บทนำ:

ในโปรเจกต์นี้ ผมต้องการแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการเล่นเพลงจาก micro SD card และวิธีที่เราสามารถรวม micro SD card adapter เข้ากับ Arduino Pro Mini เพื่อสร้างเครื่องเล่นเพลงที่สามารถเล่นไฟล์ WAV ที่เก็บไว้ใน micro SD card ได้ นอกจากนี้ ผมจะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีที่คุณสามารถแปลงไฟล์ MP3 เป็นไฟล์ WAV โดยใช้โปรแกรมแปลง MP3 เป็น WAV ออนไลน์ มาเริ่มกันเลย!

ฮาร์ดแวร์ (ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์):

เราต้องการอุปกรณ์หรือส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่อไปนี้เพื่อสร้างโปรเจกต์นี้:

• Arduino Pro Mini
• Micro SD card
• Micro SD card adapter
• Speaker (4ohm/1W)
• Mini-B USB cable
• EFTDI programmer
• Bread Board
• Jumper Wires
• Push Button
• 10K potentiometer
• 1UF capacitor

ทฤษฎี:

อันดับแรก ในการสร้างโปรเจกต์นี้ เราจะต้องติดตั้ง TMRpcm library ใน Arduino IDE ของเราจาก Library Manager คุณสามารถทำได้โดยเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์หรือแล็ปท็อปของคุณเข้ากับอินเทอร์เน็ต หลังจากเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตแล้ว ให้เปิดซอฟต์แวร์ Arduino IDE และเปิด Library Manager จากนั้นค้นหา TMRpcm library และติดตั้งเวอร์ชันล่าสุด หลังจากติดตั้ง library สำเร็จแล้ว ให้คลิกที่ examples เพื่อตรวจสอบว่า library ได้ติดตั้งสำเร็จหรือไม่ หาก library ติดตั้งสำเร็จ คุณจะสามารถเห็นตัวเลือก TMRpcm ใน examples ได้

TMRpcm library ช่วยให้คุณสามารถเล่นไฟล์ WAV ที่เก็บไว้ใน micro SD card ของคุณได้

การแปลงไฟล์ MP3 เป็นไฟล์ WAV:

Arduino สามารถเล่นได้เฉพาะไฟล์ WAV ไม่ใช่ไฟล์ MP3 ดังนั้นคุณต้องแปลงไฟล์ MP3 เป็นไฟล์ WAV คุณสามารถแปลงไฟล์ MP3 เป็นไฟล์ WAV ได้โดยใช้ซอฟต์แวร์ Audacity หรือโปรแกรมแปลง MP3 เป็น WAV ออนไลน์ ด้านล่างนี้ ผมได้ให้ลิงก์สำหรับแปลงไฟล์เสียง MP3 ของคุณเป็นไฟล์เสียง WAV ในระหว่างการแปลงไฟล์ MP3 เป็นไฟล์ WAV คุณจะต้องตั้งค่าตัวเลือกต่อไปนี้:

• 1. Change Sampling Rate – 16000Hz หรือ (16KHz)
• 2. Change audio Channel – MONO
• 3. Change bit resolution - 8 Bit
• 4. Show advanced options - PCM Format- PCM Unsigned 8-bit

https://audio.online-convert.com/convert-to-wav

การเปลี่ยนชื่อไฟล์ WAV:

หลังจากแปลงไฟล์ MP3 เป็นไฟล์ WAV แล้ว คุณต้องเปลี่ยนชื่อไฟล์ WAV แต่ละไฟล์ ตัวอย่างเช่น ผมใช้ตัวเลข 1, 2, 3, 4…………10 สำหรับไฟล์ WAV 10 ไฟล์ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพราะในระหว่างการเขียนโค้ด เราจะต้องกำหนดชื่อของไฟล์ WAV ที่เราต้องการเล่น ดังนั้นโปรดจำไว้

หากคุณไม่ปฏิบัติตามคำแนะนำข้างต้น Arduino จะไม่สามารถเล่นเพลงจาก SD card ของคุณได้

การขยายสัญญาณเสียงเอาต์พุตของ Arduino:

สัญญาณเสียงเอาต์พุตของ Arduino nano ต่ำเกินไปที่จะขับลำโพงขนาด 4 ohm ดังนั้นเราจึงต้องมี audio power amplifier เพื่อขยายสัญญาณกำลังต่ำของ Arduino เพื่อให้สามารถขับลำโพงได้ ในที่นี้ผมใช้ PAM8403 Class-D amplifier module เพราะมันต้องใช้ไฟเลี้ยง 5V DC และเป็น stereo amplifier แต่ในโปรเจกต์นี้เราจะใช้เพียงช่องสัญญาณเดียวจากสองช่องเท่านั้น

ปุ่มกด:

ในที่นี้ ผมใช้ปุ่มกดสามปุ่มเพื่อเล่น/หยุดเสียงชั่วคราว เลือกเพลงถัดไป และเลือกเพลงก่อนหน้า

• ปุ่ม PLAY/PAUSE ปุ่มนี้ใช้สำหรับเล่นหรือหยุดเพลงชั่วคราว

• ปุ่ม NEXT: ปุ่มนี้ใช้สำหรับเล่นเพลงถัดไป

• ปุ่ม PREVIOUS: ปุ่มนี้ใช้สำหรับเล่นเพลงก่อนหน้า

การเชื่อมต่อส่วนประกอบทั้งหมดเข้าด้วยกัน: คุณสามารถเชื่อมต่อส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดเข้าด้วยกันได้ด้วยความช่วยเหลือจาก schematic ที่ให้มา หลังจากเดินสายเสร็จแล้ว โปรดตรวจสอบการเชื่อมต่อทั้งหมดที่คุณทำอีกครั้งเพื่อลดข้อผิดพลาดในการเชื่อมต่อสาย

การอัปโหลด SKETCH:

คุณสามารถดาวน์โหลด sketch ของผม หรือคุณจะสร้าง sketch ของคุณเองก็ได้

• สำเร็จ!

รูปภาพผลงานของฉัน:

ลิงก์สำหรับซื้อส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์

รายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติม

ตรรกะการเล่นเสียงดิจิทัล

โปรเจกต์นี้ช่วยให้ Arduino สามารถเล่นไฟล์เสียง 8-bit uncompressed คุณภาพสูงได้โดยตรงจาก SD card

• SD Card SPI Link: Arduino อ่านข้อมูล digital audio data จาก MicroSD module เนื่องจากไฟล์ WAV เป็นแบบ uncompressed, MCU จึงสามารถ stream ข้อมูลได้โดยไม่ต้องมีฮาร์ดแวร์ถอดรหัส MP3 ที่ซับซ้อน
• PWM Audio Synthesis: ใช้ TMRpcm library เพื่อแปลง digital bytes เป็นสัญญาณ 8-bit PWM บน digital pin ที่กำหนด

ขั้นตอนเอาต์พุตฮาร์ดแวร์

• Low-Pass Filtering: มี RC filter อย่างง่ายเพื่อกำจัด high-frequency PWM switching noise
• Amplification: สัญญาณเอาต์พุตจะถูกป้อนเข้าสู่ PAM8403 หรือ LM386 amplifier module เพื่อขับเคลื่อน 3W speaker ซึ่งให้เสียงเอาต์พุตที่มีคุณภาพระดับมืออาชีพสำหรับ props, toys, หรือ interactive exhibits