você ainda poderá ouvir músicas com ele. Se você está procurando alternativas simples, como um tocador de música Arduio sem cartão SD, você deve verificar o tocador de melodia Arduino que construímos anteriormente.

Hardware necessário:

1. Arduino UNO
2. Módulo leitor de cartão SD
3. cartão SD
4. Amplificador de áudio LM386
5. Capacitor 10uf (2 Nos)
6. Capacitor 100uf (2 Nos)
7. Resistor 1K, 10K
8. Botões de pressão (2 nos)
9. Tábua de pão
10. Fios de conexão

Preparando-se com seus arquivos de áudio WAV:

Para reproduzir sons do cartão SD usando o Arduino, precisamos de arquivos de áudio no formato.wav porque a placa Arduino pode reproduzir um arquivo de áudio em um formato específico que é o formato wav. Para fazer um mp3 player arduino, há vários escudos de mp3 disponíveis que você pode usar com o arduino. Ou então, para reproduzir arquivos mp3 no arduino, existem sites que você pode usar para converter qualquer arquivo de áudio em seu computador naquele arquivo WAV específico.

Portanto, para converter qualquer arquivo de áudio em formato wav, siga as etapas abaixo:

Passo 1: Clique em “Online Wav Converter” para entrar no site.

Etapa 2: o Arduino pode reproduzir um arquivo wav no seguinte formato. Você pode brincar com as configurações mais tarde, mas essas configurações foram experimentadas para serem as melhores em qualidade.

Resolução de bits	8 bits
Taxa de amostragem	16000 Hz
Canal de Áudio	Mono
Formato PCM	PCM sem sinal de 8 bits

Passo 3: No site clique em “escolher arquivo” e selecione o arquivo que deseja converter. Em seguida, insira as configurações acima. Uma vez feito isso, deve ser parecido com o da imagem abaixo

Passo 4: Agora, clique em “Converter Arquivo” e seu arquivo de áudio será convertido para o formato.Wav. Ele também será baixado assim que a conversão for concluída.

Etapa 5: Por fim, formate o cartão SD e salve o arquivo de áudio.wav nele. Certifique-se de formatá-lo antes de adicionar este arquivo. Lembre-se também do nome do seu arquivo de áudio. Da mesma forma, você pode selecionar qualquer um dos quatro áudios e salvá-los com os nomes 1, 2, 3 e 4 (os nomes não devem ser alterados). Converti quatro músicas e salvei-as como 1.wav, 2.wav, 3.wav e 4.wav como mostrado abaixo.

Circuito e Hardware:

O diagrama de circuito para este Arduino Audio File Player é simples. O diagrama completo do circuito é mostrado na imagem abaixo.

Como sabemos, nossos arquivos de áudio são salvos no cartão SD, portanto, fazemos a interface de um módulo leitor de cartão SD com nosso Arduino. O Arduino e o cartão SD se comunicam usando o protocolo de comunicação SPI. Portanto, o módulo é conectado aos pinos SPI do Arduino, conforme mostrado acima no diagrama. Ele está listado na tabela abaixo.

Arduino	Módulo de cartão SD
+ 5V	Vcc
Gnd	Gnd
Pino 12	MISO (Master In Slave out)
Pino 11	MOSI (Master Out Slave In)
Pino 13	SCK (relógio síncrono)
Pino 4	CS (Chip Select)

Agora o Arduino será capaz de ler o arquivo de música do cartão SD e reproduzi-lo no pino número 9. Mas os sinais de áudio produzidos pelo Arduino no pino 9 não serão muito audíveis. Por isso, amplificamos usando o amplificador de áudio de baixa tensão LM386 IC.

O amplificador mostrado acima é projetado para um ganho de 200 e o Vdd (pino 6) é alimentado pelo pino de 5 V do Arduino. Se você quiser aumentar / diminuir o som, pode aumentar / diminuir a voltagem fornecida a este pino. Pode suportar no máximo 15V. Saiba mais sobre esta configuração de amplificação de ganho 200 para LM386 aqui.

Também temos dois botões conectados aos pinos 2 e 3 do Arduino. Essas chaves são usadas para reproduzir a próxima faixa da música e reproduzir / pausar a música, respectivamente. Usei esses botões apenas para demonstrar suas habilidades; você pode tocar a música sempre que necessário. Confira o vídeo de demonstração no final.

Você pode montar este circuito completamente sobre uma placa de ensaio, conforme mostrado na imagem abaixo

Programando seu Arduino:

Assim que estivermos prontos com o hardware e o cartão SD, estamos a apenas um passo de tocar essas músicas. Insira o cartão em seu módulo de cartão SD e siga as etapas abaixo.

Passo 1: Como dito anteriormente, usaremos uma biblioteca para fazer este projeto funcionar. O link para a biblioteca é fornecido abaixo. Clique nele e selecione “Clonar ou baixar” e escolha baixar como ZIP.

• Biblioteca TMRpcm

Etapa 2: Adicione este arquivo Zip em seu Arduino IDE selecionando Sketch-> Incluir Biblioteca -> Adicionar Biblioteca.ZIP conforme mostrado abaixo e selecione o arquivo ZIP que acabamos de baixar.

Etapa 3: O programa completo do projeto do reprodutor de música arduino é fornecido no final deste artigo, basta copiá-lo e colá-lo no Programa Arduino. Agora, clique em Upload e prepare-se para reproduzir seus arquivos de áudio.

O programa é autoexplicativo, pois contém as linhas de comentários. Mas também expliquei a capacidade da biblioteca TMRpcm abaixo.

Reproduzindo um arquivo de áudio:

Você pode reproduzir qualquer áudio armazenado em formato Wav dentro do módulo de cartão SD usando a linha abaixo.

music.play ("3.wav"); // object name.play (“FileName.wav”);

Você pode usar esta linha em lugares onde deseja acionar o áudio

Pausar um arquivo de áudio:

Para pausar um arquivo de áudio, você pode simplesmente ligar para a linha abaixo.

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

Encaminhando / retrocedendo um áudio:

Não há maneiras diretas de avançar ou retroceder um arquivo de áudio, mas você pode usar a linha a seguir para reproduzir uma música em um determinado momento. Isso pode ser usado para avançar / retroceder com alguma programação adicional.

music.play ("2.wav", 33); // Toca a música a partir do 33º segundo //objectname.play(BudapFilename.wav”,time in second);

Definindo a qualidade do áudio:

A biblioteca nos dá duas qualidades para tocar a música, uma é tocar no modo normal e a outra tocar com 2X sobreamostragem.

música.qualidade (0); // Modo normal music.quality (1); // 2X sobre o modo de amostragem

Configurando o volume do áudio:

Sim, você pode controlar o volume do áudio através do software. Você pode simplesmente definir o volume usando a linha abaixo. Volumes de música mais altos tendem a afetar a qualidade do áudio, portanto, use o controle de hardware quando possível.

music.setVolume (5); // Toca a música no volume 5 //objectname.setVolume(Volume level);

Trabalho deste Arduino Music Player:

Após programar seu Arduino, simplesmente pressione o botão conectado ao pino 2 e seu Arduino tocará a primeira música (salva como 1.wav) para você. Agora você pode pressionar o botão novamente para mudar sua faixa para a próxima música que deve tocar 2.wav. Da mesma forma, você pode navegar por todas as quatro músicas.

Você também pode reproduzir / pausar a música pressionando o botão conectado ao pino 3. Pressione uma vez para pausar a música e pressione-o novamente para reproduzi-la de onde parou. Assista ao vídeo abaixo para trabalhar por completo (ou talvez para relaxar com algumas músicas).

Espero que você tenha gostado do projeto. Agora fica por conta da sua criatividade utilizá-los em seus projetos. Você pode fazer um relógio falante, assistente de voz, robô falante, sistema de segurança de alerta por voz e muito mais. Deixe-me saber como você está planejando usá-lo através da seção de comentários e também se você tiver qualquer problema em fazer isso funcionar, você pode me encontrar através dos fóruns ou da seção de comentários abaixo.