arduino蜂鸣器发声教案

1、第4课 蜂鸣器发声一、学生情况分析蜂鸣器发声是本课程的第四课，经过上一节课的学习，学生初步了解按钮，掌握选择结构以及数字口的输入，体验Arduino机器人控制和按钮控制LED编程的过程。这一节课主要是让学生们的电路发出声音。二、教学目标1.通过制作蜂鸣器发声实验，初步了解蜂鸣器，掌握蜂鸣器的接线方法。2.体验不同蜂鸣器的不同接线方法以及发出声音的不同要求。3.体验蜂鸣器编程的过程，激发对编程的兴趣。三、教学重难点教学重点：蜂鸣器的连接方法、tone函数的使用教学难点：tone函数的使用四、教学流程 1复习旧知，引入新课。教师：上节课我们制作了按键控制的LED，其中用到了哪些知识呢？通过制作按钮

2、控制的LED，初步了解按钮，掌握选择结构以及数字口的输入。按钮控制LED一般应用在走廊的灯、台灯等需要启动才会亮的灯上。今天我们来学习声音，能让电路发出声音的元器件。 出示课题蜂鸣器发声。2教学新课（1）元器件介绍1）蜂鸣器，是一种电子发声元器件，可以发出beep beep的声音。蜂鸣器在电路中用字母“FM”、“H”或“HA” 或“ZZG”、“LB”、“JD”等表示。蜂鸣器分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器两种，两者的区别是：内部是否有震荡源。有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会叫；无源蜂鸣器内部不带震荡源，所以如果用直流信号无法令其鸣叫。必须用2K-5K的波形脉冲信号去驱动它。有源蜂鸣器往往比

3、无源的略贵，就是因为里面多个震荡电路。2）PNP型三极管(型号8550)，在该电路中三极管相当于一个开关，其引脚如下图:1脚=E（发射极，电路图中带箭头的那个）2脚=B（基极，电路图中跟R相接的那个）3脚=C（集电极，与E相对的那个）运行原理如下：1当输出高电平，三极管B极与E极间没有电压差，三极管E极与C极间不通，有源蜂鸣器FM没有电流通过，蜂鸣器不响。2当输出低电平，三极管B极与E极间形成电压差，三极管E极与C极之间导通，电流通过蜂鸣器FM，如果是有源蜂鸣器，则立即发出beep声。3）Arduino与蜂鸣器的接线有源蜂鸣器和无源蜂鸣器脚的数目不同，因此接线方式不同。无源蜂鸣器模块有三个管脚

4、，其中标注-的管脚接地(GND)，中间的管脚接 5V，标注S的管脚接信号(数字I/O)。有源蜂鸣器是一通电就响的，两个脚分别是正负极，两个脚一长一短，短脚为负极，长脚为正极接VCC。 有源蜂鸣器 无源蜂鸣器（2）基础任务：初步尝试使用无源蜂鸣器发声1）任务描述蜂鸣器发出beep beep声音，响一秒，停两秒。2）搭建硬件无源蜂鸣器模块有三个管脚，其中标注-的管脚接地(GND)，中间的管脚接 5V，标注S的管脚接信号(数字I/O)。3）编写程序（3）基础任务：初步尝试使用有源蜂鸣器发声1）任务描述1.当输出高电平，三极管B极与E极间没有电压差，三极管E极与C极间不通，蜂鸣器FM没有电流通过，蜂鸣

5、器不响。2.当输出低电平，三极管B极与E极间形成电压差，三极管E极与C极之间导通，电流通过蜂鸣器FM，立即发出beep声。2）搭建硬件如图，用一个PNP型三极管做为控制开关, 图中FM是蜂鸣器。三极管C极接GND，E极接有源蜂鸣器的负端（短脚），三极管的B极接1K欧姆电阻 . 再接到Arduino D3脚 ， 有源蜂鸣器的正端（长脚）接VCC。3）编写程序（3）提高任务：蜂鸣器的应用1）任务描述使用无源蜂鸣器，播放一首葫芦娃2）搭建硬件无源蜂鸣器标注-的管脚接地(GND)，中间的管脚接 5V，标注S的管脚接信号(数字I/O)。3）编写程序#define NOTE_D0 -1 #define N

6、OTE_D1 262 #define NOTE_D2 293 #define NOTE_D3 329 #define NOTE_D4 349 #define NOTE_D5 392 #define NOTE_D6 440 #define NOTE_D7 494 #define NOTE_DL1 147 #define NOTE_DL2 165 #define NOTE_DL3 175 #define NOTE_DL4 196 #define NOTE_DL5 221 #define NOTE_DL6 248 #define NOTE_DL7 278 #define NOTE_DH1 523 #

7、define NOTE_DH2 586 #define NOTE_DH3 658 #define NOTE_DH4 697 #define NOTE_DH5 783 #define NOTE_DH6 879 #define NOTE_DH7 987 /以上部分是定义是把每个音符和频率值对应起来，其实不用打这么多，但是都打上了，后面可以随意编写D调的各种歌，我这里用NOTE_D+数字表示音符，NOTE_DH+数字表示上面有点的那种音符，NOTE_DL+数字表示下面有点的那种音符。这样后面写起来比较好识别。 #define WHOLE 1 #define HALF 0.5 #define QUAR

8、TER 0.25 #define EIGHTH 0.25 #define SIXTEENTH 0.625 /这部分是用英文对应了拍子，这样后面也比较好看 int tune = NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_D0, NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D0,NOTE_D6, NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_D0,NOTE_D6, NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D0, NOTE_D1,NOT

9、E_D1,NOTE_D3, NOTE_D1,NOTE_D1,NOTE_D3,NOTE_D0, NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D6, NOTE_D5,NOTE_D1,NOTE_D3,NOTE_D0, NOTE_DH1,NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D6, NOTE_D5,NOTE_D1,NOTE_D2,NOTE_D0, NOTE_D7,NOTE_D7,NOTE_D5,NOTE_D3, NOTE_D5, NOTE_DH1,NOTE_D0,NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_

10、D6, NOTE_D0,NOTE_D5,NOTE_D1,NOTE_D3,NOTE_D0, NOTE_DH1,NOTE_D0,NOTE_D6,NOTE_D6,NOTE_D5,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_D6, NOTE_D0,NOTE_D5,NOTE_D1,NOTE_D2,NOTE_D0, NOTE_D3,NOTE_D3,NOTE_D1,NOTE_DL6, NOTE_D1, NOTE_D3,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_D6, NOTE_D3,NOTE_D5,NOTE_D6,NOTE_D6, NOTE_DH1,NOTE_D0,NOTE_D7,NOTE_D5, NOTE_

11、D6, ;/这部分就是整首曲子的音符部分，用了一个序列定义为tune，整数 float duration= 1,1,0.5,0.5,1, 0.5,0.5,0.5,0.5,1,0.5,0.5, 0.5,1,0.5,1,0.5,0.5, 0.5,0.5,0.5,0.5,1,1, 、 1,1,1+1, 0.5,1,1+0.5,1, 1,1,0.5,0.5,1, 0.5,1,1+0.5,1, 0.5,0.5,0.5,0.5,1+1, 0.5,1,1+0.5,1, 1+1,0.5,0.5,1, 1+1+1+1, 0.5,0.5,0.5+0.25,0.25,0.5+0.25,0.25,0.5+0.25,0

12、.25, 0.5,1,0.5,1,1, 0.5,0.5,0.5+0.25,0.25,0.5+0.25,0.25,0.5+0.25,0.25, 0.5,1,0.5,1,1, 1+1,0.5,0.5,1, 1+1+1+1, 0.5,1,0.5,1+1, 0.5,1,0.5,1+1, 1+1,0.5,0.5,1, 1+1+1+1 ;/这部分是整首曲子的接拍部分，也定义个序列duration，浮点（数组的个数和前面音符的个数是一样的，一一对应么） int length;/这里定义一个变量，后面用来表示共有多少个音符 int tonePin=9;/蜂鸣器的pin void setup() pinMode

13、(tonePin,OUTPUT);/设置蜂鸣器的pin为输出模式 length = sizeof(tune)/sizeof(tune0);/这里用了一个sizeof函数，可以查出tone序列里有多少个音符 void loop() for(int x=0;xlength;x+) tone(tonePin,tunex);/此函数依次播放tune序列里的数组，即每个音符 delay(400*durationx);/每个音符持续的时间，即节拍duration，400是调整时间的越大，曲子速度越慢，越小曲子速度越快 noTone(tonePin);/停止当前音符，进入下一音符 delay(5000);/

14、等待5秒后，循环重新开始 3. 拓展提升如果我们能够控制好频率和节拍，那就有可能演奏出动听的音乐。因此，我们首先需要搞清楚各音调的频率，具体见下表：低音：音调音符1#2#3#4#5#6#7#A221248278294330371416B248278294330371416467C131147165175196221248D147165175196221248278E165175196221248278312F175196221234262294330G196221234262294330371中音：音调音符1234567A441495556589661742833B49555662466174

15、2833935C262294330350393441495D294330350393441495556E330350393441495556624F350393441495556624661G393441495556624661742高音：音调音符1#2#3#4#5#6#7#A88299011121178132214841665B990111211781322148416651869C525589661700786882990D5896617007868829901112E66170078688299011121248F700786882935104911781322G7868829901049117813221484我们知道了音调的频率后，下一步就是控制音符的演奏时间。每个音符都会播放一定的时间，这样才能构成一首优美的曲子，而不是生硬的一个调的把所有的