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life.hack

아두이노 스피커 장난감 (Feat. 아기상어)

by 조브 2020. 5. 28.

 

딸아이가 즐겨보는 핑크퐁 채널에서 아기 상어(Baby Shark)의 8비트 버전을 보더니, "아빠! 아기 상어가 게임이 됐어"라고 합니다. 정말 게임 화면처럼 잘 만들었습니다. 게다가 정말 게임 음악처럼 들리네요.

 

 

 

 

 

 

아두이노와 스피커아기 상어 노래가 흘려 나오는 장난감을 만들어 줍니다. 

 

 

 

우선 준비물은 1. 아두이노, 2. 스피커, 3. 버튼 및 저항(1kΩ), 4. 전원(보조배터리), 5. 케이스가 필요합니다.

 

 

 

저는 아두이노 나노가 있어서 나노를 사용했습니다. 스피커는 8Ω, 0.5W짜리를 사용하였습니다.

 

 

 

아래 회로와 같이 결선하였습니다.

 

 

아두이노와 스피커, 저항, 버튼을 위 회로와 같이 연결한 모습입니다.

 

 

소스코드는 아래와 같습니다. 아래 pitches.h 와 toneMelody.ino 모두 같은 폴더 내에 있어야 합니다. 아래에서 전체 소스코드 다운로드가 가능합니다. 

 

toneMelody.zip
0.00MB

 

pitches.h

/*************************************************
 * Public Constants
 *************************************************/

#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

 

toneMelody.ino

#include "pitches.h"


const PROGMEM int shark_melody[] = {
	NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_FS4, NOTE_FS4, 0,
	NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_FS4, NOTE_FS4, 0,
	NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_FS4, NOTE_FS4, 0,
	NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_FS4, NOTE_FS4, 0,
	NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_FS4, NOTE_FS4, 0,

	NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_G4, 0, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_FS4, NOTE_FS4, 0,

	NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_F4, 0, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_F4, 0, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_F4, 0, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_E4, NOTE_E4, 0,
	NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_F4, 0, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_F4, 0, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_F4, 0, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_E4, NOTE_E4, 0,

	NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_F4, 0, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_F4, 0, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_F4, 0, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_F4, 0
};


const PROGMEM int shark_noteDurations[] = {
	4, 4, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8,8, 4,
	4, 4, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8,8, 4,
	4, 4, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8,8, 4,
	4, 4, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8,8, 4,
	4, 4, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8,8, 4,

	4, 4, 4, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 4,

	4, 4, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 4, 4,
	4, 4, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 4, 4,

	4, 4, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 8, 8, 16, 16, 16, 8, 8, 8, 4, 4


};

const PROGMEM int cannon_melody[] = {NOTE_A6, NOTE_FS6, NOTE_G6, NOTE_A6, NOTE_FS6, NOTE_G6, NOTE_A6, NOTE_A5, NOTE_B5, NOTE_CS6, NOTE_D6, NOTE_E6, NOTE_FS6, NOTE_G6, NOTE_FS6, NOTE_D6, NOTE_E6, NOTE_FS6, NOTE_FS5, NOTE_G5, NOTE_A5, NOTE_B5, NOTE_A5, NOTE_G5, NOTE_A5, NOTE_FS5, NOTE_G5, NOTE_A5, NOTE_G5, NOTE_B5, NOTE_A5, NOTE_G5, NOTE_FS5, NOTE_E5, NOTE_FS5, NOTE_E5, NOTE_D5, NOTE_E5, NOTE_FS5, NOTE_G5, NOTE_A5, NOTE_B5, NOTE_G5, NOTE_B5, NOTE_A5, NOTE_B5, NOTE_CS6, NOTE_D6, NOTE_A5, NOTE_B5, NOTE_CS6, NOTE_D6, NOTE_E6, NOTE_FS6, NOTE_G6, NOTE_A6};

const PROGMEM int cannon_noteDurations[] = {8, 16, 16, 8, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 8, 16, 16, 8, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 8, 16, 16, 8, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 8, 16, 16, 8, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16};

const PROGMEM int birthday_melody[] = {
NOTE_G6, NOTE_G6, NOTE_A6, NOTE_G6, NOTE_C5, NOTE_B6,
NOTE_G6, NOTE_G6, NOTE_A6, NOTE_G6, NOTE_D5, NOTE_C5,
NOTE_G6, NOTE_G6, NOTE_G5, NOTE_E5, NOTE_C5, NOTE_B6, NOTE_A6,
NOTE_F5, NOTE_F5, NOTE_E5, NOTE_C5, NOTE_D5, NOTE_C5
};

const PROGMEM int birthday_noteDurations[] = {
8, 8, 4, 4, 4, 2,
8, 8, 4, 4, 4, 2,
8, 8, 4, 4, 4, 4, 4,
8, 8, 4, 4, 4, 2
};

const PROGMEM int bear_melody[] = {
NOTE_C5,NOTE_C5,NOTE_C5,NOTE_C5,NOTE_C5,               
NOTE_E5,NOTE_G5,NOTE_G5,NOTE_E5,NOTE_C5,               
NOTE_G5,NOTE_G5,NOTE_E5,NOTE_G5,NOTE_G5,NOTE_E5,       
NOTE_C5,NOTE_C5,NOTE_C5,                               
NOTE_G5,NOTE_G5,NOTE_E5,NOTE_C5,                       
NOTE_G5,NOTE_G5,NOTE_G5,                               
NOTE_G5,NOTE_G5,NOTE_E5,NOTE_C5,                       
NOTE_G5,NOTE_G5,NOTE_G5,                               
NOTE_G5,NOTE_G5,NOTE_E5,NOTE_C5,                       
NOTE_G5,NOTE_G5,NOTE_G5,NOTE_A5,NOTE_G5,               
NOTE_C6,NOTE_G5,NOTE_C6,NOTE_G5,                       
NOTE_E5,NOTE_D5,NOTE_C5                                
};

const PROGMEM int bear_noteDurations[]={ 4,8,8,4,4, 4,8,8,4,4, 8,8,4,8,8,4, 4,4,2, 4,4,4,4, 4,4,2, 4,4,4,4, 4,4,2, 4,4,4,4, 8,8,8,8,2, 4,4,4,4, 4,4,2 };

void setup() {

	Serial.begin(9600);
	pinMode(12, INPUT);

	Serial.println(sizeof(shark_melody)/sizeof(int));

}

int song = 0;
bool start = false;
int button = 0;
int buttonPrev = 0;
int skipButton = 0;
int skipButtonPrev = 0;

void loop() {

	//Serial.println(digitalRead(12));

	button = digitalRead(12);

	if( button == 0 && buttonPrev == 1 )
	{
		song++;
    if(song > 4)
    {
      song = 1;
    }
		start = true;
	}

	if(start)
	{
		if( song == 1)
		{
			for (int i = 0; i < sizeof(shark_melody)/sizeof(int); i++) 
			{      
				int melody = pgm_read_word_near(shark_melody + i);
				int noteDuration = 1500 / pgm_read_word(shark_noteDurations + i);

				tone(2, melody, noteDuration);  
				int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
				delay(pauseBetweenNotes);     
				noTone(2);

				skipButton = digitalRead(12);

				if(skipButton == 0 && skipButtonPrev == 1)
				{
					break;
				}
				skipButtonPrev = skipButton;
			}
		}
		else if( song == 2)
		{
			//for(int repeat = 0; repeat < 3; repeat++)
			{
				for(int i = 0; i < sizeof(cannon_melody)/sizeof(int); i++) 
				{      
					int melody = pgm_read_word_near(cannon_melody + i);
					int noteDuration = 1500 / pgm_read_word(cannon_noteDurations + i);

					tone(2, melody, noteDuration);  
					int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
					delay(pauseBetweenNotes);     
					noTone(2);

					skipButton = digitalRead(12);

					if(skipButton == 0 && skipButtonPrev == 1)
					{
						break;
					}
					skipButtonPrev = skipButton;
				}
			}
		}
		else if( song == 3)
		{
			for(int i = 0; i < sizeof(birthday_melody)/sizeof(int); i++) 
			{      
				int melody = pgm_read_word_near(birthday_melody + i);
				int noteDuration = 1500 / pgm_read_word(birthday_noteDurations + i);

				tone(2, melody, noteDuration);  
				int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
				delay(pauseBetweenNotes);     
				noTone(2);

				skipButton = digitalRead(12);

				if(skipButton == 0 && skipButtonPrev == 1)
				{
					break;
				}
				skipButtonPrev = skipButton;
			}
		}
		else if( song == 4)
		{
			for(int i = 0; i < sizeof(bear_melody)/sizeof(int); i++) 
			{      
				int melody = pgm_read_word_near(bear_melody + i);
				int noteDuration = 1500 / pgm_read_word(bear_noteDurations + i);

				tone(2, melody, noteDuration);  
				int pauseBetweenNotes = noteDuration * 1.30;
				delay(pauseBetweenNotes);     
				noTone(2);

				skipButton = digitalRead(12);

				if(skipButton == 0 && skipButtonPrev == 1)
				{
					break;
				}
				skipButtonPrev = skipButton;
			}
		}

		start = false;
	}

	buttonPrev = button;


}

 

 

아기 상어 노래만 넣기 심심해서 ① 아기 상어, ② 캐논(짧게 한마디), ③ 생일 축하곡, ④ 곰 세 마리까지 총 4곡 넣었습니다.

 

 

중간에 메모리 부족으로 플래시 메모리 영역을 사용하기 위해 테이블은 PROGMEM 키워드를 사용하였고, pgm_read_word 함수를 통해 불러왔습니다. (복잡한 건 싫으니깐 생략, 헤헤)

 

각 노래마다 melody 배열과 noteDuration 배열이 있는데, melody는 음, noteDuration은 박자입니다. 저는 음악에 약해 고등학교 졸업 이후 처음으로 악보를 보며, 낑낑대며 만들었습니다. (아기 상어 노래와 생일 축하곡은 제가 악보를 보며 만든 거라 음이 조금 이상하거나 틀린 곳이 있을 수도 있습니다. 부디 너그럽게 넘어가 주세요. 캐논[1]과 곰 세 마리[2]는 구글링을 통해 찾았습니다)

 

더 넣을 수 도 있는데 힘들어서 여기까지만 하였습니다. 찾아보시면 슈퍼마리오 노래나 스타워즈 노래 같은 것도 있습니다.

 

 

 

 

보조배터리와 아두이노 장난감을 넣을 적당한 상자를 찾습니다. 예전에 산 이어폰 박스가 맘에 듭니다.

 

 

노란 종이를 잘라 적당히 포장을 해 주었습니다.

 

 

다음으로는 칼로 스피커와 버튼이 들어갈 구멍을 뚫어 글루건 및 목공풀로 붙였습니다. 

 

 

 

 

보조배터리도 넣고, 보조배터리와 연결해줍니다.

 

 

 

뚜껑을 닫으면. 짜잔 완성입니다.

 

 

 

한 번 들어보시죠.

 

 

 

아두이노 아기상어 연주

 

 

 

버튼을 누르면 현재곡 멈춤, 한 번 더 누르면 다음곡 재생.

 

버튼이 잘 안됩니다. 나중에 시간이 난다면 소스 코드 수정이 조금 필요할 것 같습니다.

 

요즘같이 가지고 놀게 많을 때, 아빠가 만든 장난감을 아이들이 좋아하려나 모르겠습니다.

 

 

 

 


[1] https://www.instructables.com/id/Playing-Canon-D-in-8-Bit-Music/

[2] https://steemit.com/kr-newbie/@codingman/2tqxgv

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