前段时间看了《春物》，感慨颇深啊
情节方面就不多说了（认真脸
OP和ED也很好听
好几年前看到有人用步进电机放音乐，可是想法就一直那样搁置在一边
可能因为看了春物产生了一些触动，勾起了我多年以前的想法（多么奇怪的联系
https://www.bilibili.com/video/BV1Gv4y1f7yC?p=5
视频在上面↑↑↑↑↑↑
五台42步进电机
先科普一下步进电机的大致原理： 步进电机给一个脉冲就走一步（一个角度，叫步距角或者步进角，比如图上一个步进角为15°），但是脉冲的频率决定了步进电机步进的快慢。
来源https://zhuanlan.zhihu.com/p/65076179
正是这个原因，当电机接收不同频率的脉冲时，会发出不同的声音，便可以以此为切入点，把电机当成喇叭使（真·动铁
这几天在网络搜集相关资料和视频，发现大多数都是一个步进电机配一块类似于这种老贵的驱动器
从某宝截来的图
或者用一块leonardo配上四个nano
来源https://zhuanlan.zhihu.com/p/151240997
吃土玩家落下激动的泪水
直到在某宝逛，发现有cnc shield v3这种东西，立马来劲了
又是从某宝截来的图
可以直接插在uno上，太美妙了
该扩展板可用作雕刻机，3D打印机等的驱动扩展板，一共有4路步进电机驱动模块的插槽，可驱动4路步进电机，而每一路步进电机都只需要2个IO口，也就是说，6个IO口就可以很好的管理3个步进电机，使用起来非常的方便，告别传统步进电机操作繁琐。
当然也是要驱动模块的，一般有A4988和DRV8825，我这里选了后者
某宝卖的8825模块
8825引脚图
若要控制四路电机，只要在这里套上俩跳线帽
A就可以像XYZ被独立控制了
就是这里的俩跳线帽
v3对应于uno管脚是这样的，但实际我这里9、10、11脚用不上
来源https://wenku.baidu.com/view/6542c342195f312b3169a5f7.html
就把v3上面的这三个脚用烙铁取下来了，因为后期要用uno上面的口
这三个脚
重点来了！！！
我有了uno
有了8825
有了电机
怎么让电机唱歌呢？
有一种音频格式叫.mid
MIDI(Musical Instrument Digital Interface)乐器数字接口 ，是20 世纪80 年代初为解决电声乐器之间的通信问题而提出的。MIDI是编曲界最广泛的音乐标准格式，可称为"计算机能理解的乐谱"。它用音符的数字控制信号来记录音乐。一首完整的MIDI音乐只有几十KB大，而能包含数十条音乐轨道。几乎所有的现代音乐都是用MIDI加上音色库来制作合成的。MIDI 传输的不是声音信号， 而是音符、控制参数等指令, 它指示MIDI 设备要做什么，怎么做， 如演奏哪个音符、多大音量等。
而每个音符都有它对应的频率，之前我们讲什么来着，步进电机给不同频率的脉冲会发出不同的音调，女少口阿
你可以自己用音乐制作软件制作你的midi音乐，也可以直接下载
但是我们拿到的.mid格式的音乐包含的每个音符的信息怎么获取呢？
这里我们要用到matlab里面的一个叫 miditoolbox 的函数库（别人写的）
下载链接：https://github.com/miditoolbox/1.1
写这个函数库的人也是很厉害啊，manual就有90多页
稍微翻一翻，里面有很多有趣的函数
可以解析出相应的信息
在matlab里面把这个文件夹添加到路径
然后输入类似这样的命令行
nmat=readmidi('你的midi音频路径');
nmat(:,4)=midi2hz(pitch(nmat));
输入命令行
会得到7列结果
说明文档里的
分别是：开始时间（单位：节拍） 持续时间（单位：节拍） 音轨（0~16） 音调 音量（0~127） 开始时间（单位：秒） 持续时间（单位：秒）
但对于我们来说，只要音调、开始时间和持续时间就足够了，这足够记录每一个音符的信息
也就是第四列和倒数俩列
同时我们也看下有多少个音符被记录
有些时候这个工具会有点问题，某些音符识别不出来，但总体而言不碍事
这时候新建一个记事本，把数据存在里面
重点又来了！！！
我们光有音符信息没用啊，我们需要把音符分配给电机才算是完结呀
但如何分配呢
比如我有这几个音符
我们需要针对每个音符的起始时间作为一个时间点，相邻俩个时间点就是一段区间
下面数字是当前区间有几个音符
因为一个电机在一个时间内只能发出一种声音，所以只能一个个分配，
如果某个区间音符太多我们只能有所取舍，比如我就是从高音往下取。
我的实现代码缩略
比如我处理这个第三季的OP 芽ぐみの雨
一段处理gif
分好了区间和每个区间都有那些音符
接着
输出处理好的数据，比如我这里有五个电机，
分别输出
持续时间、x电机速度、y电机速度、z电机速度、a电机速度和m电机频率（稍后解释）
输出数据到文本
这时我们打开arduino
创建一个结构体
存放数据们
为了充分用上有限的空间，结构体只有一个float，而且用了PROGMEM
arduino ide实现部分要感谢：https://www.jianshu.com/p/7d4b27484d25
提供了宝贵的思路，所以我也决定开源！
重点又双叒叕来了！！！
Arduino UNO有三个定时器，分别是timer0，timer1和timer2。每个定时器都有一个计数器，在计时器的每个时钟周期递增。当计数器达到存储在比较匹配寄存器中指定值时触发CTC定时器中断。一旦定时器计数器达到该值，它将在定时器时钟的下一个定时器上清零（复位为零），然后它将继续再次计数到比较匹配值。通过选择比较匹配值并设置定时器递增计数器的速度，你可以控制定时器中断的频率。
说实话一开始我也不是很懂
建议看一下：https://blog.csdn.net/redeemer_Qi/article/details/80970447
后来参看了一些资料，大致有了一点认识（这块有亿点复杂，去看了datasheet才略知一二
Timer0：PIN5和PIN6的PWM输出、delay()、millis()、delayMicroseconds()。 Timer1：PIN9和PIN10的PWM输出、舵机库Servo.h、TimerOne库、使用两个tone()变量时。 Timer2：PIN3和PIN11的PWM输出、无源蜂鸣器的tone()、红外库IRremote.h默认使用Timer2，可以通过修改库文件使用Timer1.
因为我要控制五路电机，有四路通过timer1输出PWM
一路通过tone();函数输出，但是具体传入的参数不太一样
C艹实现部分因为用了不少指针，一开始各种堆栈错误，内存泄漏（wu
用单步调试在那边一通乱搞，总算搞出了点名堂（doge，所以还不三连吗，懂？（doge
我也不是很精通c++，可能还有一些bug，望各位大大们谅解
代码部分全都上传百度云啦
链接：https://pan.baidu.com/s/1eDO4zqtO2myfYsTT9XgqOg
提取码：wacw
玩的开心！
ps：在arduino实现部分有一些注释
不过我还是放出ATmega328p对应uno管脚的图片以供参考
引脚图
悄咪咪的放一张大老师限定
太美了呀
第一次写专栏可能写的不是很好
如有错误还请指出呀
部分参考资料（排名不分先后）： ●https://blog.csdn.net/weixin_39962285/article/details/110804665?ops_request_misc=%25257B%252522request%25255Fid%252522%25253A%252522161102060716780255210273%252522%25252C%252522scm%252522%25253A%25252220140713.130102334.pc%25255Fall.%252522%25257D&request_id=161102060716780255210273&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_v2~rank_v29-20-110804665.pc_search_result_cache&utm_term=arduino%208825 ●https://www.jianshu.com/p/cef09d3411ab ●https://blog.csdn.net/weixin_30342209/article/details/96725854?utm_medium=distribute.pc_relevant_download.none-task-blog-baidujs-1.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_download.none-task-blog-baidujs-1.nonecase ●https://blog.csdn.net/qq_30209977/article/details/106672170?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522160223441119725222407690%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=160223441119725222407690&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_ecpm_v3~pc_rank_v2-3-106672170.first_rank_ecpm_v3_pc_rank_v2&utm_term=arduino+%E4%BF%AE%E6%94%B9tone+%E5%AE%9A%E6%97%B6%E5%99%A8&spm=1018.2118.3001.4187 ●https://blog.csdn.net/acktomas/article/details/89227491 ●https://www.jianshu.com/p/7d4b27484d25 ●https://blog.csdn.net/watson2016/article/details/52924464 ●https://blog.csdn.net/weixin_30342209/article/details/96725854?utm_medium=distribute.pc_relevant_download.none-task-blog-baidujs-1.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_download.none-task-blog-baidujs-1.nonecase ●https://wenku.baidu.com/view/6542c342195f312b3169a5f7.html ●http://www.diy-robots.com/?p=852 ●https://zhidao.baidu.com/question/198518320932625085.html ●https://blog.csdn.net/chenhezhuyan/article/details/7985942?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.control ●https://www.arduino.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=80668 ●https://www.arduino.cn/thread-83019-1-1.html ●网页链接 ●https://blog.csdn.net/sdlgq/article/details/88720706?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522161138947716780299039663%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=161138947716780299039663&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_v2~rank_v29-3-88720706.pc_search_result_cache&utm_term=pgm_
