把乐谱播出来，自制Arduino简谱播放库

昨天我发了一章关于UNO+喇叭就可以播放歌曲的文章。

文章到最后也没有完成整个天空之城歌曲。因为实在是太麻烦了。。

于是今天就苦思冥想，想借此机会整理出一个简谱的播放程序。借此来播放所有简谱写成的歌曲。既能提高复用性，也很有趣。先来看看成果吧。

 

那么既然要写库，我们来一步步分析我们要完成的工作吧：

1、如何把简谱用程序里的数据表示出来。

2、表示出来的数据如何解析。

3、解析出来的数据如何播放。

来看看我分解出来的三个问题，可以看到第三个问题非常简单，之前的文章已经解决了这个问题。一个普通的UNO+一个小喇叭+Arduino的tone函数就可以搞定。

一、那么先来解决第一个问题：

如何把简谱用程序里的数据表示出来。

这里设计到我们如何来设计这个存储数据的结构的问题。一开始我是想兼容现有的乐谱的格式的。现有的乐谱格式倒是有一些，但是却没找到相关的资料，所以也没办法兼容了。

所以我只能做一个没办法的办法，自己设计这个数据。

Arduino使用的是C++语言，数据处理相比较起高级语言是比较麻烦的，而且芯片本身速度也比较慢，所以我选择的是最简单的方案，用字符串来存储。

那么问题来了，我们有哪些数据需要保存？先来看看简谱。

看了谱子眼花缭乱。。。简单介绍下：

数字代表音调 1234567分别代表do re mi fa sol la xi

数字下面的点代表下降一个8度

数字上面的点代表上升一个8度

和数字同样的横线 “-”代表延长

数字下方有横线，代表8分音符。2个横线代表16分音符。

数字前面的#代表这个音调要升半调。

可以看见乐谱上的信息很多，那么我们要一一记录这些信息，最终我设计的数据是这样的。

举个例子：

n61f4,n71f4,n10f34,n71f4,n10f3,n30f3代表以下音符。

n代表没有#号，如果有#，则用s代替。

6代表la

1f代表6下面有1个点，若上面有一个点则用1s代替

4代表这个音符是8分音符

1代表全音符

2代表2分音符

3代表4分音符

4代表8分音符

5代表16分音符

6代表32分音符

可以看见第三个音符后面有个点，这个叫延长符号，及要延长他本身一半的时间，他是一个4分音符，点就代表要延长8分音符的时间。所以f后面有2个数字34，这样即可延长时间。

这样就基本把简谱表示出来了。

二、我们再来解决第二个问题

解析我们表示的数据。

C++解析字符串比较麻烦，所以设计的时候每个音符都用‘，’隔开，这样就方便解析。

解析函数如下。

void MELODY::playMelody(char *Melody,int playSpeed){
const char *d = " ,";
char *p;
char cgy[10];
int noteDuration=0;
int i,j;
uint8_t thisNote1=0,thisNote2=0;
p = strtok(Melody,d);
sprintf(cgy, "%s", p);
while(p)
{
char note[]="0000000000";
noteDuration=0;
for (i=0;*(p+i)!='\0';i++){
note[i]=*(p+i);
}
for (int j=4;j
int time;
switch(note[j]){
case '1':time=1;
break;
case '2':time=2;
break;
case '3':time=4;
break;
case '4':time=8;
break;
case '5':time=16;
break;
case '6':time=32;
break;
 
case '7':time=6;
break;
}
noteDuration += playSpeed/(time);
}
if (this->debug)
this->serial->println(noteDuration);
if (note[0]=='n'){
switch (note[1]){
case '1':thisNote1=0;
break;
case '2':thisNote1=2;
break;
case '3':thisNote1=4;
break;
case '4':thisNote1=5;
break;
case '5':thisNote1=7;
break;
case '6':thisNote1=9;
break;
case '7':thisNote1=11;
break;
}
}
else if (note[0]=='s'){
switch (note[1]){
case '1':thisNote1=1;
break;
case '2':thisNote1=3;
break;
case '4':thisNote1=6;
break;
case '5':thisNote1=8;
break;
case '6':thisNote1=10;
break;
}
}
 
if (note[3]=='f'){
switch (note[2]){
case '0':thisNote2=4;
break;
case '1':thisNote2=3;
break;
case '2':thisNote2=2;
break;
case '3':thisNote2=1;
break;
case '4':thisNote2=0;
break;
}
}
else if (note[3]=='s'){
switch (note[2]){
case '1':thisNote2=5;
break;
case '2':thisNote2=6;
break;
case '3':thisNote2=7;
break;
case '4':thisNote2=8;
break;
}
}
if (note[1]=='0'){
thisNote2=0;
thisNote1=0;
}
tone(this->pin, notefr[thisNote2][thisNote1],noteDuration);
 
int pauseBetweenNotes = noteDuration*1.1;
delay(pauseBetweenNotes);
 
noTone(this->pin);
if (this->debug)
this->serial->println(cgy); 
p=strtok(NULL,d);
sprintf(cgy, "%s", p);
}
}

头文件中，我将每个音对应的频率设置成为一个数组，方便解析。

至此，左右的工作的都完成了，只需要将简谱输入成我刚才的格式就可以播放音乐啦，当然还是比较麻烦，但比上次的效率高了很多，上次2个小时大概输入了1半，这次半个小时就输入了整首歌。

现在附上程序的地址，想要库的可以去下载哦：

https://github.com/rainbowyu/LD_ArduinoLib/tree/V1.02