【ESP32】第十七篇：LM386聲音感測器模組實作動感聲控節奏燈

一、 實驗說明：打造智慧動感聲控音樂節奏燈！

在創客互動專題與智慧居家情境中，聲音感知與燈光互動是非常受歡迎的應用範例。不論是跟隨音樂律動閃爍的氣氛燈、聲控開關，或是會隨聲音跳舞的機器人，都離不開靈敏的聲音檢測模組。

本實驗米羅將帶大家使用 ESP32 開發板 搭配 LM386 聲音感測器模組 與 多顆 LED 燈。LM386 模組內建音頻放大晶片，能精準捕捉環境中細微的聲音強度變化。當聲音類比訊號超過設定的閾值時，ESP32 便會驅動 LED 陣列隨音樂拍子閃爍，輕鬆打造炫酷的動感聲控節奏燈！

二、 實驗材料準備清單

本篇實作 ESP32 聲控音樂節奏燈專案所需的硬體元件如下：

• ESP32 開發板

• 麵包板 (Breadboard)

• LM386 聲音感測器模組

• 直插式 LED 燈（可挑選不同顏色增添視覺效果）

• 220Ω 限流電阻

• 麵包板跳線 若干

• USB 傳輸線

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三、 核心知識：LM386 聲音感測器工作原理與接線

1. LM386 聲音感測器模組簡介

傳統的聲音感測器通常只能簡單判斷「有無聲音」（數位訊號輸出），而 LM386 聲音感測器模組 採用了 LM386 音頻功率放大 IC，配合駐極體麥克風（Mic），能將接收到的微弱聲波訊號進行放大處理。透過類比輸出腳位（AO），ESP32 能讀取到更細緻的聲壓電壓變化，非常適合做音樂韻律與聲控互動。

2. 模組電位器靈敏度調節

LM386 模組板載設有可變電阻（電位器），旋轉它可以調整麥克風的放大增益與靈敏度，以適應不同噪音程度的環境背景音。

3. ESP32 與各模組接線對照表

四、 實作實驗程式碼：聲音採樣與 LED 律動觸發

請將以下程式碼複製到 Arduino IDE 中並上傳至 ESP32 開發板：

1. 範例程式碼

程式：

// 定義 LED 陣列腳位
int led_1 =16; 
int led_2 =17;
int led_3 =5;
int led_4 =18;
int led_5 =19;
int microphone = 36; //LM386聲音感測器AO信號腳 連接到ESP32 GPIO36 

void setup()
{
  pinMode(led_1, OUTPUT);
  pinMode(led_2, OUTPUT);
  pinMode(led_3, OUTPUT);
  pinMode(led_4, OUTPUT);
  pinMode(led_5, OUTPUT);
  pinMode(microphone, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
  int val=analogRead(microphone);  // 儲存聲音讀取值的變數
  Serial.println(val);
  if (val>1200){
    digitalWrite(led_1, HIGH);
    digitalWrite(led_2, HIGH);
    digitalWrite(led_3, HIGH);
    digitalWrite(led_4, HIGH);
    digitalWrite(led_5, HIGH);
  }else if (val>900){
    digitalWrite(led_1, HIGH);
    digitalWrite(led_2, HIGH);
    digitalWrite(led_3, HIGH);
    digitalWrite(led_4, LOW);
    digitalWrite(led_5, LOW);
  }else if (val>600){
    digitalWrite(led_1, HIGH);
    digitalWrite(led_2, HIGH);
    digitalWrite(led_3, HIGH);
    digitalWrite(led_4, LOW);
    digitalWrite(led_5, LOW);
  }else if (val>300){
    digitalWrite(led_1, HIGH);
    digitalWrite(led_2, HIGH);
    digitalWrite(led_3, LOW);
    digitalWrite(led_4, LOW);
    digitalWrite(led_5, LOW);
  }else if (val>10){
    digitalWrite(led_1, HIGH);
    digitalWrite(led_2, LOW);
    digitalWrite(led_3, LOW);
    digitalWrite(led_4, LOW);
    digitalWrite(led_5, LOW);
  }else{
    digitalWrite(led_1, LOW);
    digitalWrite(led_2, LOW);
    digitalWrite(led_3, LOW);
    digitalWrite(led_4, LOW);
    digitalWrite(led_5, LOW);
  }
  delay(100);
}

2. 燒錄與操作測試

1. 點擊 Arduino IDE 的 「上傳 (Upload)」 按鈕將程式碼上傳至 ESP32。

2. 開啟 「序列埠監控視窗 (Serial Monitor)」（鮑率設為 9600）。

3. 經由LM386聲音感測器感知類比值的變化進行調控LED的明暗。然後再播放個快節奏的舞曲，這時LED將會隨著音樂的韻律節奏進行閃爍變化。

五、 初學者常見卡關問題與排錯指南（Troubleshooting）

1. LED 一直常亮或完全不亮？

• 閾值需要微調：每個環境的背景噪音大小不同，請先開啟序列埠監控視窗觀察平時的聲音數值，並將程式碼中的 1200 調整為比平時背景音高出約 300~500 的數值。

• 調整電位器：用小螺絲起子旋轉 LM386 模組上的藍色可變電阻，微調麥克風靈敏度。

2. 為什麼拍手有反應，播放音樂時 LED 卻反應很慢？

• 採樣延遲過長：請確認 loop() 尾端採樣延遲 delay() 不要設得太大（建議設定在 10~50 ms 之間），才能及時捕捉到音樂拍子的瞬態高音。

3. LED 燈未加限流電阻會怎樣？

• 防止過流損壞：ESP32 的 GPIO 引腳承受電流有限，接 LED 時務必串接 220Ω 電阻，避免過大電流燒毀 ESP32 腳位或 LED 燈泡。

六、 結語與下一篇教學

恭喜你！成功掌握了使用 LM386 聲音感測器模組搭配 ESP32 實作聲控音樂節奏燈的技巧。這套機制能進一步擴充為更豐富的專題，例如依據音量高低依序點亮不同數量 LED 的「等化器音量條（VU Meter）」！

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