โปรเจกต์: การสร้างเพลง Astronomia (Coffin Dance) ด้วย Arduino Uno
ในบทความนี้ เราจะนำทุกท่านเข้าสู่กระบวนการที่สนุกสนานของการสร้างเพลงจากมีมชื่อดัง "Coffin Dance" หรือที่รู้จักกันในชื่อ Astronomia โดยใช้บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno โปรเจกต์นี้ไม่เพียงแต่มอบความบันเทิงเท่านั้น แต่ยังเป็นบทเรียนที่ยอดเยี่ยมในการเรียนรู้เกี่ยวกับการสร้าง Tone (Tone Generation) และการควบคุมอุปกรณ์เอาต์พุตพื้นฐานในงาน Embedded Engineering
วิดีโอสาธิต
รับชมการสาธิตการทำงานของโปรเจกต์และเสียงที่ผลิตจาก Speaker ได้ในวิดีโอข้างล่างนี้:
ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบที่จำเป็น
การเลือกส่วนประกอบสำหรับโปรเจกต์นี้มีความน่าสนใจจากมุมมองทาง Electronics โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ Transistor เพื่อขยายสัญญาณ
- Arduino Uno / NodeMCU: ทำหน้าที่เป็นหน่วยประมวลผลกลางเพื่อสร้างสัญญาณ Pulse Width Modulation (PWM) ที่ความถี่ต่างๆ
- Jumper Wires: สำหรับเชื่อมต่อวงจรบน Breadboard
- Speaker หรือ Buzzer: Speaker ขนาด 8 โอห์มจะให้เสียงที่นุ่มนวลกว่า ในขณะที่ Buzzer จะติดตั้งง่ายกว่า
- BC547 Transistor (อุปกรณ์เสริม): หากใช้ Speaker ขนาดเล็ก Transistor ชนิด NPN นี้จำเป็นต้องทำหน้าที่เป็น Switching Amplifier เนื่องจากขา I/O ของ Arduino มีกระแสเอาต์พุตจำกัด (ประมาณ 20-40mA) การเชื่อมต่อ Speaker โดยตรงอาจทำให้บอร์ดเสียหายหรือเสียงเบามาก
- LED (อุปกรณ์เสริม): เพื่อสร้างเอฟเฟกต์ไฟกระพริบให้เข้ากับจังหวะเพลง
ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อ Arduino เข้ากับ Speaker (ผ่านวงจรขยาย)
ในการขับ Speaker เราจะใช้ BC547 Transistor เพื่อขยายกระแสจาก Digital port ของ Arduino วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจว่า Speaker ได้รับพลังงานเพียงพอโดยไม่ดึงกระแสโดยตรงจาก Microcontroller
หลักการทำงาน: สัญญาณจาก Digital Pin 7 จะถูกส่งไปยังขา Base ของ Transistor ซึ่งจะควบคุมการไหลของกระแสจากแหล่งจ่ายไฟผ่าน Speaker ไปยัง Ground

ขั้นตอนที่ 3: การเชื่อมต่อ Arduino เข้ากับ Buzzer (วิธีง่ายๆ)
หากคุณเลือกใช้ Piezo Buzzer ซึ่งเป็นอุปกรณ์ใช้กระแสไฟต่ำที่ทำงานโดยการสั่นสะเทือนของแผ่นเซรามิก คุณสามารถเชื่อมต่อเข้ากับบอร์ด Arduino ได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้ Transistor สำหรับการขยายสัญญาณ

ขั้นตอนที่ 4: การเขียนโปรแกรม (Arduino Code)
Source code นี้ใช้ฟังก์ชัน tone() มาตรฐานของ Arduino ซึ่งจะสร้าง Square Wave ที่ความถี่ที่กำหนด (ในหน่วย Hertz) เพื่อส่งไปยัง Speaker
การวิเคราะห์ตรรกะของโปรแกรม:
- การกำหนดความถี่ของโน้ต (#define): ส่วนแรกของโค้ดจะจับคู่ชื่อโน้ตดนตรี (เช่น
NOTE_A4) กับค่าความถี่ทางกายภาพจริง ซึ่งช่วยให้การเรียบเรียงเพลงง่ายขึ้น - Melody Array: เก็บลำดับของโน้ตที่จะเล่น โดยที่ 0 แทนการหยุด (Rest)
- NoteDurations Array: กำหนดความยาวของแต่ละโน้ต (4 = Quarter Note)
- ฟังก์ชัน setup(): ในโปรเจกต์นี้ เพลงจะถูกเล่นเพียงครั้งเดียวเมื่อเปิดเครื่องหรือ Reset โดยใช้ Loop ที่วนซ้ำ 112 ครั้ง ซึ่งสอดคล้องกับจำนวนโน้ต
- คำนวณ
noteDurationโดยอิงจากค่าคงที่ 750ms หารด้วยประเภทของโน้ต - ใช้
tone(7, ...)เพื่อสั่งให้ Pin 7 ปล่อยเอาต์พุตความถี่ - คำนวณ
pauseBetweenNotes(คูณด้วย 1.30) เพื่อสร้างช่องว่างระหว่างโน้ต ทำให้เพลงฟังดูราบรื่นและไม่กระตุก
- คำนวณ
#define NOTE_B0 31
#define NOTE_C1 33
#define NOTE_CS1 35
#define NOTE_D1 37
#define NOTE_DS1 39
#define NOTE_E1 41
#define NOTE_F1 44
#define NOTE_FS1 46
#define NOTE_G1 49
#define NOTE_GS1 52
#define NOTE_A1 55
#define NOTE_AS1 58
#define NOTE_B1 62
#define NOTE_C2 65
#define NOTE_CS2 69
#define NOTE_D2 73
#define NOTE_DS2 78
#define NOTE_E2 82
#define NOTE_F2 87
#define NOTE_FS2 93
#define NOTE_G2 98
#define NOTE_GS2 104
#define NOTE_A2 110
#define NOTE_AS2 117
#define NOTE_B2 123
#define NOTE_C3 131
#define NOTE_CS3 139
#define NOTE_D3 147
#define NOTE_DS3 156
#define NOTE_E3 165
#define NOTE_F3 175
#define NOTE_FS3 185
#define NOTE_G3 196
#define NOTE_GS3 208
#define NOTE_A3 220
#define NOTE_AS3 233
#define NOTE_B3 247
#define NOTE_C4 262
#define NOTE_CS4 277
#define NOTE_D4 294
#define NOTE_DS4 311
#define NOTE_E4 330
#define NOTE_F4 349
#define NOTE_FS4 370
#define NOTE_G4 392
#define NOTE_GS4 415
#define NOTE_A4 440
#define NOTE_AS4 466
#define NOTE_B4 494
#define NOTE_C5 523
#define NOTE_CS5 554
#define NOTE_D5 587
#define NOTE_DS5 622
#define NOTE_E5 659
#define NOTE_F5 698
#define NOTE_FS5 740
#define NOTE_G5 784
#define NOTE_GS5 831
#define NOTE_A5 880
#define NOTE_AS5 932
#define NOTE_B5 988
#define NOTE_C6 1047
#define NOTE_CS6 1109
#define NOTE_D6 1175
#define NOTE_DS6 1245
#define NOTE_E6 1319
#define NOTE_F6 1397
#define NOTE_FS6 1480
#define NOTE_G6 1568
#define NOTE_GS6 1661
#define NOTE_A6 1760
#define NOTE_AS6 1865
#define NOTE_B6 1976
#define NOTE_C7 2093
#define NOTE_CS7 2217
#define NOTE_D7 2349
#define NOTE_DS7 2489
#define NOTE_E7 2637
#define NOTE_F7 2794
#define NOTE_FS7 2960
#define NOTE_G7 3136
#define NOTE_GS7 3322
#define NOTE_A7 3520
#define NOTE_AS7 3729
#define NOTE_B7 3951
#define NOTE_C8 4186
#define NOTE_CS8 4435
#define NOTE_D8 4699
#define NOTE_DS8 4978
int melody[] = {
NOTE_A4, 0, NOTE_A4, NOTE_A4,
NOTE_C5, 0, NOTE_AS4, NOTE_A4,
NOTE_G4,0, NOTE_G4, NOTE_AS5,
NOTE_A5, NOTE_AS5, NOTE_A5, NOTE_AS5,
NOTE_G4,0, NOTE_G4, NOTE_AS5,
NOTE_A5, NOTE_AS5, NOTE_A5, NOTE_AS5,
NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_AS4,
NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_AS4,
NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_AS4,
NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_AS4,
NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_AS4, NOTE_AS4,
NOTE_D5, NOTE_D5, NOTE_D5, NOTE_D5,
NOTE_C5, NOTE_C5, NOTE_C5, NOTE_C5,
NOTE_F5, NOTE_F5, NOTE_F5, NOTE_F5,
NOTE_G5, NOTE_G5, NOTE_G5, NOTE_G5,
NOTE_G5, NOTE_G5, NOTE_G5, NOTE_G5,
NOTE_G5, NOTE_G5, NOTE_G5, NOTE_G5,
NOTE_C5, NOTE_AS4, NOTE_A4, NOTE_F4,
NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_D5,
NOTE_C5, 0, NOTE_AS4, 0,
NOTE_A4, 0, NOTE_A4, NOTE_A4,
NOTE_C5, 0, NOTE_AS4, NOTE_A4,
NOTE_G4,0, NOTE_G4, NOTE_AS5,
NOTE_A5, NOTE_AS5, NOTE_A5, NOTE_AS5,
NOTE_G4,0, NOTE_G4, NOTE_AS5,
NOTE_A5, NOTE_AS5, NOTE_A5, NOTE_AS5,
NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_D5,
NOTE_C5, 0, NOTE_AS4, 0,
NOTE_A4, 0, NOTE_A4, NOTE_A4,
NOTE_C5, 0, NOTE_AS4, NOTE_A4,
NOTE_G4,0, NOTE_G4, NOTE_AS5,
NOTE_A5, NOTE_AS5, NOTE_A5, NOTE_AS5,
NOTE_G4,0, NOTE_G4, NOTE_AS5,
NOTE_A5, NOTE_AS5, NOTE_A5, NOTE_AS5
};
int noteDurations[] = {
4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4,
4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4,
4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4,
4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4,
4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4,
4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4,
4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4, 4,4,4,4
};
void setup() {
// เล่นโน้ตทั้งหมด 112 ตัวตามที่กำหนดใน Array
for (int thisNote = 0; thisNote < 112; thisNote++) {
// คำนวณระยะเวลาของโน้ต (750ms เป็นค่าพื้นฐานที่สามารถปรับ Tempo ได้)
int noteDuration = 750 / noteDurations[thisNote];
tone(7, melody[thisNote], noteDuration);
// กำหนดช่องว่างระหว่างโน้ตเพื่อให้เสียงd