====== 簡易電子メトロノーム ======
===== 概要 =====
メトロノーム(metronome)は、一定の間隔で音を刻み、ピアノやバイオリンなど、個人で楽器を演奏、あるいは練習する際に、テンポを合わせるために使う音楽用具です。
もともとは機械式のものが主流でしたが、最近では電子式のものが多く市販されています。
そこで今回は、簡易な電子メトロノームを製作してみます。
<仕様>
* 拍子(BEAT)は、1~8拍子の範囲で設定可能とします。
* テンポ(TEMPO)は、1分間当たり40~210の範囲で設定可能とします。
* LEDと簡易サウンドで動作を表現します。
===== 動作原理 =====
<基準時間>
* PICのCCPモジュールをキャプチャモードで使用し、0.01秒の周期割り込みを発生させます。
* テンポが、最も遅い40であれば、150回(6000÷40)の割り込みになります。
* テンポが、最も早い210であれば、28回(6000÷210)の割り込みになります。
<簡易サウンド>
* 拍子の最初(小節の頭)では、1760Hz(高い“ド")の周波数を100msec間出力します。
* 拍子の以降では、440Hz(低い“ド")の周波数を100msec間出力します。
* mikroCが提供するサウンド関数を利用します。
* Sound_Init関数￫ポートとピンを指定してサウンドを初期化します。
* Sound_Play関数￫出力周波数と出力時間を指定し、サウンドを鳴らせます。
<拍子とテンポの記録>
* 拍子とテンポの値は、変更時に、EEPROMに書き込みます。
* 拍子とテンポの値は、起動時に、EEPROMより読み込みます。
<スイッチ入力>
* 設定スイッチ(拍子とテンポのアップダウン)の入力取りこぼしを防ぐ(レスポンスを早くする)ために、割り込み処理の中でスイッチの状態をチェックし、スイッチが押下されているかを判断します。
===== 回路図 =====
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-134630.png}}
===== ソースコード =====
//**********************************************************************
/*
＜電子メトロノーム＞
*/
//**********************************************************************
extern void main();
extern void metronome(int beat, int tempo);
extern void init_ccp_compare();
extern void interrupt();
extern void set_delay(int msec);
extern void delay();
extern void switch_check();
extern void do_mi_so_do();
//**********************************************************************
//LCD
sbit LCD_RS at RB2_bit;
sbit LCD_EN at RB3_bit;
sbit LCD_D7 at RB7_bit;
sbit LCD_D6 at RB6_bit;
sbit LCD_D5 at RB5_bit;
sbit LCD_D4 at RB4_bit;
sbit LCD_RS_Direction at TRISB2_bit;
sbit LCD_EN_Direction at TRISB3_bit;
sbit LCD_D7_Direction at TRISB7_bit;
sbit LCD_D6_Direction at TRISB6_bit;
sbit LCD_D5_Direction at TRISB5_bit;
sbit LCD_D4_Direction at TRISB4_bit;
//SW
short sw_flg = 0b00000000;
sbit BEAT_UP at sw_flg.B0;
sbit BEAT_DOWN at sw_flg.B1;
sbit TEMPO_UP at sw_flg.B2;
sbit TEMPO_DOWN at sw_flg.B3;
//LED
sbit LED1 at RA1_bit;
sbit LED2 at RA0_bit;
#define LED1_ON LED1 = 1
#define LED1_OFF LED1 = 0
#define LED2_ON LED2 = 1
#define LED2_OFF LED2 = 0
//**********************************************************************
int beat, tempo;
void main()
{
char buf[6];
//
OSCCON = 0b01110000; //クロックを8MHzに設定します。
ANSEL = 0b00000000; //A/D変換モジュールは使用しません。
TRISA = 0b11111100;
TRISB = 0b00000000;
//
beat = EEPROM_Read(0) << 8;
beat |= EEPROM_Read(1);
tempo = EEPROM_Read(2) << 8;
tempo |= EEPROM_Read(3);
if ((beat < 1) || (beat > 8)) {
beat = 4;
}
if ((tempo < 40) || (tempo > 210)) {
tempo = 150;
}
//
Sound_Init(&PORTB, 0);
//
Lcd_Init();
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR);
Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF);
Lcd_Out(1, 1, "metronome v1.00");
do_mi_so_do();
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR);
//
Lcd_Out(1, 1, "BEAT=");
WordToStr(beat, buf);
Lcd_Out(1, 6, &buf[4]);
Lcd_Out(2, 1, "TEMPO=");
WordToStr(tempo, buf);
Lcd_Out(2, 7, &buf[2]);
//
init_ccp_compare();
// 割り込みを許可します。
INTCON.PEIE = 1;
INTCON.GIE = 1;
//
while (1) {
metronome(beat, tempo);
}
}
//**********************************************************************
void metronome(int beat, int tempo)
{
short cnt;
//
set_delay(6000 / tempo);
LED1_ON;
Sound_Play(1760, 100); //ド（high）
LED1_OFF;
delay();
for(cnt = 0; cnt < (beat - 1); cnt++) {
set_delay(6000 / tempo);
LED2_ON;
Sound_Play(440, 100); //ド（low）
LED2_OFF;
delay();
}
}
//**********************************************************************
void do_mi_so_do()
{
Sound_Play(523, 250); //ド（ピン）
Sound_Play(659, 250); //ミ（ポン）
Sound_Play(784, 250); //ソ（パン）
Sound_Play(1047, 500); //ド（ポーン）
Delay_ms(500);
Sound_Play(1047, 250); //ド（ピン）
Sound_Play(784, 250); //ソ（ポン）
Sound_Play(659, 250); //ミ（パン）
Sound_Play(523, 500); //ド（ポーン）
Delay_ms(1000);
}
//**********************************************************************
void switch_check()
{
char buf[6];
//
if (BEAT_UP) {
if (beat < 8) {
beat++;
}
WordToStr(beat, buf);
Lcd_Out(1, 6, &buf[4]);
EEPROM_Write(0, (beat >> 8) & 0xFF);
EEPROM_Write(1, beat & 0xFF);
}
if (BEAT_DOWN) {
if (beat > 1) {
beat--;
}
WordToStr(beat, buf);
Lcd_Out(1, 6, &buf[4]);
EEPROM_Write(0, (beat >> 8) & 0xFF);
EEPROM_Write(1, beat & 0xFF);
}
//
if (TEMPO_UP) {
if (tempo < 210) {
tempo++;
}
WordToStr(tempo, buf);
Lcd_Out(2, 7, &buf[2]);
EEPROM_Write(2, (tempo >> 8) & 0xFF);
EEPROM_Write(3, tempo & 0xFF);
}
if (TEMPO_DOWN) {
if (tempo > 40) {
tempo--;
}
WordToStr(tempo, buf);
Lcd_Out(2, 7, &buf[2]);
EEPROM_Write(2, (tempo >> 8) & 0xFF);
EEPROM_Write(3, tempo & 0xFF);
}
sw_flg = 0b00000000;
while ((PORTA & 0b00111100) != 0b00111100) {
Delay_ms(100);
}
}
//**********************************************************************
void init_ccp_compare()
{
// CCPの設定
PIE1.CCP1IE = 1;
PIR1.CCP1IF = 0;
CCP1CON = 0b00001011;
CCPR1L = 0xC4; // 0.01sec...100hz...クロックが8Mhzの時
CCPR1H = 0x09; // 0.01sec...(1÷8000000)*4*8*2500
// TIMER1の設定
PIE1.TMR1IE = 0;
PIR1.TMR1IF = 0;
TMR1L = 0;
TMR1H = 0;
T1CON.T1CKPS0 = 1;
T1CON.T1CKPS1 = 1;
T1CON.TMR1ON = 1;
}
//**********************************************************************
int msec_cnt = 0;
void interrupt()
{
if (PIR1.CCP1IF == 1) {
PIR1.CCP1IF = 0;
//
if (msec_cnt > 0) {
msec_cnt--;
}
//
if (PORTA.F2 == 0) {
BEAT_UP = 1;
}
if (PORTA.F3 == 0) {
BEAT_DOWN = 1;
}
if (PORTA.F4 == 0) {
TEMPO_UP = 1;
}
if (PORTA.F5 == 0) {
TEMPO_DOWN = 1;
}
}
}
//**********************************************************************
void set_delay(int msec)
{
msec_cnt = msec;
}
//**********************************************************************
void delay()
{
while (msec_cnt != 0) {
switch_check();
}
}
//**********************************************************************
===== 動作確認 =====
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-134743.png?500}}
左側:PIC16F88廻りです。
右側:LCDへの拍子(BEAT)とテンポ(TEMPO)の表示内容です。
{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-134753.png}}{{:imgpaste:202004:htmikan-20200430-134757.png}}
このページは稲崎様の閉鎖したHPのコピーで、著作権は稲崎様にあります。[[elechobby:picdic:picdic|詳細]]
This page is a copy of Mr. Inasaki's closed website, and the copyright is held by him.[[elechobby:picdic:picdic|Details]]