elechobby:picdic:pic16f88:135

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

ソースコード

metronome.c
//**********************************************************************
/*
　　　　＜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

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。

著作権表示 copyright notice

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。詳細
This page is a copy of Mr. Inasaki's closed website, and the copyright is held by him.Details
  • elechobby/picdic/pic16f88/135.txt
  • 最終更新: 2025/10/17 14:29
  • by 127.0.0.1