Arduino : Animation lumineuse et sonore – L'hymne national américain

Composants et fournitures

Composant	Quantité	Notes
Arduino Nano R3 (ATmega328P, ancien bootloader)	1	Cœur du projet
Buzzer (16 Ω utilisé)	1	Signal sonore
Boutons poussoirs 6×6×6 mm	2	Sélection mélodie
Interrupteur à bascule 250 V 3 A	1	Alimentation
Résistances 330 Ω	3	Limitation courant LED
LED (2 rouges, 2 blanches, 2 bleues)	6	2 par couleur en parallèle
Plaque à souder mini (ou sans soudure)	1	Montage
Batterie 9 V + boîtier	1	Autonome

Outils nécessaires

• Fer à souder (optionnel si plaque sans soudure)

À propos du projet

Projet dérivé d'un travail sur guirlandes de Noël programmées. Deux boutons déclenchent deux mélodies via la fonction tone() :

• Bouton 1 : Sonnerie « Charge » (courte, dynamique)
• Bouton 2 : Hymne national américain (The Star-Spangled Banner) complet avec LEDs synchronisées

En attente d'appui, les LEDs clignotent aléatoirement (« twinkle »). Le code utilise massivement des fonctions pour chaque note, facilitant les ajustements de tempo, hauteur, staccato.

Architecture du code

• Boucle principale : lecture boutons → appel fonction mélodie ou twinkle
• Fonction SingleDWwithNote() : joue une note (fréquence, LED, durée, staccato)
• Fonction USNationalAnthem() : séquence de 100+ appels à SingleDWwithNote() avec tempos, silences, variations de hauteur (montée de 3 demi-tons à la fin)
• Fonction Charge() : mélodie courte « Charge »
• Fonction Twinkle() : clignotement aléatoire RGB en attente

Détails musicaux

Tempo de base : 104 BPM → n = 577 ms (noire). Staccato : x=0,92, y=0,08. Fréquences précises (Hz) pour chaque note (Si♭3 à Fa5). À la fin, toutes les notes sont multipliées par 1,06³ (montée de 3 demi-tons).

Alimentation

Batterie 9 V dans boîtier avec interrupteur externe. Le Nano accepte 7–12 V sur broche VIN.

Code complet

/* Star Spangled Banner with LEDs – Ryan Aebi – Juin 2018 */
const int ChargeButton = 3;   // D3 (interrupt)
const int StartButton  = 5;   // D5
const int BuzzerPin    = 9;   // D9
const int RedLED       = 6;   // D6
const int WhiteLED     = 7;   // D7
const int BlueLED      = 8;   // D8

int n = 1000;
int DurationOn = n, DurationRest = n;
float x = 0.66, y = 0.34;
int Twinkle_Rate = 250;
int StartButtonState, ChargeButtonState;

// Fréquences (Hz)
int Note1=233, Note2=294, Note3=330, Note4=349, Note5=392;
int Note6=440, Note7=466, Note8=523, Note9=587, Note10=622, Note11=698;

void Charge() { /* ... */ }
void SingleDWwithNote(int HZ, int TurnOn, int Duration, int Staccato) { /* ... */ }
void USNationalAnthem() { /* ~100 lignes – voir source */ }
void Twinkle(int Twinkle_Time) { /* ... */ }

void setup() {
  pinMode(ChargeButton, INPUT_PULLUP);
  pinMode(StartButton,  INPUT_PULLUP);
  pinMode(RedLED,   OUTPUT);
  pinMode(WhiteLED, OUTPUT);
  pinMode(BlueLED,  OUTPUT);
  pinMode(BuzzerPin, OUTPUT);
  digitalWrite(RedLED, LOW);
  digitalWrite(WhiteLED, LOW);
  digitalWrite(BlueLED, LOW);
}

void loop() {
  StartButtonState  = digitalRead(StartButton);
  ChargeButtonState = digitalRead(ChargeButton);
  if (StartButtonState == LOW)       USNationalAnthem();
  else if (ChargeButtonState == LOW) Charge();
  else                               Twinkle(Twinkle_Rate);
}

Le code complet (~300 lignes) est disponible dans la section « Code » du projet original.

Schémas

• Câblage sur breadboard (test)
• Câblage final soudé
• Schéma d'alimentation 9 V
• Tableau des coûts et fournisseurs