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1.2.2 パッシブブザー
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前書き
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このレッスンでは、パッシブブザーで音楽を再生する方法を学習する。

部品
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.. image:: ../img/list_1.2.2.png

回路図
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この実験では、トランジスタを保護するために、トランジスタのベースとGPIOの間にパッシブブザー、PNPトランジスタ、および1k抵抗器を使用する。

GPIO17に異なる周波数が与えられると、パッシブブザーは異なる音を出す。このようにして、ブザーは音楽を再生する。

.. image:: ../img/image333.png


実験手順
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ステップ1： 回路を作る。

.. image:: ../img/image106.png
    :width: 800



ステップ2： ディレクトリを変更する。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/1.2.2/

ステップ3： コードをコンパイルする。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    gcc 1.2.2_PassiveBuzzer.c -lwiringPi

ステップ4： 実行。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo ./a.out

コードが実行されると、ブザーが音楽を再生する。

**コード**

.. code-block:: c

    #include <wiringPi.h>
    #include <softTone.h>
    #include <stdio.h>

    #define BuzPin    0

    #define  CL1  131
    #define  CL2  147
    #define  CL3  165
    #define  CL4  175
    #define  CL5  196
    #define  CL6  221
    #define  CL7  248

    #define  CM1  262
    #define  CM2  294
    #define  CM3  330
    #define  CM4  350
    #define  CM5  393
    #define  CM6  441
    #define  CM7  495

    #define  CH1  525
    #define  CH2  589
    #define  CH3  661
    #define  CH4  700
    #define  CH5  786
    #define  CH6  882
    #define  CH7  990

    int song_1[] = {CM3,CM5,CM6,CM3,CM2,CM3,CM5,CM6,CH1,CM6,CM5,CM1,CM3,CM2,
                    CM2,CM3,CM5,CM2,CM3,CM3,CL6,CL6,CL6,CM1,CM2,CM3,CM2,CL7,
                    CL6,CM1,CL5};

    int beat_1[] = {1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,
                    1,1,1,1,1,1,3};


    int song_2[] = {CM1,CM1,CM1,CL5,CM3,CM3,CM3,CM1,CM1,CM3,CM5,CM5,CM4,CM3,CM2,
                    CM2,CM3,CM4,CM4,CM3,CM2,CM3,CM1,CM1,CM3,CM2,CL5,CL7,CM2,CM1
                    };

    int beat_2[] = {1,1,1,3,1,1,1,3,1,1,1,1,1,1,3,1,1,1,2,1,1,1,3,1,1,1,3,3,2,3};

    int main(void)
    {
        int i, j;
        if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print message to screen
            printf("setup wiringPi failed !");
            return 1;
        }

        if(softToneCreate(BuzPin) == -1){
            printf("setup softTone failed !");
            return 1;
        }

        while(1){
            printf("music is being played...\n");
            delay(100);
            for(i=0;i<sizeof(song_1)/4;i++){
                softToneWrite(BuzPin, song_1[i]);   
                delay(beat_1[i] * 500);
            }

            for(i=0;i<sizeof(song_2)/4;i++){
                softToneWrite(BuzPin, song_2[i]);   
                delay(beat_2[i] * 500);
            }   
        }

        return 0;
    }

**コードの説明**

.. code-block:: c

    #define  CL1  131
    #define  CL2  147
    #define  CL3  165
    #define  CL4  175
    #define  CL5  196
    #define  CL6  221
    #define  CL7  248

    #define  CM1  262
    #define  CM2  294


各音の周波数は以下のように示している。CL－低音、CM－中音、CH－高音、1～7は音C、D、E、F、G、A、Bに対応する。

.. code-block:: c

    int song_1[] = {CM3,CM5,CM6,CM3,CM2,CM3,CM5,CM6,CH1,CM6,CM5,CM1,CM3,CM2,
                    CM2,CM3,CM5,CM2,CM3,CM3,CL6,CL6,CL6,CM1,CM2,CM3,CM2,CL7,
                    CL6,CM1,CL5};
    int beat_1[] = {1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,
                    1,1,1,1,1,1,3};

配列 ``song_1[]`` は曲の楽譜を保存する。 ``beat_1[]`` は曲の各音符の拍を表す（1拍ごとに0.5秒）。

.. code-block:: c

    if(softToneCreate(BuzPin) == -1){
            printf("setup softTone failed !");
            return 1;
        
これにより、ソフトウェア制御のトーンピンが作成される。
任意のGPIOピンを使用でき、ピンの番号は使用した ``wiringPiSetup()`` 関数の番号になる。成功した場合の戻り値は0である。
それ以外の場合は、グローバル変数errnoをチェックして、何が問題なのかを確認する必要がある。

.. code-block:: c

    for(i=0;i<sizeof(song_1)/4;i++){
        softToneWrite(BuzPin, song_1[i]);   
        delay(beat_1[i] * 500);
    }



``song_1`` を再生するために ``for statement`` を使用する。

判断条件 ``i<sizeof(song_1)/4`` では、 配列 ``song_1[]`` は整数のデータ型の配列であり、各要素は 4 ビートを取るため、4 で除算します。

song_1の要素の数（音符の数）は、 ``sizeof(song_4)`` を4で割ることによって得られる。

各音符を拍* 500msで再生できるようにするには、関数 ``delay(beat_1[i]*500)`` が呼び出される。

``softToneWrite(BuzPin、song_1[i])`` のプロトタイプ：

.. code-block:: c

    void softToneWrite (int pin, int freq);

これにより、指定されたピンのトーン周波数値が更新される。周波数を0に設定するまで、トーンの再生は停止しない。