【中級者への第一歩？】ラズパイでオルゴールを作ろう！

//6-4ハードウェア方式で電子ピアノのプログラム
//条件として、デューティー比50％、range=100

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

#define PWM 18


int led[4] = {23,24,20,21};//LED0,LED1,LED2,LED3
int sw[8] = {25,17,27,5,6,13,19,26};//SW0~SW7


int main(void){
	int i;
	int range = 100;//階調
	int divisor[] = {367,389,436,490,550,582,654,734};

	//wiringpi初期化
	if(wiringPiSetupGpio() == -1) return 1;
	
	//LEDを出力に設定
	for(i=0;i<4;i++){
		pinMode(led[i],OUTPUT);	}
	//SWを入力、プルアップに設定
	for(i=0;i<8;i++){
		pinMode(sw[i],INPUT);
		pullUpDnControl(sw[i],PUD_UP);
	}

	//PWM初期設定
	pinMode(PWM,PWM_OUTPUT);//ピンのモードをPWMに
	pwmSetClock(divisor[0]);
	pwmSetRange(range);
	pwmSetMode(PWM_MODE_MS);//マークスペースモードに設定



	while(1){
		
			for(i=0;i<8;i++){
				if(digitalRead(sw[i]) == 0){
					pwmSetClock(divisor[i]);
					pwmWrite(PWM,range/2);
				}else{
					pwmSetClock(divisor[i]);
					pwmWrite(PWM,0);
				}
			}
		}
	return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>
#define PWM 18

int led[4] = {23,24,20,21};//LED0,LED1,LED2,LED3
int sw[8] = {25,17,27,5,6,13,19,26};//SW0~SW7

int sw_control(void){
	int i;
		for(i=0;i<8;i++){
			if(digitalRead(sw[i]) == 0){
				return i;
			}else{
				return -1;
			}
		}
}
int main(void){
	int i;
	int sw_check=0;
	int range = 100;//階調
	int divisor[] = {367,389,436,490,550,582,654,734};

	//wiringpi初期化
	if(wiringPiSetupGpio() == -1) return 1;
	
	//LEDを出力に設定
	for(i=0;i<4;i++){
		pinMode(led[i],OUTPUT);	}
	//SWを入力、プルアップに設定
	for(i=0;i<8;i++){
		pinMode(sw[i],INPUT);
		pullUpDnControl(sw[i],PUD_UP);
	}

	//PWM初期設定
	pinMode(PWM,PWM_OUTPUT);//ピンのモードをPWMに
	pwmSetClock(divisor[0]);
	pwmSetRange(range);
	pwmSetMode(PWM_MODE_MS);//マークスペースモードに設定



	while(1){
		sw_check = sw_control();
			switch(sw_check){
				case 0: 
					pwmSetClock(divisor[0]);
					pwmWrite(PWM,range/2);
					break;
				case 1: 
					pwmSetClock(divisor[1]);
					pwmWrite(PWM,range/2);
					break;
				case 2: 
					pwmSetClock(divisor[2]);
					pwmWrite(PWM,range/2);
					break;
				case 3: 
					pwmSetClock(divisor[3]);
					pwmWrite(PWM,range/2);
					break;
				case 4: 
					pwmSetClock(divisor[4]);
					pwmWrite(PWM,range/2);
					break;
				case 5: 
					pwmSetClock(divisor[5]);
					pwmWrite(PWM,range/2);
					break;
				case 6: 
					pwmSetClock(divisor[6]);
					pwmWrite(PWM,range/2);
					break;
				case 7: 
					pwmSetClock(divisor[7]);
					pwmWrite(PWM,range/2);
					break;
			default:
					pwmWrite(PWM,0);
					break;
				}	
				
			}
				
			
		
	return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>
#include <math.h> //pow関数を使用するため

#define PWM 18
#define PI3_CLK 19200000 //Pi3B/3B+の内部クロック Hz
#define RANGE 100 //PWM range
#define OL 3 //1 オクターブ下
#define OC 4 //中央のオクターブ
#define OH 5 //1 オクターブ上
#define REST 0 //休符
#define DO 1 //ド
#define DOS 2 //ド#
#define RE 3 //レ
#define RES 4 //レ#
#define MI 5 //ミ
#define FA 6 //ファ
#define FAS 7 //ファ#
#define SO 8  //ソ
#define SOS 9 //ソ#
#define RA 10 //ラ
#define RAS 11 //ラ#
#define SI 12 //シ

//#define  DEBUG    // マクロ定義により#ifdef #endifで挟まれた命令が有効になります。
                    // 命令を無効にする場合は、このマクロ定義をコメント文にしてビルドします。

static volatile int g_state;

int sw[8] = {25,17,27,5,6,13,19,26};//SW0~SW7


void g(int oct, int solfa, int length);
void IntSw1(void);


int main(void){
	int i;
	int solfa;
	int oct;
	int bpm = 80; //楽譜のテンポ
	int qN = 60000 / bpm;//4分音符の長さ(quarter note)
	int hN = qN * 2;//(half note)
	int musicNo;
	int music[][3] = {
		{OC,DO,qN},
		{OC,DO,qN},
		{OC,SO,qN},
		{OC,SO,qN},
		{OC,RA,qN},
		{OC,RA,qN},
		{OC,SO,hN},

		{OC,FA,qN},
		{OC,FA,qN},
		{OC,MI,qN},
		{OC,MI,qN},
		{OC,RE,qN},
		{OC,RE,qN},
		{OC,DO,hN},

		{OC,SO,qN},
		{OC,SO,qN},
		{OC,FA,qN},
		{OC,FA,qN},
		{OC,MI,qN},
		{OC,MI,qN},
		{OC,RE,hN},

		{OC,SO,qN},
		{OC,SO,qN},
		{OC,FA,qN},
		{OC,FA,qN},
		{OC,MI,qN},
		{OC,MI,qN},
		{OC,RE,hN},

		{OC,DO,qN},
		{OC,DO,qN},
		{OC,SO,qN},
		{OC,SO,qN},
		{OC,RA,qN},
		{OC,RA,qN},
		{OC,SO,hN},

		{OC,FA,qN},
		{OC,FA,qN},
		{OC,MI,qN},
		{OC,MI,qN},
		{OC,RE,qN},
		{OC,RE,qN},
		{OC,DO,hN},
		
		{OC,REST,qN},
	};
	//wiringpi初期化
	if(wiringPiSetupGpio() == -1) return 1;

	//SWを入力、プルアップに設定
	for(i=0;i<8;i++){
		pinMode(sw[i],INPUT);
		pullUpDnControl(sw[i],PUD_UP);
	}
	//PWM初期設定
	pinMode(PWM,PWM_OUTPUT);//ピンのモードをPWMに
	pwmSetRange(RANGE);
	pwmSetMode(PWM_MODE_MS);//マークスペースモードに設定
	//割り込み設定
	wiringPiISR(sw[1],INT_EDGE_FALLING,(void*) IntSw1);

	musicNo = sizeof music / ((sizeof music[0][0])*3);//配列の要素数の計算（音符の数）
	#ifdef DEBUG
        printf("%d \n",musicNo);
    #endif

	while(1){
		if(digitalRead(sw[0]) == 0){
			g_state = 0;
			for(i = 0;i <musicNo;i++){
	#ifdef DEBUG
                printf("%d  ",i+1);
    #endif
	　　　　oct = music[i][0];      //オクターブの取得
                solfa =  music[i][1];   //階名の取得
                qN = music[i][2];       //音の長さの取得
                g(oct,solfa,qN);        //1音を再生
                if(g_state == 1){       //SW1が押されたら再生停止
                    g(OC,REST,qN);      //音の出力を停止
                    break;
				}
			}
		}
	}
	return 0;
}

void g(int oct, int solfa, int length){
int d = 0; //整数
int f = 0; //周波数
int divisor; //分周値 pwmSetClock 関数の引数
int value; //Ton 時間 pwmWrite 関数の引数
if(solfa !=0){
d = solfa - 10;
 if (oct == OL){ //1 オクターブ下のとき
 d -= 12;
 }
 if(oct == OH){ //1 オクターブ上のとき
 d+=12;
 }
 f = 440 * pow(2,(double)d/12)+0.5; //べき乗計算の pow 関数

 divisor = PI3_CLK / (f*RANGE); //Pi 3/3B+のとき
 pwmSetClock(divisor); //内部クロックの分周の設定
 value = RANGE/2; //デューティ比 50%
}else{
 value = 0;
}
#ifdef DEBUG
        printf("d=%d  f = %d\n",d,f);
#endif
pwmWrite(PWM, value);
delay(length);
}
void IntSw1(void){
	g_state = 1;
}

gcc -Wall -o "%e" "%f" -lwiringPi -lpthread -g -O0 -lm 

＃define DEBUG

#ifdef DEBUG
        printf();
#endif