arduino播放音乐方案——TMRpcm

提出需求

一次带孩子去商场，他对一个用木盒做的、LCD显示的音乐盒非常感兴趣，玩了半天，久久不肯离去，看着儿子喜欢、专注把玩的眼神，作为一个父亲真想直接买下，但是我不能！作为一名创客一个怀旧的魔兽世界老玩家，我肩负着激发孩子学习兴趣的历史使命，于是便励志亲自给儿子做一个音乐盒。

方案论证：

最简单的方案当然是买个mp3模块，插上存有音乐的U盘或SD卡，接上喇叭和电源

（可以参考我之前发的音乐盒视频）。但这样弄的话一般不能外接LCD液晶显示歌曲信息，对孩子（初学者）来说也教育意义比较少。经过多次方案对比和调研，最终采用arduino的PCM方案实现音乐盒。

制作音乐盒

制作流程简述：

1. 连接硬件（arduino、Micro SD卡模块、音频输出、LCD）
2. 制作音乐盒结构
3. 音乐文件格式转换
4. 音乐文件存入SD卡
5. 调试下载arduino程序

硬件连接：

简单起见，我直接使用库函数里的参考滤波电路，将PWM波滤出比较好听的音频信号。下边是我认认真真画的原理图(移动电源和开关没画)给您参考：

首先需要验证一下功能，将SD卡读卡器，音频接口与arduino连接。音乐播放功能测试实物图：

使用10元买的USB音箱测试一下，妥妥的没有问题，音效也还可以。

音乐盒结构制作：

我们要做音乐盒，当然要先找一个盒子，根据原理图和需求，得找个大小差不多的，正好朋友送了我一个星球大战魔兽世界玩具的盒子，纸板很厚，很结实。整体结构是两个纸盒插在一起，刚好方便安装，上边还带个把手，可以提着

先把音箱的孔和LCD的孔搞出来，打印出样式后贴在盒子上，然后电钻打孔

固定主要配件：胶枪伺候，把主板和喇叭什么的固定一下，考虑有可能会往SD卡里存音乐，所以把SD卡模块放外边，在后盖上开个孔，防止蹭到。在LCD下边打一个孔放个按键用于切换歌曲。

把家里吃灰的移动电源利用起来，这货好像比较老了，实际电量特别低，用在这个音乐盒上正好，因为音乐不是很费电，在后盖上再打个孔安装纽子开关。

大功告成，来个整体照片

音乐文件格式转换：

根据库函数要求需要将mp3转换成8位的wav文件，按照下边的参数转换就ok，妥妥的。

音乐文件存入SD卡：

在电脑上用读卡器将wav音频文件存入SD卡。

调试下载arduino程序

•    程序结构：

1. 开机动画
2. 循环播放音乐
   ….
   arduino库函数搜索pcm

•    待改进：

1. 纸盒打孔会导致有毛茶，考虑换用木盒
2. 音量可调剂，需要研究滤波器参数
3. SD卡文件数量识别，显示歌曲名称（LCD1602显示英文名称）

......

程序是自解释的，因为它们具有注释行。但是，我还在下面解释了TMRpcm库的功能。

播放音频文件：

您可以使用下面的行在SD卡模块中播放以Wav格式存储的任何音频。

music.play（“ 3.wav”）;

// object name.play（“ FileName.wav”）;

您可以在要触发音频的地方使用此行

暂停音频文件：

要暂停音频文件，您只需拨打以下电话即可。

music.pause（）;

//objectname.pause（）;

转发/倒带音频：

没有直接方法可以快进或快退音频文件，但是您可以使用下面的代码在特定时间播放歌曲。可以通过一些其他编程来前进/后退。

music.play（“ 2.wav”，33）; //从第33秒开始播放歌曲

//objectname.play(“Filename.wav”，以秒为单位的时间）；

设置音频质量：

该库为我们提供了两种播放音乐的特质，一种是正常播放，另一种是2倍过采样。

music.quality（0）; //正常模式

music.quality（1）; // 2X过采样模式

设置音频音量：

是的，您可以通过软件控制音频的音量。您只需使用下面的行即可设置音量。较高的音乐音量会影响音频质量，因此请尽可能使用硬件控制。

music.setVolume（5）; //以第5卷播放歌曲

//objectname.setVolume（音量级别）;

Arduino音乐播放器的工作原理：

对Arduino进行编程后，只需按连接到引脚2的按钮，您的Arduino就会为您播放第一首歌曲（保存为1.wav）。现在，您可以再次按下按钮，将曲目更改为播放2.wav的下一首歌曲。同样，您可以浏览所有四首歌曲。

您也可以通过按连接到引脚3的按钮来播放/暂停歌曲。按一次以暂停歌曲，然后再次按从停止处播放。观看下面的**视频，**了解完整的工作原理（或者放松一下自己的歌）。

希望您喜欢这个项目。现在，在项目中使用它们取决于您的创造力。您可以制作口语时钟，语音助手，会说话的机器人，语音警报安全系统等等。让我知道您打算如何通过评论部分来使用它，并且如果在使该功能正常工作时遇到任何问题，可以通过下面的论坛或评论部分与我联系。

/*
Arduino Based Music Player

 This example shows how to play three songs from SD card by pressing a push button

 The circuit:
 * Push Button on pin 2 and 3
 * Audio Out - pin 9
 * SD card attached to SPI bus as follows:
 ** MOSI - pin 11
 ** MISO - pin 12
 ** CLK - pin 13
 ** CS - pin 4 

 created  25 Jun 2017
 by Aswinth Raj

 This example code was created for CircuitDigest.com

 */
 
#include "SD.h" //Lib to read SD card
#include "TMRpcm.h" //Lib to play auido
#include "SPI.h" //SPI lib for SD card

#define SD_ChipSelectPin 4 //Chip select is pin number 4
TMRpcm music; //Lib object is named "music"

int song_number=0;
boolean debounce1=true;
boolean debounce2=true;
boolean play_pause;

void setup(){
music.speakerPin = 9; //Auido out on pin 9
Serial.begin(9600); //Serial Com for debugging 
if (!SD.begin(SD_ChipSelectPin)) {
Serial.println("SD fail");
return;
}

pinMode(2, INPUT_PULLUP); //Button 1 with internal pull up to chage track
pinMode(3, INPUT_PULLUP); //Button 2 with internal pull up to play/pause
pinMode(3, INPUT_PULLUP); //Button 2 with internal pull up to fast forward

music.setVolume(5);    //   0 to 7. Set volume level
music.quality(1);        //  Set 1 for 2x oversampling Set 0 for normal
//music.volume(0);        //   1(up) or 0(down) to control volume
//music.play("filename",30); plays a file starting at 30 seconds into the track    
}

void loop()
{ 
  
  if (digitalRead(2)==LOW  && debounce1 == true) //Button 1 Pressed
  {
  song_number++;
  if (song_number==5)
  {song_number=1;}
  debounce1=false;
  Serial.println("KEY PRESSED");
  Serial.print("song_number=");
  Serial.println(song_number);

  if (song_number ==1)
  {music.play("1.wav",10);} //Play song 1 from 10th second 

  if (song_number ==2)
  {music.play("2.wav",33);} //Play song 2 from 33rd second 

  if (song_number ==3)
  {music.play("3.wav");} //Play song 3 from start

  if (song_number ==4)
  {music.play("4.wav",25);} //Play song 4 from 25th second 

  if (digitalRead(3)==LOW  && debounce2 == true) //Button 2 Pressed
  {
  music.pause();  Serial.println("PLAY / PAUSE");
  debounce2=false;
  }

  if (digitalRead(2)==HIGH) //Avoid debounce
  debounce1=true;

  if (digitalRead(3)==HIGH)//Avoid debounce
  debounce2=true;
}

}