第3课 科创板-欢声歌唱

1、了解声音的（de）产生（shēng）与传播；

2、认识蜂鸣器（qì）并（bìng）了解其工作原（yuán）理；

3、通过编（biān）程驱动（dòng）板载（zǎi）蜂（fēng）鸣器工作。

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声音的产生与传播（bō）——Science

声音是由物（wù）体振动产（chǎn）生的。

声（shēng）音是通过介质（空（kōng）气或固体、液（yè）体）传播（bō）并能被人或动（dòng）物（wù）听觉器官所感知的波动现象，最（zuì）初发出振动的物体叫声源，声（shēng）音以波的形式振动传播。

二（èr）、蜂鸣器及其（qí）工作原理——Engineering and Technology

科创板板载蜂（fēng）鸣器（qì）

STEAM百科（kē）

蜂（fēng）鸣器是一（yī）种一体化结构的电子讯响器，采用直流（liú）电压供（gòng）电，广泛应用于计算机（jī）、打印机、复（fù）印机、报警器、电（diàn）子玩具、汽（qì）车电子设备（bèi）、电话机、定（dìng）时器等电子（zǐ）产品中作发声器件。

我们已经知道声音的发声（shēng）原理是（shì）物体（tǐ）的振动，科创板使用的是一种无源蜂鸣器，他的发声原（yuán）理是：方波信号（hào）输（shū）入谐振装置转换为声音（yīn）信号输出。

三、试验与科学——Technology and Math

1、驱（qū）动蜂鸣（míng）器

我们已经知（zhī）道蜂鸣器的发声原理了，那我们怎么用程（chéng）序驱动蜂鸣（míng）器，那就（jiù）是运用“PWM”。

之（zhī）前我们（men）已经学过，PWM又称脉冲宽度（dù）调制，这种（zhǒng）方式能（néng）使电源（yuán）的输出电压在（zài）工作条件（jiàn）变化时保持（chí）恒定，它能使输出（chū）端（duān）得（dé）到一系列幅值（zhí）相等的脉（mò）冲，PWM正是（shì）可（kě）以驱（qū）动无源蜂鸣器的振荡电（diàn）源。

在一秒内完成几次（cì）振动就是几赫兹(Hz)，如果（guǒ）在一秒内完成了1000次（cì）振动（dòng），即（jí）为（wéi）1000 Hz。频率在（zài）20 Hz~20000Hz之间的声（shēng）音是可以（yǐ）被（bèi）人耳（ěr）识别的。

认识 “PWM模（mó）拟（nǐ）输出频率”代码块

“PWM模拟（nǐ）输出频率”代码块位于“输入\输（shū）出”模块中。PWM模拟输出（chū）频率（lǜ）代码块作用（yòng）是将指定管脚设定为指定（dìng）输出频（pín）率。

科创板上（shàng）的蜂（fēng）鸣器对应管（guǎn）脚号（hào）为25，以下代码就是（shì）通过PWM使蜂鸣器（qì）发出频（pín）率为2000Hz的（de）声音了。

2、体验不同频率的声音

当无（wú）源蜂鸣（míng）器发出（chū）的频率不同时（shí），人（rén）们听到的也就（jiù）是不同的声音了。想要听到美妙的音乐，就需（xū）要编辑出不（bú）同（tóng）频率声（shēng）音（yīn）的组合（hé）了。

无源蜂鸣器（qì）发（fā）出不同频率（lǜ）声音的（de）程序：

执（zhí）行（háng）以（yǐ）上程序（xù），我（wǒ）们（men）就可以听到频率为15Hz~10000Hz的（de）声音了。

3、蜂鸣（míng）器（qì）播（bō）放和弦

认识“播放声音”代码块（kuài）

“播（bō）放声音”代码块位于“执行器”模块分类中，其作（zuò）用是按照（zhào）指（zhǐ）定的频率，播放特定的声音。

Arduino中（zhōng）最基本的（de）中音（yīn）阶参（cān）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（shù）字表示音（yīn）高，数字越大音越高，频率（lǜ）越（yuè）大。

知（zhī）道（dào）了每个音阶与（yǔ）音名（míng）、频（pín）率的（de）关系（xì），想一想如（rú）何“弹奏”一首（shǒu）“小（xiǎo）蜜蜂”曲（qǔ）子？可参考下面的乐谱：

So MiMi Fa Re Re Do Re Mi Fa So SoSo

将（jiāng）左右两段程序连接起来就（jiù）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（yán）伸与扩展——Arts

想一想，能不能让蜂（fēng）鸣器“弹（dàn）奏”一曲《两只老虎》呢，怎样去实现？

请以（yǐ）小（xiǎo）组（zǔ）的（de）形式进行（háng）合作（zuò），尝试让蜂鸣器“弹奏”一曲《两只老虎》 。

设计要（yào）求：

（能够蜂鸣器“弹（dàn）奏”一曲《两只老虎》，音乐播（bō）放时（shí），多彩LED灯闪烁 ；

（保（bǎo）证控制方式安全可靠。