3. 第三課 音樂門鈴

3.1. 任務背景:

門鈴即門上的鈴,其作用是可以發出聲音提醒主人有客到訪。現在家居中比較常見的門鈴有普通無線門鈴、不用電池的無線門鈴和有線門鈴,其鈴聲也都十分平常。本節課我們將製作一種音樂門鈴,它是利用觸摸傳感器和無源蜂鳴器實現的,能讓客人在等待之時欣賞音樂的美感。

3.2. 器材準備:

Micro:bit主板、擴展板、電池盒、 2 節 AAA 電池、無源蜂鳴器、觸摸傳感器模塊、連接線、USB 數據線。

3.3. 了解觸摸傳感器和無源蜂鳴器

觸摸傳感器

觸摸模塊是一個基於觸摸檢測 IC(TTP223B)的電容式點動型觸摸模塊, 類似於下面的示意圖,當模塊的金屬觸片被觸摸,相當於按鍵被按下。我們可以將該模塊安裝在非金屬材料如塑料、玻璃的表面,另外將薄薄的紙片(非金屬)覆蓋在模塊的表面,只要觸摸的位置正確,即可做成隱藏在墻壁、桌面等地方的按鍵。我們的模塊當被觸摸時,輸出高電平,否則輸出低電平。

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無源蜂鳴器模塊

無源蜂鳴器,是沒有內部振盪器的蜂鳴器,在通電時,內部振盪器是不會發出嗡嗡聲的,它需要 2~5 kHz 的方波驅動,然後不同頻率的波形會驅動蜂鳴器發出相應頻率的聲音。 我們常見的一些賀卡裡面會帶一個音樂盒,打開後會播放生日快樂,聖誕歌這些曲調,就是通過無源蜂鳴器來實現的。

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本課程使用的無源蜂鳴器模塊有三個引腳:G、V、S。G 表示 GND 接地,V 代表 VCC,可接主板的 5.5V 和 3.3V,S 是信號接口。

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3.4. 門鈴安裝

用M3*8 螺絲把觸摸傳感器安裝右側門左邊,無源蜂鳴器安裝在右側窗戶左邊,如圖所示:

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3.5. 程序設計

算法設計

音樂門鈴的原理是當觸摸傳感器被觸碰時,無源蜂鳴器發出聲響;觸摸傳感器沒被觸摸時,無源蜂鳴器不響。根據該原理,其程序流程如下:

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硬件連接:

傳感器和執行器 主控板
觸摸傳感器 P1
無源蜂鳴器 P0

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程序示例:

Makecode 程序

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https://makecode.microbit.org/_TPLMj6KzkVXb

3.6. 總結

本節課我們學習了無源蜂鳴器和觸摸傳感器模塊的特點及原理,並通過製作音樂門鈴,掌握了無源蜂鳴器和觸摸傳感器的編程控制,從而加深無源蜂鳴器和觸摸傳感器的運用。