carte de voeux musicale

De nos jours les cartes de voeux musicales sont virtuelles, on les envoie via internet. Mais il y a un certain nombres d'années, je ne sais pas si ça existe encore ou si ça a été une passade, on pouvait acheter une carte de voeux qui jouait de la musique lorsqu'on l'ouvrait.

Voici un projet qui démontre toute la simplicité de ce type de gadget. Il s'agit de créer le circuit d'une telle carte de voeux. Pour le développement on utilise un PIC10F200 en format PDIP-8. Mais s'il nous prenais la fantaisie d'assembler réellement une telle carte il suffirait d'acheter un PIC au format DFN, 1 piézo et une pile au lithium CR2012. Le piezo speaker constitue l'élément le plus mince et la pile avec 1,2mm d'épaisseur le plus épais. C'est 3 éléments montés à plat s'insèreraient dans une carte de voeux sans que se soit trop apparent. Il s'agirait en plus de bricoler un commutateur plat qui mettrait la pile en contact avec l'alimentation du MCU seulement au moment de l'ouverture de la carte. Si vous avez le désir de fabriquer une telle carte je laisse au soins de votre imagination de défi de créer un tel commutateur.

matériel requis

• 1 MCU PIC10F200, 0,62$CAN
• 1 piezo speaker, 6,15$CAN
• 1 pile CR2012, 1,29$CAN

circuit

code source

; NOM: carte-de-voeux-musicale.asm ; DESCRIPTION: reproduction des cartes de voeux musicale vendu commercialement. ; ne nécessitive que 3 éléments: ; 1 PIC10(L)F200 ; 1 piézo speaker ; 1 pile CR2012 ; De plus il faut fabriquer un contact qui va brancher la pile au ; MCU lorsque la carte est ouverte. ; Le MCU joue à ce moment "happy birthday" et tombe ensuite mode ; sleep. ;AUTEUR: Jacqes Deschênes ;DATE: 2013-01-15 ;REF: gamme tempérée: http://davbucci.chez-alice.fr/index.php?argument=musica/scala/scala.inc ;REF: happy birthday: http://en.wikipedia.org/wiki/File:GoodMorningToAll.svg #include P10F202.INC __config _WDTE_OFF & _MCLRE_OFF ;;;;;;;;;;;; constantes ;;;;;;;;;; ;durées notes WHOLE_NOTE EQU 0 HALF_NOTE EQU 1 QUARTER_NOTE EQU 2 HEIGHT_NOTE EQU 3 SIXTEENTH EQU 4 PAUSE_BIT EQU 7 ;;;;;;;;;;;; macros ;;;;;;;;;;;;;; #define AUDIO_P GP0 #define AUDIO GPIO, AUDIO_P audio_hi macro ; met la broche audio au niveau 1 bsf AUDIO endm audio_lo macro ; met la broche audio au niveau 0 bcf AUDIO endm enable_audio macro ; met la broche audio en mode sortie movlw H'FF' - (1<<AUDIO_P) tris GPIO endm disable_audio macro ; met la broche audio en haute impédance (mode entrée) movlw H'FF' tris GPIO endm delay_half_cycle macro ; délais demi-cycle pour générer une note comf freq_dly, W addwf TMR0 movfw TMR0 skpz goto $-2 endm skip_timeout macro ; délais durée de la note movfw freq_dly subwf delay_cntr, F skpnc goto $+7 movlw 1 subwf delay_cntr+1, F skpnc goto $+3 subwf delay_cntr+2, F skpnc endm ;;;;;;;;;;;; variables ;;;;;;;;;;;; udata delay_cntr res 3 ; compteur pour délais durée notes freq_dly res 1 ; délais demi-cycle pour produire la fréquence x note_idx res 1 ; index de la note dans la table melody temp res 2 ; registres de travail temporaire rst_vector org 0 clrf OSCCAL nop goto init scale ; table des notes échelle tempérée addwf PCL, F dt .239 ;do4 dt .225 ;do#4 dt .212 ;ré4 dt .201 ;ré#4 dt .189 ;mi4 dt .179 ;fa4 dt .169 ;fa#4 dt .159 ;sol4 dt .150 ;sol#4 dt .142 ;la4 dt .134 ;la#4 dt .126 ;si4 dt .119 ;do5 dt .112 ;do#5 dt .106 ;ré5 dt H'FE' ; pause duration ; table des durées en multiple de 8 microsecondes addwf PCL, F dt low .62500, high .62500, 0 ; WHOLE_NOTE dt low .93750, high .93750, upper .93750; WHOLE_NOTE. dt low .31250, high .31250, 0 ; HALF_NOTE dt low .46875, high .46875, 0 ; HALF_NOTE. dt low .15625, high .15625,0 ; QUARTER_NOTE dt low .23437, high .23437, 0 ; QUARTER_NOTE. dt low .7812, high .7812,0 ; HIEGTH_NOTE dt low .11718, high .11718, 0 ; HEIGTH_NOTE. dt low .3906, high .3906, 0 ; SIXTHEENTH_NOTE. dt low .5859, high .5859, 0 ; SXTHEENTH_NOTE. melody ; table de la mélodie 'happy birthday' ; bits 0-3 index de la note dans la table 'scale', 15=pause ; bits 4-6 index de la durée de la note dans la table 'duration' addwf PCL, F dt .82 dt .98 dt .20 dt .18 dt .23 dt .5 dt .82 dt .98 dt .20 dt .18 dt .25 dt .7 dt .82 dt .98 dt .30 dt .27 dt .23 dt .21 dt .20 dt .92 dt .108 dt .27 dt .23 dt .25 dt .7 dt H'FF' play_note ; joue une note ; note dans W ; bits 0-3 index de la note dans la table 'scale', 15=pause ; bits 4-6 index de la durée de la note dans la table 'duration' movwf temp movwf temp+1 swapf temp, F ; durée dans le low nibble movlw H'F' andwf temp, F ; ne garde que le low nibble bcf STATUS, C ; multiplication par 3 rlf temp, W addwf temp, F movfw temp call duration movwf delay_cntr ; octet faible incf temp,F movfw temp call duration movwf delay_cntr+1 ;octet intermédiaire incf temp, W call duration movwf delay_cntr+2 ; octet fort enable_audio movlw H'F' andwf temp+1, F xorwf temp+1, W skpz goto play_note01 disable_audio ; c'est une pause play_note01 movfw temp+1 call scale movwf freq_dly ; délais en multiple de 4usec. play_note02 audio_hi delay_half_cycle audio_lo delay_half_cycle skip_timeout goto play_note02 retlw 0 init ; timer clk=Fosc/4, diviseur=4 movlw H'FF' -(1<<T0CS) -(1<<PSA) -(1<<PS1) -(1<<PS2) option clrf note_idx main movfw note_idx call melody xorlw H'FF' ; marque la fin de la mélodie skpnz goto main02 xorlw H'FF' call play_note incf note_idx, F movlw .4*.16+.15 call play_note ; brève pause entre les notes goto main main02 sleep ; terminé met le MCU en mode sleep pour ménager la pile. goto $ end
Le code occupe 127 instructions, même pas la moitié du maigre 256 instructions de ce MCU. Il reste de la place pour ajouter 128 notes à la mélodie...

Le TIMER est configuré pour être contrôlé par Fosc/4 avec un diviseur de 4 ce qui donne 4usec par tick. Les valeurs de la table scale sont donc les valeurs représentant la durée d'un demi-cycle pour chaque fréquence en multiple de 4usec. Les valeurs ont été calculée à l'aide du tableur d'openOffice et arrondi à l'entier le plus proche.

Pour la durée de la note il a fallu prendre un compteur 24 bits même si les valeurs de la table duration sont elle calculée en multiple de 8usec, la première valeur étant de 125000. 8usec parce qu'on ne soustrait qu'une seule fois la valeur de freq_dly à delay_cntr par cycle alors que freq_dly est compter 2 fois par cycle.

Notez que la macro delay_half_cycle réinitialise le timer en ajoutant la valeur freq_dly à la valeur qui est déjà dans le compteur plutôt que par une assignation. Ceci est pour tenir compte du fait que le temps continue à s'écouler entre le moment ou 1 demi-cycle se termine et ou on réinitialise le timer pour le demi-cycle suivant. Ceci cré une onde parfaitement carré malgré le temps d'exécution supplémentaire encouru à la fin du 2ième demi-cycle par l'exécution de la macro skip_timeout et du plus la fréquence est plus juste.

Il n'y a pas grand chose à ajouter à propos de ce code qui est en définitive des plus simple dans sa réalisation.