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[电子电路] #DFRobot2018 特效电子琴自制电子琴

以按键电子琴为基础进行的作品设计，旋钮可以辅助控制节拍，根据音调与节拍的不同会有不同的灯光效果。
#DFRobot2018 特效电子琴自制电子琴图1

作品链接：https://www.tinkercad.com/things/2jJF7ReEkCg
作    者：@王界平 @跳跳熊

   在Tinkercad的Circuits板块中，我们可以在线进行简单的电子电路设计以及对应的程序验证，既可以用来尝试新想法新创意，也可以用来给已完成的作品制作示意图和展示图。平台中既有现在流行的Arduino系列单片机及常规的传感器和输出设备，也有更进一步的集成电路、逻辑电路，以及万用表、电源、函数生成器和示波器模块。编程可以通过模块也可以通过语言，适合各阶段用户根据自身进行选择。平台还很贴心的准备了大多数常用器件的范例电路和程序。
   我们通过七个按钮和蜂鸣器通过Arduino UNO实现电子琴的基础功能，既按下按钮蜂鸣器发出对应的音调。
   D7——NOTE_C5——523；D6——NOTE_D5——587；D5——NOTE_E5——659；D4——NOTE_F5——698；D3——NOTE_G5——784；D2——NOTE_A5——880；D1——NOTE_B5——988
   在此基础上加入旋钮接入A5，通过旋钮的当前挡位可以控制音调的持续时间，也就是控制节奏。程序中以旋钮中值512为界限分为4拍和8拍。
   通过Neo Pixel Ring 12实现灯光特效，4拍对应流水灯，8拍对应闪烁灯，灯光颜色与对应按钮导线颜色一致。若较长时间没有按键操作，会呈现彩虹灯作为待机模式，按下任意按钮进入工作状态。

//4拍节奏对应灯效
void colorWipe(uint32_t c, uint8_t wait) {
  for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
    strip.setPixelColor(i, c);
    strip.show();
    delay(wait);
  }
}


//8拍节奏对应灯效
void theaterChase(uint32_t c, uint8_t wait) {
  for (int j=0; j<3; j++) {
    for (int q=0; q < 3; q++) {
      for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
        strip.setPixelColor(i+q, c);
      }
      strip.show();
      delay(wait);
      for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
        strip.setPixelColor(i+q, 0);
      }
    }
  }
}


//待机灯效
uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
  WheelPos = 255 - WheelPos;
  if(WheelPos < 85) {
    return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
  }
  if(WheelPos < 170) {
    WheelPos -= 85;
    return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
  }
  WheelPos -= 170;
  return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
}


//清除灯效
void close() {
  for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
    strip.setPixelColor(i, 0);
  }
  strip.show();
}      


//待机控制
void rainbow(uint8_t wait) {
  uint16_t i, j;
  for(j=0; j<256; j++) {
    for(i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
      strip.setPixelColor(i, Wheel((i+j) & 255));
    }
    strip.show();
    delay(wait);
    if(digitalRead(7)==LOW){
      break;
    }
    if(digitalRead(6)==LOW){
      break;
    }
    if(digitalRead(5)==LOW){
      break;
    }
    if(digitalRead(4)==LOW){
      break;
    }
    if(digitalRead(3)==LOW){
      break;
    }
    if(digitalRead(2)==LOW){
      break;
    }
    if(digitalRead(1)==LOW){
      break;
    }   
  }
}

//核心功能
void musicAndLed(int note, uint32_t c){
  if(analogRead(A5)<512){
    tone(11, note, 250);
    colorWipe(c, 250*1.3/LED);
    close(); // Close
    noTone(11);
  }
  else{
    tone(11, note, 125);
    theaterChase(c, 125*1.3/9);
    close(); // Close
    noTone(11);   
  }
  noTone(11);
  time=millis();
}


//逻辑主体
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(LED, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
int time;
void setup() {
  #if defined (__AVR_ATtiny85__)
    if (F_CPU == 16000000) clock_prescale_set(clock_div_1);
  #endif
  strip.begin();
  strip.show();
}
void loop() {
  close(); // Close
  noTone(11);
  if(digitalRead(7)==LOW){
    musicAndLed(NOTE_C5, strip.Color(255, 97, 0));
    while(digitalRead(7)==LOW){ }
  }
  if(digitalRead(6)==LOW){
    musicAndLed(NOTE_D5, strip.Color(255, 215, 0));
    while(digitalRead(6)==LOW){ }
  }
  if(digitalRead(5)==LOW){
    musicAndLed(NOTE_E5, strip.Color(34, 139, 34));
    while(digitalRead(5)==LOW){ }
  }
  if(digitalRead(4)==LOW){
    musicAndLed(NOTE_F5, strip.Color(64, 224, 208));
    while(digitalRead(4)==LOW){ }
  }
  if(digitalRead(3)==LOW){
    musicAndLed(NOTE_G5, strip.Color(0, 0, 255));
    while(digitalRead(3)==LOW){ }
  }
  if(digitalRead(2)==LOW){
    musicAndLed(NOTE_A5, strip.Color(153, 51, 250));
    while(digitalRead(2)==LOW){ }
  }
  if(digitalRead(1)==LOW){
    musicAndLed(NOTE_B5, strip.Color(115, 74, 18));
    while(digitalRead(1)==LOW){ }
  }
  if(millis()-time>2000){
    rainbow(20);
  }
}
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