Arduino Step Sequencer: in questa guida presentiamo il codice per realizzare uno step sequencer basato su Arduino Uno.
Per informazioni sul circuito da realizzare rinviamo al nostro prototipo di Step Sequencer.
Il codice per lo Step Sequencer
/* ++ 6 STEP SEQUENCER ++ DESCRIPTION: Reads values from 6 potentiometers to change the pitch of any step of the sequencer tone generator. Change the pitch of each step with a potentiometer. A switch connect to digital port 3 allows to turn on/off the sequencer CIRCUIT: Connect a speaker or piezo to pin number 9 and to ground; Connect the first lead of a potentiometer to 5v and the last to ground, the one in the middle to Analog Input pin 0; (Repeat for all the four potentiometers connecting the middle lead to Analog Input pins 0, 1, 2, 3, 4, 5); Connect a switch from digital port 3 and ground, put a 220 Ohm Resistor between the digital port 3 and 5V; This code is derived by a previous sketch made by Alessandro Contini & Paolo Cavagnolo This program is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation. This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more details. You should have received a copy of the GNU General Public License along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. Copyright © 2016 Costantino Rizzuti Artis Lab © 2016 www.artislab.it info@artislab.it */ // Tones table definition #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 // Declaration of tones used in the sequencer // Define here the note you want to play. // The first notes are mapped to the lowest position of the pots int pitch[] = { NOTE_C3, NOTE_GS3, NOTE_CS3, NOTE_AS3, NOTE_A3, NOTE_B3, NOTE_F4, NOTE_DS4, NOTE_E4, NOTE_G3, NOTE_D4, NOTE_FS4}; // Declaration of variables int speaker = 13; // Speaker output pin int k=0; // Variable to store the value of the loop int POT1 = A0; // POT1 pin int POT2 = A1; // POT2 pin int POT3 = A2; // POT3 pin int POT4 = A3; // POT4 pin int POT5 = A4; // POT5 pin int POT6 = A5; // POT6 pin int ReadPot1,ReadPot2,ReadPot3,ReadPot4,ReadPot5,ReadPot6; // Variable to store the value of the pots // Variables used to calculate tempo // set BPM int bpm=180; // set Subdivision 1=quarter note; 0.5 ->eight note, .... float subdivision=1; //Define here the sequence of durations //-> 1->quarter note; 0.5 ->eight note, .... // Duration of notes for each step float D[] = {1, 0.5, 0.5, 0.333, 0.333, 0.333}; //3/4 pattern //float D[] = {1, 0.5, 0.5, 1,0.5, 0.5}; //4/4 pattern // The lenght of the D array int NDuration=6; int DurCount=0; int value[] = {0, 0, 0, 0, 0, 0}; // value to define the discrete interval of tune using the pot int note[] = {0, 0, 0, 0, 0, 0}; int interval; void setup() { pinMode(3, INPUT); //Period computed according bpm and subdivision interval = 60000/(subdivision*bpm); } void loop() { if(digitalRead(3)==HIGH){ for (k = 0; k <= 5; k++) {// Cycle on each pot // Mapping the value of the Potentiometer to have a wider range of values value[k] = map(analogRead(k), 0, 1023, 0, 2500); // Discretization of the pot intervals - in order to assign the note if ((value[k]>=0) && (value[k]<100)) note[k] = 0; if ((value[k]>=100) && (value[k]<300)) note[k] = pitch[0]; if ((value[k]>=300) && (value[k]<500)) note[k] = pitch[1]; if ((value[k]>=500) && (value[k]<700)) note[k] = pitch[2]; if ((value[k]>=700) && (value[k]<900)) note[k] = pitch[3]; if ((value[k]>=900) && (value[k]<1100)) note[k] = pitch[4]; if ((value[k]>=1100) && (value[k]<1300)) note[k] = pitch[5]; if ((value[k]>=1300) && (value[k]<1500)) note[k] = pitch[6]; if ((value[k]>=1500) && (value[k]<1700)) note[k] = pitch[7]; if ((value[k]>=1700) && (value[k]<=1900)) note[k] = pitch[8]; if ((value[k]>=1900) && (value[k]<=2100)) note[k] = pitch[9]; if ((value[k]>=2100) && (value[k]<=2300)) note[k] = pitch[10]; if ((value[k]>=2300) && (value[k]<=2500)) note[k] = pitch[11]; float Duration=D[DurCount]*interval; tone(speaker, note[k], Duration);// Play the note DurCount++; if(DurCount>=NDuration)DurCount=0; delay(Duration); } } }
Senti come suona!
Questo codice è stato utilizzato nell’oggetto sonoro Oracolo realizzato da Costantino Rizzuti (2016). Guarda alcuni video dimostrativi:
Osservazioni e problemi
Questo semplice codice è molto efficace per cominciare, ma ha un grosso problema per quanto riguarda la precisione di esecuzione degli intervalli di tempo. Infatti la funzione delay(), utilizzata per controllare la scansione temporale degli eventi, è piuttosto imprecisa (ha una risoluzione di qualche millesimo di secondo) e non consente di realizzare una precisa successione di eventi equidistanti nel tempo. Per questo motivo è molto difficile utilizzare questo codice per realizzare più sequenze di note che possono essere soprapposte e montate per creare tracce con materiali musicali più complessi. Per risolvere questo problema è stato creato un nuovo codice (Arduino 8 bit music: programmazione avanzata di uno step sequencer) che utilizza un sistema di temporizzazione differente basato sull’uso della funzione micros() di Arduino che fornisce una maggiore precisione temporale dell’ordine dei microsecondi.
Qui è possibile ascoltare alcune tracce realizzate programmando il nostro prototipo PDSynth-00 con quest’ultima versione del codice che realizza lo step sequencer.
Perché non dai anche uno sguardo ai nostri prodotti?
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Se ti piace questo progetto e vuoi provare a realizzarlo per problemi, curiosità oppure suggerimenti scrivici qui di seguito:
3 thoughts to “Come programmare uno step sequencer con Arduino”