第3课 科创板（bǎn）-欢声歌唱

1、了解声音的产生与传播；

2、认识蜂鸣器（qì）并了解其工作原理（lǐ）；

3、通（tōng）过编程（chéng）驱动板（bǎn）载蜂鸣（míng）器工作。

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声音的产生与传播——Science

声音是由物体振动产生的。

声音是（shì）通过介质（空气或固体、液体）传播并（bìng）能被（bèi）人（rén）或动（dòng）物听觉器（qì）官所（suǒ）感知的波动（dòng）现象（xiàng），最初发出振动的物体叫声源，声音以波的形（xíng）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（zhǒng）一体化（huà）结构的电子讯响器，采用（yòng）直流电压供电，广泛应用于计（jì）算机、打印（yìn）机、复印机、报警（jǐng）器（qì）、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电（diàn）子产（chǎn）品（pǐn）中作发声器件。

我们已经（jīng）知道声音的发声原理是（shì）物体的振（zhèn）动，科创（chuàng）板（bǎn）使用的（de）是一种（zhǒng）无源蜂鸣器，他的发（fā）声原理是：方波信号输入谐振（zhèn）装置转换（huàn）为声音（yīn）信（xìn）号输（shū）出。

三、试（shì）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（chéng）序（xù）驱（qū）动蜂（fēng）鸣（míng）器，那（nà）就是运用“PWM”。

之前（qián）我们已（yǐ）经学过，PWM又称脉冲（chōng）宽（kuān）度调（diào）制，这种方（fāng）式能使电源的输出电压在工作条件变化时保（bǎo）持（chí）恒定，它能使输出端得到一（yī）系（xì）列幅值相等的脉（mò）冲，PWM正是可以驱动无（wú）源蜂（fēng）鸣（míng）器的振荡电（diàn）源（yuán）。

在一秒内完成几（jǐ）次振动就是（shì）几赫兹(Hz)，如果在一秒内完成了1000次（cì）振动，即为（wéi）1000 Hz。频率在20 Hz~20000Hz之间（jiān）的声音是可（kě）以被人耳识（shí）别的。

认识 “PWM模拟输出频率”代码块

“PWM模拟输出频率”代码块（kuài）位于“输入\输（shū）出（chū）”模块中。PWM模拟输（shū）出频率代码块作用是（shì）将指定管脚设定为指定输出（chū）频率。

科创板（bǎn）上的蜂鸣器对应管脚号为25，以（yǐ）下代码就是（shì）通过PWM使蜂鸣（míng）器发出频率为（wéi）2000Hz的声（shēng）音（yīn）了。

2、体验不同频（pín）率（lǜ）的声音（yīn）

当无源蜂鸣器发出的频（pín）率不同时，人们听到的也就是不同的声音（yīn）了。想要听到美（měi）妙的（de）音乐，就需要（yào）编辑（jí）出不同频率声音的组合了。

无源蜂鸣器发出不同（tóng）频（pín）率声音的程序：

执行以（yǐ）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（mǎ）块

“播放（fàng）声音”代码块位于“执行器”模块（kuài）分类中，其作用是按（àn）照指定的频率，播放（fàng）特定的声音。

Arduino中（zhōng）最基本的中（zhōng）音阶参数：

频率的（de）下拉（lā）选项中有（yǒu）“C3，D3，E3，F3”等对（duì）应（yīng）着这些（xiē）音的频率，音阶后面的数（shù）字表示（shì）音高，数字越大（dà）音越高，频率越大。

知道了（le）每个音阶与音名、频（pín）率的关系，想一（yī）想如何“弹（dàn）奏（zòu）”一首“小蜜蜂”曲（qǔ）子？可参（cān）考下面的（de）乐谱：

So MiMi Fa Re Re Do Re Mi Fa So SoSo

将左（zuǒ）右两段程序连接起来就是（shì）“小（xiǎo）蜜蜂”的开头程序：

用科（kē）创板播放和弦，也可以执行系统（tǒng）自带的（de）和弦小（xiǎo）程序：

四、延伸与扩展——Arts

想一想，能不能让（ràng）蜂鸣（míng）器“弹奏”一曲《两只老虎》呢，怎样去实现？

请以小组的形式进（jìn）行合（hé）作，尝试让蜂鸣器“弹奏”一曲《两只老虎》 。

设计要求：

（能够蜂鸣（míng）器“弹奏”一曲（qǔ）《两只老（lǎo）虎（hǔ）》，音乐（lè）播放时（shí），多彩（cǎi）LED灯闪烁 ；

（保证（zhèng）控（kòng）制方式（shì）安全可（kě）靠。