Michael schreibt: »[…] Meine Frage ist, ob es bei dem Soundmodul die Möglichkeit gibt, eine bestimmte MP3-Datei immer zu jeder vollen Stunde zu spielen (Schlagen einer Kirchturmuhr). […]« Klingt für mich nach einem RailFX Modul: Kirche mit Arduino!
Das folgende RailFX-Modul kann also zu jeder Stunde einen Ton abspielen. Wann genau welcher Ton abgespielt wird, lässt sich leicht einstellen.
Das können natürlich Glockenklänge sein, oder auch der Chor oder die Orgel. Und natürlich lässt sich dieses Modul für Kirchen, Synagogen, Moscheen, Tempel und vieles mehr verwenden. Ich muss allerdings gestehen, dass ich mich im Detail mit keinem der genannten Einrichtungen auskenne.
Bauteile
- DFPlayer Mini MP3 Player Modul (Bitte nicht das ähnlich aussehende MP3-TP-16P Modul kaufen)
- MicroSD-Karte
- Lautsprecher
- 1x 1kOhm Widerstand
- 1x 220Ohm Widerstand
- 1x LED
Schaltung und Aufbau
Das Modul basiert auf dem Arduino Nano. Da es in erster Linie nur um die Soundausgabe ging, ist nebem dem MP3-Player-Modul nur eine LED für die Innenbeleuchtung der Kirche vorgesehen. Sie ist am Pin D9 angeschlossen.
Für die Tonausgabe wird wieder der DFPlayer Mini verwendet. Er spielt MP3- und WAV-Dateien von einer SD-Karte ab. Für die Nutzung muss die DFPlayer Mini Bibliothek eingebunden werden. Klicke dafür im Arduino-Menü auf Sketch>Bibliotheken einbinden>Bibliotheken verwalten und gib im Suchfeld »dfplayer mini« ein. Installiere die Bibliothek DFPlayer Mini MP3 by Makuna in der aktuellen Version.
Die SD-Karte muss im FAT16 oder FAT32-Dateisystem formatiert sein. Darüber hinaus müssen sich die Dateien im Ordner »01« befinden und die Dateinamen müssen aufeinander folgend 001.mp3, 002.mp3, 003.mp3 usw. benannt sein. Wie erwähnt, dürfen auch WAV-Dateien verwendet werden: 001.mp3, 002.wav, 003.mp3 …
Ich habe ziemlich gute Glockensounds bei mixkit.co gefunden.
Achtung: Am Pin A4 ist das Control-Signal des RailFX Control-Moduls angelegt. Es steuert die Tageszeit und ist zwingend erforderlich. Für das gesamte System reicht allerdings ein einziges Control-Modul aus.
Einstellungen im Code
Im Code lassen sich verschiedene Einstellungen vornehmen. Je nachdem, wie viele unterschiedliche Glockenklänge man verwenden möchte, müssen die Dateien wie oben beschreiben auf eine SD-Karte kopiert werden. Im Array glockenschlag[24] kann man 24 Zahlen eingeben. Sie repräsentieren die Sound-Datei, die abgespielt wird, die Stelle im Array gibt die Stunde an, zu der die Datei abgespielt wird. Eine 1 an der ersten Stelle im Array bedeutet also, dass die Datei 001.mp3 (oder wav) um 1 Uhr abgespielt wird. Eine 2 an Stelle 10 bedeutet, dass die Datei 002.mp3 (oder wav) um 10 Uhr abgespielt wird usw.
Die Variable lautstaerke kann die Lautstärke des DFPlayers beeinflussen. Dabei können Zahlen zwischen 0 und 30 angegeben werden.
Über die Variable mp3Wahrscheinlichkeit kann man eine gewisse Varianz einbringen. Setzt man sie auf 1, werden die Sounds immer abgespielt, erhöht man ihren Wert, werden die Sounds mit abnehmender Wahrscheinlichkeit abgespielt. Also: Je höher der Wert, desto seltener werden die Sounds abgespielt.
/* ***** ***** Einstellungen ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** */ int lautstaerke = 10; // Lautstärke des DFPlayers (0 – 30); int glockenschlag[24] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 3, 2, 1, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0}; // Zu welcher Stunde soll welches MP3 abgespielt werden? Beginnt ab 1 Uhr int mp3Wahrscheinlichkeit = 1; // Wahrscheinlichkeit, mit der MP3s abgespielt werden, 1 immer, 10 oft, 100 selten
Gesamter Programm-Code: Kirche mit Arduino
Beim Upload muss man darauf achten, dass das richtige Board im Arduino-Menü ausgewählt ist. Dazu muss ebenfalls im Werkzeuge-Menü im Unterpunkt Prozessor »ATmega328P (Old Bootlaoder)« ausgewählt sein.
Der folgende Programmcode kann mit den oben erwähnten Änderungen einfach kopiert und auf das Arduino-Nano geladen werden.
/* Rail-FX Kirche StartHardware.org Permalink: https://starthardware.org/railfx-kirche-mit-arduino-nano/ Sounds kann man gut von hier holen: https://mixkit.co/free-sound-effects/church/ */ #include "SoftwareSerial.h" // Wird für den DFPlayer benötigt #include "DFRobotDFPlayerMini.h" // Wird für den DFPlayer benötigt /* ***** ***** Einstellungen ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** */ int lautstaerke = 10; // Lautstärke des DFPlayers (0 – 30); int glockenschlag[24] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 3, 2, 1, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0}; // Zu welcher Stunde soll welches MP3 abgespielt werden? Beginnt ab 1 Uhr //int glockenschlag[24] = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}; // Diese Zeile würde pro Stunde das MP3 (oder WAV) 001.mp3 (001.wav) abspielen int mp3Wahrscheinlichkeit = 1; // Wahrscheinlichkeit, mit der MP3s abgespielt werden, 1 immer, 10 oft, 100 selten /* ***** ***** Ab hier beginnt der Programmcode, der nicht angepasst werden muss ***** ***** ***** ***** */ int beleuchtungsPin = 9; // an diesem Pin ist die Kirchenbeleuchtung angebracht /* State Variablen */ int soundState = 0; // Status des DFPlayers int soundRandom; // Hilfsvariable für die Soundausgabe int theSound; // Hilfsvariable für die Soundausgabe int soundPlaying = false; // Hilfsvariable für die Soundausgabe /* Speicher-Variablen */ /* Timer Variablen */ long soundTimer = 0; // Timer des DFPlayers long soundTimeout = 0; // Speichert die Abspieldauer des aktuellen MP3 /* Objekte anlegen */ SoftwareSerial mySoftwareSerial(3, 2); // RX, TX für den DFPlayer DFRobotDFPlayerMini myDFPlayer; // DFPlayer Objekt /* Variablen vom Controlmodul um die Uhrzeit festzustellen*/ boolean receive = false; boolean receiveStarted = false; int receiveTimeout = 10; long receiveTimer = 0; int receivedTime = 0; int receivePulse = 0; int lastReceivePulse = 0; int receivePin = 18; int myTime = 0; int myLastTime = 0; #define PAYLOAD_SIZE 2 // nötig für die Kommunikation zum Master int uhrzeit = 0; // speichert die uhrzeit vom Master-Modul (0 und 255) byte nodePayload[PAYLOAD_SIZE]; // speichert die Daten vom Master-Modul zwischen void setup() { Serial.begin(115200); // started die serielle Kommunikation mySoftwareSerial.begin(9600); // started die serielle Kommunikation für den DFPlayer pinMode(beleuchtungsPin, OUTPUT); // Pin für die Kirchenbeleuchtung /* DFPlayer Setup */ Serial.println(F("Initializing DFPlayer ... ")); if (!myDFPlayer.begin(mySoftwareSerial)) { // nutze softwareSerial um mit dem DFPlayer zu sprechen Serial.println(F("Fehler: Prüfe Verbindung zum DFPlayer und SD-Karte")); } Serial.println(F("DFPlayer Mini online.")); myDFPlayer.volume(lautstaerke); // Lautstärke wird zugewiesen } void loop() { receiveFunction(); // Führe Anweisungen für Empfang aus if (receiveStarted == false) { // Falls gerade keine Daten empfangen werden: if ((myTime != myLastTime) && (myTime > -1) && (myTime < 24)) { // Prüft, ob sich die Zeit geändert hat. Serial.print("myTime= \t");Serial.println(myTime); soundAn(glockenschlag[myTime]); // Sound An } if (myTime > 22) { // ***** Später Abend ***** beleuchtungAn(); // Beleuchtung einschalten } else if (myTime > 18) { // ***** Abend ***** beleuchtungAn(); // Beleuchtung einschalten } else if (myTime > 12) { // ***** Nachmittag ***** beleuchtungAus(); // Beleuchtung ausschalten } else if (myTime > 9) { // ***** Vormittag ***** beleuchtungAus(); // Beleuchtung ausschalten } else if (myTime > 7) { // ***** Morgen ***** beleuchtungAus(); // Beleuchtung ausschalten } else { // ***** Nacht ***** beleuchtungAn(); // Beleuchtung einschalten } } myLastTime = myTime; // speichert die Zeit dieses Loop-Durchlaufes für den nächsten Durchlauf } void beleuchtungAn() { digitalWrite(beleuchtungsPin, LOW); } void beleuchtungAus() { digitalWrite(beleuchtungsPin, HIGH); } void soundAn(int mp3Index) { if (mp3Index != 0) { soundRandom = random(mp3Wahrscheinlichkeit); if (soundRandom < 1) { theSound = mp3Index; Serial.print("Playsound: \t"); Serial.println(theSound); myDFPlayer.playFolder(1, theSound); //play specific mp3 in SD:/15/004.mp3; Folder Name(1~99); File Name(1~255) } } } void soundAus() { if (soundPlaying == true) { Serial.println(soundPlaying); myDFPlayer.pause(); soundPlaying = false; } } /* ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** */ void receiveFunction() { // Empfängt die Uhrzeit vom Control-Modul receivePulse = digitalRead(receivePin); // Lies den Empfangspin aus if ((receiveTimer + receiveTimeout < millis()) && (receiveStarted == true)) { // Bei Timeout und aktivem Empfang receiveStarted = false; // beende aktiven Empfang myTime = receivedTime - 1; // speichere die empfangene Zeit receivedTime = 0; // setze die Hilfsvariable zum Zeitempfang zurück Serial.println(myTime); // serielle Ausgabe } // falls ein Puls am Empfangspin erfasst wird, der vorher nicht da war if ((receivePulse == 0) && (lastReceivePulse == 1)) { receiveTimer = millis(); // starte Timer neu if (receiveStarted == false) receiveStarted = true; // starte aktiven Empfang, wenn noch nicht geschehen receivedTime++; // es gab einen Puls, also erhöhe die Hilfsvariable zum Zeitempfang } lastReceivePulse = receivePulse; // aktuellen Zustand am Pin für nächsten Durchlauf merken }
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Hallo Stefan,
der Nachbau der Schaltung Tag-und Nacht habe ich fertig. Leider funktioniert sie nicht richtig. Mein Control-Modul startet um 5 Uhr. Um 6 Uhr soll die Morgendämmerung beginnen. Es läuft aber so ab, dass nach dem Einschalten der LED-Streifen bläulich leuchtet. Zum Testen habe ich das Control-Modul auf 60 Sek=1 Stunde gestellt. Um 5:30 etwa verändert sich schon die Beleuchtung in die Morgendämmerung. Um 8 Uhr leuchten die weißen LED’s. Um 20 Uhr soll die Abenddämmerung beginnen. Da passiert aber nichts. Auch am nächsten Morgen passiert nichts mehr. Die LED’s bleiben bei dem weißen Licht. Egal, wie lange ich das Modul laufen lasse.
Am Control-Modul kann es nicht liegen, da ich da auch das Kirchenmodul mit steuere und das funktioniert einwandfrei.
Die Teile sind identisch mit denen, die du auf deiner Seite empfiehlst, die ich mir geholt habe. Daran sollte es also auch nicht liegen. Zur Sicherheit habe ich mir noch ein 2. Modul gebaut, aber auch hier das gleiche Ergebnis.
Beste Grüße
Dieter
Vielleicht für alle, die das gleiche Problem hatten: Dieter und ich haben das Problem zurückverfolgt und für das Debugging ein paar weitere Anweisungen in den Code aufgenommen. Nun sollte man ähnlichen Problemen etwas leichter auf die Schliche kommen. Einfach das Modul an den Rechner anschließen und den seriellen Monitor aufrufen. Viel Spaß euch allen und danke Dieter für den Hinweis :-)
Hallo Stefan
Bekomme keinen Sound .
Habe die Schaltung schon mehr mals überprüft
Das Kontrollmodul funktioniert auch die LED an dem Kirchenmodul funktioniert.
DFPlayer Mini MP3 by Makuna wurde eingebunden
Die mp3 Dateien wurden in den Ordner 01 kopiert und 001.mp3 002.mp3 usw umbenannt.
Wäre nett wenn ich Hilfe bekommen würde
LG Berthold
Hallo Stefan,
ich habe das Control-Modul und die Kirchenglocken nachgebaut. Bei der 1. Version hatte ich keinen originalen Arduino Nano. Bei diesem hatte ich den Bootloader verwendet, wie du ihn angegeben hast und es klappte alles. Bei der 2. Version hatte ich einen originalen Arduino Nano. Da klappte das Aufspielen mit der Einstellung für den “alten Bootloader” nicht. Erst nachdem ich auf Atmega328P umgestellt hatte. ließ sich der Sketch für die Kirchenglocken aufspielen. Das wollte ich nur mal zur Info geben.
Deine Sketche finde ich sehr gut beschrieben und sie lassen sich einfach nachbauen. In einigen verwendest du einen Taster. Gibt es einen bestimmten, wegen der Größe?
Viele Grüße
Dieter
Hallo Dieter,
vielen Dank für die Info, das ist mir tatsächlich neu. Das muss ich mir genauer ansehen. Bei den Tastern gibt es keinen bestimmten. Da kann man vom Mikrotaster bis zum Wohnungslichttaster alles verwenden.
Liebe Grüße
Stefan
Hallo Stefan,
mittlerweile habe ich 2 Taster für das Control-Modul verbaut und es funktioniert einwandfrei.
Mir ist aber aufgefallen, dass die Zeit für die Kirchenglocken nicht bei 1 Uhr beginnen zu zählen, sondern bei 0 Uhr. Fange ich mit der 1. Ziffer bei 1 an und habe dann bei 12 die mp3 aktiviert, dann wird diese um 11 Uhr abgespielt. Das zeigt, die Zeit beginnt bei 0:00 Uhr zu zählen und endet bei 23:00 Uhr. Mit dieser Anfangszeit werden die mp3 korrekt abgespielt.
Für meine Stadtkirche habe ich Glockenschläge um 7, 12 und 18 Uhr eingestellt. Dabei ist mir aufgefallen, wenn meine Control-Zeit bei 6 Uhr startet, kommt um 7 Uhr nichts. Erst um 12 Uhr geht es los. Lasse ich die Zeit weiter laufen, über 24 Uhr, höre ich um 7 Uhr einen Glockenschlag. Woran liegt das? Das gleiche Problem habe ich, wenn ich die Zeit über die Taster vor- oder zurückstelle.
Auch bekomme ich noch keine Beleuchtung von Pin 9. Da passiert einfach nichts. Das Problem scheint die Vertauschung von LOW und HIGH zu sein, oder liege ich da falsch?
Zur Zeit baue ich die Tag- und Nachtschaltung nach. Ich bin mal gespannt, wie das ganze dann aussieht.
Viele Grüße
Dieter
Hallo,
RailFX ist ein sehr interessantes Projekt.
Damit kann man den Spielwert der Bahn ungemein erhöhen.
Eine Frage hätte ich aber noch: Wie lang dürfen die
Leitungen zwischen dem Control Modul und den
Erweiterungsmodulen den sein?
Grüsse Wolfgang
Hi Wolfgang, das kann ich dir nicht genau sagen, aber 10 Meter habe ich schon erfolgreich getestet. Liebe Grüße Stefan
Hallo,
danke für den Code. Ich denke du hast noch einen kleinen Fehler in Code, wenn ich mit der vorgegebenen Verdrahtung arbeite leuchtet die Kirchenbeleuchtung, wenn sie aus sein sollte. Im Programmcode steht auch bei Beleuchtung an LOW und bei aus HIGH aus. Ich hab es schon bei mir geändert, ich weiß nicht ob du es auch machen willst.
So jetzt hab ich noch eine verrückte Idee, hab aber keine Ahnung ob das geht, da ich keine Ahnung habe wie schnell eine RFID ausgelesen werden kann. Meine Idee wäre folgende: Jede Modellbahnlok würde einen RF Chip bekommen, auf der Strecke wird zum Beispiel vor dem Bahnhof ein Lesegerät angebracht.
Mit den Code vom Chip könnte man dann auf den jeweilige Zuge abgestimmte durchsagen machen, zum Beispiel: “Achtung auf Gleis 1 durchfahrender Güterzug.” oder “Achtung auf Gleis 5, Einfahrt des Intercity von Dortmund nach Kassel.”
Wie ist deine Meinung dazu?
Liebe Grüße Michael
Hi Michael, danke für den Hinweis. Das ändere ich noch. Ob das mit dem RFID-Chip so schnell geht, weiß ich nicht genau. Wäre aber schon eine coole Idee. Liebe Grüße Stefan
Hi, Ihr zwei…
Ich habe bei meiner Modelleisenbahn mit Märklin C-Gleis RFID Lesemodule verbaut…
Personen Züge fahren bei mir in den Bahnhof, Güterzüge auf die Bergstrecke…
Funktioniert einwandfrei…
Grüße Peter