ミニ・オルガン(SDカード対応)(PIC18F2550)

音譜をテキストファイルに記入し、それを自動演奏させるオルガンを製作しました。

<プログラムの流れ>

1. ポートや内臓モジュールを初期化します。
2. SDカードを初期化します。
3. スタートスイッチが押下されるのを待ちます。
4. ファイル(ファイル名は、“organ.txt“ 固定)をオープンします。
5. カンマ区切り単位で音譜を読み込みます。
6. 読み込んだ音譜の周波数で音を発生させます。(ポートのON/OFFをソフトで処理)
7. ファイルの最後まで5.6.を繰り返します。
8. 3.へ戻ります。

<演奏までの流れ>

1. パソコン上のテキストエディタで、音譜を作成し、テキストファイルに記入し、SDカードに保存します。
2. SDカードを、ミニ・オルガンのSDカードスロットに挿入します。
3. 電源をONにします。
4. SDカードの初期化が成功するとLEDが3回点滅します。失敗すると点滅したままになります。
5. スタートスイッチを押下すると、演奏がスタートします。演奏中はLEDが点灯します。

<表記>
音階の周波数および音譜の表記は、次の表のようになります。(音譜間はカンマ区切り)

<その他の表記>
DO :ド
DO-:ドー
-:休止記号

<表記例:ドレミファソラシ>
DO,RE,MI,FA,SO,RA,SI

<表記例:1オクターブ上のドレミファソラシ>
DO2,RE2,MI2,FA2,SO2,RA2,SI2

mini_organ.c

//********************************************************************** 
/*
　　「簡易自動演奏オルガン（SDC対応）」 
*/
//********************************************************************** 
 
#define		SW			PORTE.F3
#define		LED			PORTA.F0
 
#define		CR			0x0d
#define		LF			0x0a
 
#define		DO			262
#define		RE			294
#define		MI			330
#define		FA			349
#define		SO			392
#define		RA			440
#define		SI			494
#define		DO2			523
#define		RE2			587
#define		MI2			659
#define		FA2			699
#define		SO2			784
#define		RA2			880
#define		SI2			988
 
//********************************************************************** 
 
void	init_sdc()
{
	static	short	cnt;
	//ＳＤＣ（ＭＭＣ）の初期化 
	Spi_Init_Advanced(MASTER_OSC_DIV64, DATA_SAMPLE_MIDDLE, CLK_IDLE_LOW, LOW_2_HIGH);
	if (Mmc_Fat_Init(&PORTC, 6)) {
		while (1) {
			LED = 1;
			Delay_ms(100);
			LED = 0;
			Delay_ms(100);
		}
	}	
	Spi_Init_Advanced(MASTER_OSC_DIV16, DATA_SAMPLE_MIDDLE, CLK_IDLE_LOW, LOW_2_HIGH);
	for (cnt = 0; cnt < 3; cnt++) {
		LED = 1;
		Delay_ms(300);
		LED = 0;
		Delay_ms(300);
	}
}
 
//********************************************************************** 
 
void	SwitchONcheck()
{
	while (Button(&PORTE, 3, 1, 0) == 0)
		;
	while (Button(&PORTE, 3, 1, 1) == 0)
		;
}
 
//********************************************************************** 
 
void	doremiProc(int freq, long time)
{
	static	int	cnt, tmp;
	//
	switch (freq) {
	case DO:
		tmp = time / (1000000 / DO);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / DO / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / DO / 2);
		}
		break;
	case RE:
		tmp = time / (1000000 / RE);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / RE / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / RE / 2);
		}
		break;
	case MI:
		tmp = time / (1000000 / MI);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / MI / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / MI / 2);
		}
		break;
	case FA:
		tmp = time / (1000000 / FA);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / FA / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / FA / 2);
		}
		break;
	case SO:
		tmp = time / (1000000 / SO);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / SO / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / SO / 2);
		}
		break;
	case RA:
		tmp = time / (1000000 / RA);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / RA / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / RA / 2);
		}
		break;
	case SI:
		tmp = time / (1000000 / SI);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / SI / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / SI / 2);
		}
		break;
	case DO2:
		tmp = time / (1000000 / DO2);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / DO2 / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / DO2 / 2);
		}
		break;
	case RE2:
		tmp = time / (1000000 / RE2);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / RE2 / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / RE2 / 2);
		}
		break;
	case MI2:
		tmp = time / (1000000 / MI2);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / MI2 / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / MI2 / 2);
		}
		break;
	case FA2:
		tmp = time / (1000000 / FA2);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / FA2 / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / FA2 / 2);
		}
		break;
	case SO2:
		tmp = time / (1000000 / SO2);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / SO2 / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / SO2 / 2);
		}
		break;
	case RA2:
		tmp = time / (1000000 / RA2);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / RA2 / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / RA2 / 2);
		}
		break;
	case SI2:
		tmp = time / (1000000 / SI2);
		for (cnt = 0;  cnt < tmp; cnt++) {
			PORTC.F2 = 1;
			Delay_us(1000000 / SI2 / 2);
			PORTC.F2 = 0;
			Delay_us(1000000 / SI2 / 2);
		}
		break;
	}
}
 
//********************************************************************** 
 
void	organProc()
{
	//変数の定義 
	static	char				buf[10], character, cnt;
	static	unsigned	long	fsize, length;
	//ＭＭＣのファイルのオープン 
	Mmc_Fat_Assign("organ.txt", 0);
	Mmc_Fat_Reset(&fsize);
	length = 0;
	cnt = 0;
	//
	while (length < fsize) {
		Mmc_Fat_Read(&character);
		length++;
		//
		switch (character) {
		case ',':
		case CR:
			buf[cnt] = 0x00;
			cnt = 0;
			if (strstr(buf, "DO2") != 0x00) {
				doremiProc(DO2, buf[3] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "RE2") != 0x00) {
				doremiProc(RE2, buf[3] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "MI2") != 0x00) {
				doremiProc(MI2, buf[3] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "FA2") != 0x00) {
				doremiProc(FA2, buf[3] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "SO2") != 0x00) {
				doremiProc(SO2, buf[3] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "RA2") != 0x00) {
				doremiProc(RA2, buf[3] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "SI2") != 0x00) {
				doremiProc(SI2, buf[3] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}
			if (strstr(buf, "DO") != 0x00) {
				doremiProc(DO, buf[2] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "RE") != 0x00) {
				doremiProc(RE, buf[2] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "MI") != 0x00) {
				doremiProc(MI, buf[2] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "FA") != 0x00) {
				doremiProc(FA, buf[2] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "SO") != 0x00) {
				doremiProc(SO, buf[2] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "RA") != 0x00) {
				doremiProc(RA, buf[2] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}
			if (strstr(buf, "SI") != 0x00) {
				doremiProc(SI, buf[2] == '-' ? 750000 : 500000);
				break;
			}		
			if (strstr(buf, "-") != 0x00) {
				Delay_ms(100);
				break;
			}		
			break;
		case ' ':
			break;
		case LF:
			Delay_ms(1000);
			break;
		default:
			buf[cnt] = character;
			cnt++;
			break;
		}
	}
}
 
//********************************************************************** 
 
void	main()
{
	//コンパレータは使用しない。 
	CMCON = 0b00000111;
	//Ａ／Ｄ変換の設定 
	ADCON1.PCFG3 = 1;
	ADCON1.PCFG2 = 1;
	ADCON1.PCFG1 = 1;
	ADCON1.PCFG0 = 1;
	//
	OSCCON.IRCF2 = 1;
	OSCCON.IRCF1 = 1;
	OSCCON.IRCF0 = 1;
	//ポートの設定 
	TRISA = 0b0000000000;
	TRISB = 0b00000001;
	TRISC = 0b00000000;
	//ＳＤＣ（ＭＭＣ）の初期化 
	init_sdc();
	//
	while (1) {
		SwitchONcheck();
		LED = 1;
		organProc();
		LED = 0;
	}
}
 
//**********************************************************************

左側から、スタート用プッシュスイッチ、LED、PIC18F2550、乾電池(単三2本)、SDカード、圧電スピーカ

音譜の例です。“organ.txt”をメモ帳で開いたところです。

<チューリップ>
DO,RE,MI-,-,DO,RE,MI-,-,SO,MI,RE,DO,RE,MI,RE-,-,DO,RE,MI-,-,DO,RE,MI-,-,SO,MI,RE,DO,RE,MI,DO-,-,SO,
SO,MI,SO,RA,RA,SO-,-,MI,MI,RE,RE,DO-

<かえるの歌>
DO,RE,MI,FA,MI,RE,DO-,-,MI,FA,SO,RA,SO,FA,MI-,-,DO,-,-,DO,-,-,DO,-,-,DO,-,-,DO,DO,RE,RE,MI,MI,FA,FA,
MI-,RE-,DO-

如何でしょうか?
もう少し滑らか(自然)に演奏させるには、表記をもっと工夫する必要がありますが、用途によってはこれで十分なのでは。。。