#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#define PIN_MIC A0 // Analog input for external audio source
#define PIN_LED_RED 2 // Digital output for high intensity
#define PIN_LED_YEL 3 // Digital output for medium intensity
#define PIN_LED_GRE 4 // Digital output for low intensity
#define H_METER 65 // Horizontal center for needle animation
#define V_METER 85 // Vertical center for needle animation (outside of the disposition limits)
#define R_METER 80 // Needle animation duration or needle path arc
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels
const int sampleWindow = 50; // Sample window width in mS (50 mS = 20Hz)
// VU meter image
static const unsigned char PROGMEM VUMeter[] = {
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x06, 0x03, 0x00, 0x60, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x78, 0x09, 0x04, 0x80, 0x21, 0x20, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x98, 0x08, 0x06, 0x03, 0x80, 0x21, 0x20, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xA4, 0x10, 0x09, 0x00, 0x80, 0x21, 0x20, 0x07, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xA4, 0x10, 0x06, 0x03, 0x00, 0x20, 0xC0, 0x00, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x71, 0x80, 0xA4, 0x10, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x0A, 0x40, 0x98, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x80, 0x3C, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x3A, 0x40, 0x00, 0x00, 0x02, 0x01, 0x00, 0x40, 0x80, 0x07, 0x00, 0x20, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x42, 0x40, 0x00, 0x08, 0x02, 0x01, 0x08, 0x40, 0x80, 0x00, 0x00, 0x38, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x79, 0x80, 0x04, 0x08, 0x02, 0x01, 0x08, 0x81, 0x10, 0x00, 0x00, 0x04, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x04, 0x08, 0x02, 0x01, 0x08, 0x81, 0x11, 0x04, 0x00, 0x38, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02, 0x04, 0x02, 0x01, 0x08, 0x81, 0x21, 0x04, 0x00, 0x00, 0x08, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x84, 0x02, 0x04, 0x0F, 0xFF, 0xFF, 0xC3, 0xE2, 0x04, 0x00, 0x00, 0x08, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0xC2, 0x01, 0x07, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x3B, 0xFE, 0x08, 0x40, 0x40, 0x08, 0x00,
0x00, 0xFE, 0x00, 0x62, 0x01, 0xF8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0xFF, 0xE8, 0x40, 0x80, 0x7F, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x21, 0x1E, 0x00, 0x04, 0x00, 0x80, 0x00, 0x7F, 0xFE, 0x80, 0x80, 0x08, 0x00,
0x00, 0x00, 0x03, 0x31, 0xE0, 0x00, 0x04, 0x00, 0x80, 0x04, 0x01, 0xFF, 0xC1, 0x00, 0x08, 0x00,
0x00, 0x00, 0x07, 0x1E, 0x00, 0x40, 0x00, 0x00, 0x00, 0x04, 0x00, 0x1F, 0xFA, 0x00, 0x08, 0x00,
0x00, 0x00, 0x07, 0xF0, 0x00, 0x40, 0x3B, 0x07, 0x60, 0x00, 0x00, 0x01, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x03, 0x80, 0x00, 0x00, 0x34, 0x81, 0x90, 0xCC, 0xC0, 0x00, 0x3F, 0xC0, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x0C, 0x00, 0x03, 0x30, 0x0C, 0x82, 0x90, 0x53, 0x20, 0x00, 0x07, 0xF8, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x70, 0x40, 0x00, 0xC8, 0x3B, 0x02, 0x60, 0x53, 0x20, 0x00, 0x00, 0xFE, 0x00, 0x00,
0x00, 0x01, 0x80, 0x20, 0x01, 0xC8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x4C, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x80, 0x00,
0x00, 0x06, 0x00, 0x00, 0x03, 0x30, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0xE0, 0x00,
0x00, 0x08, 0x00, 0x0C, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0xFC, 0x00,
0x00, 0x30, 0x00, 0x12, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x78, 0x00,
0x00, 0x00, 0x40, 0x12, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x10, 0x00,
0x00, 0x00, 0xA0, 0x0C, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x44, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02, 0x02, 0x30, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x08, 0x00, 0x00, 0x00, 0x03, 0x06, 0x30, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x10, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x8C, 0x30, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x22, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xD8, 0x30, 0xC0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x05, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x70, 0x19, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x20, 0x0F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
};
int x0, y0;
unsigned int sample;
// Declaration for an SSD1306 display connected to I2C (SDA, SCL pins)
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire);
void setup() {
pinMode(PIN_MIC, INPUT); // Analog input for external audio source
pinMode(PIN_LED_RED, OUTPUT);
pinMode(PIN_LED_YEL, OUTPUT);
pinMode(PIN_LED_GRE, OUTPUT);
display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
display.clearDisplay();
}
void loop() {
/************************************************************************************
// Beginning of the code taken from example Sound Level Sketch for the
// Adafruit Microphone Amplifier
// https://learn.adafruit.com/adafruit-microphone-amplifier-breakout/measuring-sound-levels */
unsigned long startMillis = millis(); // Start of sample window
unsigned int peakToPeak = 0; // Peak to peak level
unsigned int signalMax = 0;
unsigned int signalMin = 1024;
// Collect data for 50 mS
while ((millis() - startMillis) < sampleWindow) {
// Read the audio sample
sample = analogRead(PIN_MIC);
// Checks the signal
if (sample < 1024) {
if (sample > signalMax) {
signalMax = sample; // Only saves maximum levels
} else if (sample < signalMin) {
signalMin = sample; // Saves only the minimum levels
}
}
}
peakToPeak = signalMax - signalMin; // max - min = peak to peak amplitude
float meterValue = peakToPeak * 330 / 1024; // Converts volts to display information
// End of code extracted from Adafruit Sound Level Sketch
// *********************************************************************************/
// Low intensity
if (sample > 532) {
digitalWrite(PIN_LED_GRE, HIGH);
} else {
digitalWrite(PIN_LED_GRE, LOW);
}
// Medium intensity
if (sample > 540) {
digitalWrite(PIN_LED_YEL, HIGH);
} else {
digitalWrite(PIN_LED_YEL, LOW);
}
// High intensity
if (sample > 550) {
digitalWrite(PIN_LED_RED, HIGH);
} else {
digitalWrite(PIN_LED_RED, LOW);
}
meterValue -= 34; // Changes the needle to the zero position
display.clearDisplay(); // Updates the display to the next step
display.drawBitmap(0, 0, VUMeter, 128, 64, WHITE); // Draw the background
x0 = (H_METER + (sin(meterValue / 57.296) * R_METER)); // Horizontal coordinate of the meter needle
y0 = (V_METER - (cos(meterValue / 57.296) * R_METER)); // Vertical coordinate of the meter needle
display.drawLine(x0, y0, H_METER, V_METER, WHITE); // Draw the needle
display.display();
}