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第二章 科创板-欢声歌唱第3课 科创板-欢声歌唱 1、了解声音的产生与传播; 2、认识蜂鸣器并了解其工作原理; 3、通过编程驱动板载蜂鸣器工作。 1 声音是由物体振动产生的。 声音是通过介质(空气或固体、液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象,最初发出振动的物体叫声源,声音以波的形式振动传播。 二、蜂鸣器及其工作原理——Engineering and Technology 科创板板载蜂鸣器 STEAM百科 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 我们已经知道声音的发声原理是物体的振动,科创板使用的是一种无源蜂鸣器,他的发声原理是:方波信号输入谐振装置转换为声音信号输出。 三、试验与科学——Technology and Math 1、驱动蜂鸣器 我们已经知道蜂鸣器的发声原理了,那我们怎么用程序驱动蜂鸣器,那就是运用“PWM”。 之前我们已经学过,PWM又称脉冲宽度调制,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,它能使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,PWM正是可以驱动无源蜂鸣器的振荡电源。 在一秒内完成几次振动就是几赫兹(Hz),如果在一秒内完成了1000次振动,即为1000 Hz。频率在20 Hz~20000Hz之间的声音是可以被人耳识别的。 认识 “PWM模拟输出频率”代码块 “PWM模拟输出频率”代码块位于“输入\输出”模块中。PWM模拟输出频率代码块作用是将指定管脚设定为指定输出频率。 科创板上的蜂鸣器对应管脚号为25,以下代码就是通过PWM使蜂鸣器发出频率为2000Hz的声音了。 2、体验不同频率的声音 当无源蜂鸣器发出的频率不同时,人们听到的也就是不同的声音了。想要听到美妙的音乐,就需要编辑出不同频率声音的组合了。 无源蜂鸣器发出不同频率声音的程序: 执行以上程序,我们就可以听到频率为15Hz~10000Hz的声音了。 3、蜂鸣器播放和弦 认识“播放声音”代码块 “播放声音”代码块位于“执行器”模块分类中,其作用是按照指定的频率,播放特定的声音。 Arduino中最基本的中音阶参数:
频率的下拉选项中有“C3,D3,E3,F3”等对应着这些音的频率,音阶后面的数字表示音高,数字越大音越高,频率越大。 知道了每个音阶与音名、频率的关系,想一想如何“弹奏”一首“小蜜蜂”曲子?可参考下面的乐谱: So MiMi Fa Re Re Do Re Mi Fa So SoSo 将左右两段程序连接起来就是“小蜜蜂”的开头程序: 用科创板播放和弦,也可以执行系统自带的和弦小程序: 四、延伸与扩展——Arts 想一想,能不能让蜂鸣器“弹奏”一曲《两只老虎》呢,怎样去实现? 请以小组的形式进行合作,尝试让蜂鸣器“弹奏”一曲《两只老虎》 。 设计要求: (能够蜂鸣器“弹奏”一曲《两只老虎》,音乐播放时,多彩LED灯闪烁 ; (保证控制方式安全可靠。 上一篇第二章 科创板-完美表达
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