อ่านค่าสี เล่นไฟล์เสียงจาก SD Card ออกลำโพง

มินิโปรเจค Arduino อ่านค่าสี เล่นไฟล์เสียงจาก SD Card ออกลำโพง

โปรเจค Arduino พูดโต้ตอบได้ โดยการเล่นไฟล์เสียงจาก SD Card บทความนี้จะสอนใช้งาน Arduino เล่นไฟล์เสียงจาก SD Card ออกลำโพง เราสามารถอัดเสียงพูดหรือบันทึกเสียงเพลงลง SD Card แล้ว สั่งงานให้ Arduino เล่นไฟล์เสียงตามเงื่อนไขต่างๆได้

อุปกรณ์ที่ใช้ในโปรเจค

1. Arduino UNO R3

2. เซ็นเซอร์สี TCS34725 RGB Color Sensor

3. Breadboard 8.5CM x 5.5CM 400 holes

4. Jumper (M2M) 30cm Male to Male

5. Micro SD Card Class 10 16GB + Card Adapter

6. Micro SD Card Mini TF Card Reader Module

7. Amplifier Board TDA2050 Mono Audio Module

8. Loud Speakers 8 Ohm 5 Watt

9. รางถ่าน AA 8 ก้อน 12 โวลต์


.

ขั้นตอนการทำโปรเจค


1. ทดสอบการทำงาน เซ็นเซอร์สี TCS34725

1.1 เชื่อมต่อสาย ระหว่าง Arduino UNO กับ เซ็นเซอร์สี TCS34725

1.2 ติดตั้ง ไลบรารี สำหรับ เซ็นเซอร์สี TCS34725

ดาวน์โหลด ไลบรารี

https://github.com/adafruit/Adafruit_TCS34725

ไปที่ Clone or download -> Download ZIP

เปิดโปรแกรม Arduino IDE ไปที่ Skecth -> Include Library -> Add .ZIP Library...

ไปที่ ไลบรารี Adafruit_TCS34725-master.zip ที่เรา ดาวน์โหลด มา -> Open

ตรวจสอบที่ Skecth -> Include Library  จะพบ ไลบรารี Adafruit TCS34725 เพิ่มเข้ามาใน Arduino IDE ของเรา

1.3 อัพโหลดโค้ด

เชื่อมต่อสาย USB ระหว่าง คอมพิวเตอร์ กับ บอร์ด Arduino แล้ว เปิดโปรแกรม Arduino IDE เขียนโค้ดดังนี้

#include "Wire.h"
#include "Adafruit_TCS34725.h"


Adafruit_TCS34725 tcs = Adafruit_TCS34725(TCS34725_INTEGRATIONTIME_50MS, TCS34725_GAIN_1X);

void setup() {


  Serial.begin(9600);
  Serial.println("RobotSiam.com -  Color Sensor");


  if (tcs.begin()) {

    Serial.println("Found sensor");
  } else {

    Serial.println("No TCS34725 found ... check your connections");
    while (1);
  }

  delay(1000);

}


void loop() {

  uint16_t clearcol, red, green, blue;
  float average, r, g, b;
  delay(100);
  tcs.getRawData(&red, &green, &blue, &clearcol);

  average = (red + green + blue) / 3;

  r = red / average;
  g = green / average;
  b = blue / average;

  Serial.print("\tClear:"); Serial.print(clearcol);
  Serial.print("\tRed:"); Serial.print(r);
  Serial.print("\tGreen:"); Serial.print(g);
  Serial.print("\tBlue:"); Serial.print(b);

  if ((r > 1.4) && (g < 0.9) && (b < 0.9)) {
    Serial.print("\tRed");
  }
  else if ((r < 0.95) && (g > 1.4) && (b < 0.9)) {
    Serial.print("\tGreen");
  }
  else if ((r < 0.8) && (g < 1.2) && (b > 1.2)) {
    Serial.print("\tBlue");
  }

  else if ((r > 1.15) && (g > 1.15) && (b < 0.7)) {
    Serial.print("\tYellow");
  }
  else if ((r > 1.4) && (g < 1.0) && (b < 0.7)) {
    Serial.print("\tOrange");
  }
  else {
    Serial.print("\tNot Recognized");
  }

  Serial.println("");
  delay(500);

}

ไปที่ Tools > Board เลือกเป็น Arduino/Genuino UNO

ไปที่ Tools > Port: แล้วเลือกพอร์ตที่ปรากฏ (กรณีใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มี COM Port มากกว่าหนึ่ง  ให้เลือกตัวอื่นที่ไม่ใช่ COM1)

ในตัวอย่างเลือกเป็น "COM6"

(ถ้ายังว่าง หรือ เป็น COM1 ให้ตรวจสอบการติดตั้งไดร์เวอร์ การต่อสาย USB ของ Arduino UNO)

กดปุ่ม  เพื่ออัพโหลด

หากสามารถอัพโหลดโปรแกรมลงบอร์ดได้สำเร็จ จะแสดงคำว่า Done uploading. ที่แถบด้านล่าง

1.4 ทดสอบการทํางาน

เปิดหน้าต่าง Serial Monitor  โดยไปที่ Tools > Serial Monitor

มุมขวาล่าง ของ Serial Monitor เลือกเป็น 9600 baud  คือ ตั้งค่าความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล  คือ 9600 ตามที่เราเขียนโค้ดไว้

ในกรณีที่ไม่ปกติ เช่น เช่นต่อสายไม่ถูก , เซ็นเซอร์สี TCS34725 ไม่ทำงาน จะแสดงข้อความ No TCS34725 found ... check your connections

ในกรณีที่ปกติ - นําวัตถุที่มีสีต่างๆมาทดสอบ ที่หน้าเซ็นเซอร์สี TCS34725 จะแสดงสีของวัตถุนั้นๆ

ถึงขั้นตอนนี้แสดงว่า เซ็นเซอร์สี TCS34725 ของเรานั้นพร้อมทำงานแล้ว

credit : https://www.makerblog.at/2015/01/farben-erkennen-mit-dem-rgb-sensor-tcs34725-und-dem-arduino/

2. ก๊อบปี้ไฟล์เสียง ลงใน Micro SD Card

ติดตั้งโปรแกรม SD Card Formatter 5.0 ใช้สำหรับ Format Disk สามารถดาวน์โหลดได้จากลิงก์

https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/eula_windows/


จากนั้นให้คลิกปุ่ม Accept โปรแกรม SD Formatter โปรแกรมจึงจะดาวน์โหลดสู่ คอมพิวเตอร์ของเรา แล้วติดตั้งเหมือนกับโปรแกรมทั่วไป

Micro SD Card , Class 10 ความจุ 16GB + Card Adapter

ให้เสียบ Micro SD Card เข้าไปใน Card Adapter

Card Adapter ที่มี Micro SD Card อยู่ด้านใน

แล้วจึงเสียบ Card Adapter ที่บรรจุ Micro SD Card ใส่ในช่องซ็อกเก็ตของคอมพิวเตอร์ PC (ดันจนกระทั่งมีเสียงคลิก)

แล้วทำการ Format , Micro SD Card โดยใช้โปรแกรม  SD Card Formatter


ถ้าเสียบ Card Adapter ที่บรรจุ Micro SD Card ได้ถูกต้อง ที่ Select card จะมี ไดรฟ์ ให้เลือก ในตัวอย่างจะเป็น ไดรฟ์  F:/ เลือก Quick format  แล้ว คลิก Format

คลิก Yes

คลิก OK  ถึงขั้นตอนนี้การ Format SD Card ของเรานั้นเสร็จสมบูรณ์แล้ว ให้ปิดโปรแกรมลงไป

ดาวน์โหลดไฟล์เสียงตามลิงค์ด้านล่าง

https://drive.google.com/open?id=1tMaSG0egpw92vqy4O-UWJJLM9Fb6HBVp

คลายซิป แล้วก็อบปี้ ไปที่ SD Card 

ตรวจสอบ ที่ SD Card จะพบไฟล์เสียง ที่ก็อบปี้ มา

นำ SD Card ใส่ในช่องซ็อกเก็ตของ Card Reader Module

3. ทดสอบการเล่นไฟล์เสียงจาก SD Card ออกลำโพง

 3.1 เชื่อมต่อสาย ระหว่าง Arduino UNO กับ Card Reader Module

Arduino UNO	SD Card Module
5V	VCC
GND	GND
Pin 12	MISO (Master In Slave out)
Pin 11	MOSI (Master Out Slave In)
Pin 13	SCK (Synchronous Clock)
Pin 4	CS (Chip Select)

3.2 เชื่อมต่อสาย ระหว่าง Arduino UNO กับ Audio Amplifier Module

3.3 ติดตั้ง ไลบรารี TMRpcm

ดาวน์โหลด ไลบรารี

https://github.com/TMRh20/TMRpcm

ไปที่ Clone or download -> Download ZIP

เปิดโปรแกรม Arduino IDE ไปที่ Skecth -> Include Library -> Add .ZIP Library...

ไปที่ ไลบรารี TMRpcm-master.zip ที่เรา ดาวน์โหลด มา -> Open

ตรวจสอบที่ Skecth -> Include Library  จะพบ ไลบรารี TMRpcm เพิ่มเข้ามาใน Arduino IDE ของเรา

3.4 อัพโหลดโค้ด


เขียนโค้ด และ อัพโหลดโค้ด ดังนี้

#include <SD.h>
#define SD_ChipSelectPin 4
#include <TMRpcm.h>
#include <SPI.h>

char x = '0';
TMRpcm music;

void setup() {

  music.speakerPin = 9;

  Serial.begin(9600);
  
  if (!SD.begin(SD_ChipSelectPin)) {
    Serial.println("SD fail");
    return;
  }

}

void loop() {

  if (Serial.available()) {

    x = Serial.read();

    Serial.println(x);

    if (x == '1') {
      music.play("Blue.wav");
    }
    if (x == '2') {
      music.play("Green.wav");
    }
    if (x == '3') {
      music.play("Orange.wav");
    }
    if (x == '4') {
      music.play("Red.wav");
    }
    if (x == '5') {
      music.play("Yellow.wav");
    }

  }
}

3.4 ทดสอบการทํางาน


เปิดหน้าต่าง Serial Monitor  โดยไปที่ Tools > Serial Monitor

พิมพ์คำสั่ง 1 แล้วกด Send , โปรเจค จะเล่นไฟล์เสียง ชื่อ Blue.wav

พิมพ์คำสั่ง 2 แล้วกด Send , โปรเจค  จะเล่นไฟล์เสียง ชื่อ Green.wav
พิมพ์คำสั่ง 3 แล้วกด Send , โปรเจค  จะเล่นไฟล์เสียง ชื่อ Orange.wav
พิมพ์คำสั่ง 4 แล้วกด Send , โปรเจค  จะเล่นไฟล์เสียง ชื่อ Red.wav
พิมพ์คำสั่ง 5 แล้วกด Send , โปรเจค  จะเล่นไฟล์เสียง ชื่อ Yellow.wav

credit :  https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/arduino-audio-music-player

4. อัพโหลดโค้ดโปรเจค

#include "Wire.h"
#include "Adafruit_TCS34725.h"
#include <SD.h>
#define SD_ChipSelectPin 4
#include <TMRpcm.h>
#include <SPI.h>


Adafruit_TCS34725 tcs = Adafruit_TCS34725(TCS34725_INTEGRATIONTIME_50MS, TCS34725_GAIN_1X);

TMRpcm music;

void setup() {

  music.speakerPin = 9;

  Serial.begin(9600);

  Serial.println("RobotSiam.com -  Color Sensor");

  if (tcs.begin()) {

    Serial.println("Found sensor");
  } else {

    Serial.println("No TCS34725 found ... check your connections");
    while (1);
  }

  delay(1000);

  if (!SD.begin(SD_ChipSelectPin)) {
    Serial.println("SD fail");
    return;
  }

}

void loop() {

  uint16_t clearcol, red, green, blue;
  float average, r, g, b;
  delay(100);
  tcs.getRawData(&red, &green, &blue, &clearcol);

  average = (red + green + blue) / 3;

  r = red / average;
  g = green / average;
  b = blue / average;

  Serial.print("\tClear:"); Serial.print(clearcol);
  Serial.print("\tRed:"); Serial.print(r);
  Serial.print("\tGreen:"); Serial.print(g);
  Serial.print("\tBlue:"); Serial.print(b);

  if ((r > 1.4) && (g < 0.9) && (b < 0.9)) {
    Serial.print("\tRed");
    music.play("Red.wav");
  }
  else if ((r < 0.95) && (g > 1.4) && (b < 0.9)) {
    Serial.print("\tGreen");
    music.play("Green.wav");
  }
  else if ((r < 0.8) && (g < 1.2) && (b > 1.2)) {
    Serial.print("\tBlue");
    music.play("Blue.wav");
  }

  else if ((r > 1.15) && (g > 1.15) && (b < 0.7)) {
    Serial.print("\tYellow");
    music.play("Yellow.wav");
  }
  else if ((r > 1.4) && (g < 1.0) && (b < 0.7)) {
    Serial.print("\tOrange");
    music.play("Orange.wav");
  }
  else {
    Serial.print("\tNot Recognized");
  }

  Serial.println("");
  delay(500);

}