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如何利用ATSAMD21G18 M0設計音樂相冊

h1654155282.3538 ? 來源:電子報 ? 作者:h1654155268.1688 ? 2021-06-06 14:56 ? 次閱讀

制作的音樂相冊主要是在現有的普通相冊上,通過Firebeetle M0實現照片的音樂控制,實現本文的音樂相冊制作。Firebeetle M0主板的主芯片使用了一款ATSAMD21G18 ARMCortex M0+ 高性能32位處理器,而且還帶一路數模轉換DAC,可以通過MCU軟件解析音頻文件,并播放出聲音。在主板上還集成了16MB SPI Flash,可以虛擬出一個12MB的U盤用于存儲數據??梢酝ㄟ^USB將音頻文件直接存儲到Flash中,在加上必要的GPIO作為按鈕的輸入,一個Firebeetle M0主板可以完成我的這個作品。根據存儲量計算,按單聲道音樂存儲WAV文件大概可以存儲5分鐘,對于一個相冊放入5張左右的照片,即可完美的搭配在一起。

一、Firebeetle M0主板簡介DFRobotFireBeetle是DFRobot小巧開發板系列,既可單獨使用也可以堆疊使用,擁有不同的主控板與擴展板,多樣的功能堆疊,簡單的模塊組合。FireBeetle M0,與arduino M0一樣使用了ATSAMD21G18 ARM Cortex M0+高性能低功耗芯片,主頻高達48MHz,擁有32KB RAM和256KB Flash,分別是Atmega328的8倍和16倍。FireBeetle M0搭載了16MB SPI Flash,其中內置了12MB U盤,大大簡化用戶的桌面系統與開發板的數據交互操作,并且支持基于SPIFlash的easy flash數據庫,內置基于SPIFlash的字模,用戶使用屏幕可直接顯示中英日韓多國語言文字。使用了更方便的Type-C接口,更舒適的臥式按鈕,板載了WS2812 RGB燈,并且板載了FPC插座用于連接屏幕,使用屏幕從未如此簡單。Firebeetle M0主板功能及引腳描述見圖1所示。

pYYBAGC8cZmAYokSAAOykg_3B0g222.png

二、電路設計基于模塊化的設計,主要是對引腳功能辨別和外圍元件的連接。本文按照圖2所示進行電路設計和連接,以期達到預設功能的目的。

poYBAGC8cZmAFZtMAAJoMUOadOk773.png

三、Firebeetle M0主板SDK功能配置使用FirebeetleM0主板之前,首先需要下載并安裝Arduino IDE開發環境,測試Firebeetle M0主板。在Arduino官方下載最新版本的IDE開發環境。IDE安裝好以后,打開IDE,然后下載安裝Firebeetle M0主板的SDK。具體步驟如下圖3. 1.在Preferences界面點擊Additional Boards Manager URLs最左邊的窗口圖標,將彈出輸入URL的窗口。
2.將下面的鏈接地址復制到新彈出的對話框中:http://download.dfrobot.top/firebeetle/package_firebeetle_index.json。
3.點擊OK將保存Firebeetle M0主板SDK的URL地址
4.點擊Preferences界面的OK按鈕保存配置

pYYBAGC8caiAdyYdAAHfk13mJnQ098.png

5、點擊Tools -》 Board -》 Boards Manager(見圖4)

pYYBAGC8ceqAD192AAH9Nc9qijQ647.png

6. 此時可以看到FirebeetleSAMD Board這個SDK,點擊Install安裝SDK。

7. 安裝好以后我們就可以在Board界面看到Firebeetle M0主板的選項,我們選擇Firebeetle M0,見圖5。

poYBAGC8cemABlrbAAFx6D6PvYk297.png

8.通過USB線將Firebeetle M0主板連接到電腦,此時可看到操作系統發現了一個新的COM口,我們在Port菜單選擇新的這個COM口。四、下載語音相冊的代碼到Firebeetle M0主板此時打開ArduinoIDE,點擊Sketch -》 Include Library -》 Add .ZIPLibrar選擇附件代碼文件中的AudioZero.zip音頻庫,此時成功加入了音頻庫。操作如圖6所示。

pYYBAGC8cfeAQlkbAAEPE9iI2C0879.png

pYYBAGC8dEyAc2WEAAFhpV77y68174.png

poYBAGC8dEyAXLYIAAGGKN5swSc077.png

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poYBAGC8dHOAEj6zAAGFM6jAnm8675.png

poYBAGC8cfiAM5HlAAKBK4iEL-M103.png

圖7點擊Audacity軟件File -》 Open打開剛才錄音的0.m4a文件,點擊音軌上方的下拉按鈕,選擇 Split Stereoto Mono 分離出單聲道,操作見圖8所示。

poYBAGC8cf-AJ3PQAASPl8gSf6E752.png

點擊一個聲道的Mute按鈕對這個聲道進行靜音,ProjectRate選擇44100Hz,見圖9操作示意。

pYYBAGC8chCAd_spAAN5S_qGBzA851.png

圖9點擊File-》 Export -》Export as WAV,導出WAV文件,操作見圖10所示。

poYBAGC8chGAGZS3AANYqfaWLwQ245.png

Encoding選擇Unsigned 8-bit PCM格式,保存0.wav文件, 按照以上方法將其他4個.m4a文件轉換為.wav文件。將Firebeetle M0主板通過USB線連接到電腦,雙擊側面的RST按鈕,此時主板上的RGB燈變成綠色(見圖11),電腦也將彈出一個U盤,將準備好的5個.wav文件拷貝到這個U盤??截惖乃俣缺韧ǔ5腢盤慢,需要耐心等待。

圖11拷貝完成后,我們單擊RST按鈕,進入到編程模式。最后,將電路裝配到相冊里。 根據自己的相冊安裝位置,將電路植入到相冊中。到此即完成了音樂相冊的制作。
責任編輯人:CC

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