资源简介

(共13张PPT)
乐高机器人 EV3
电子吉他
见过电吉他吗？知道它是怎么演奏的吗？
结构搭建
结构：琴杆+琴箱
琴杆：利用连杆和三个触动传感器搭建。
结构搭建提示
琴箱：用EV3控制器搭建的琴箱造型。
编程讲解
如何才能通过编程实现多种音调的演奏？
三组触动传感器，与五个程序块按钮的组合，播放以上的音调。
编程讲解
模拟尤克里里演奏时的拨弦与压品
压品可以用触动传感器代替，通过按压不用的触动传感器，形成共计8种不同的组合，在每种组成状态下，再拨弦可以发出不同的音调。拨弦可以用EV3程序块按钮来代替，EV3中共计5个按钮，按动不同的按钮可以发出不同的音调。
编程示例
编程讲解
触动传感器的按钮若未按下，输出值为0，按下则输出值为1，按照上面的规律，3个触动传感器的值组合会有000、001、010、011、100、101、110、111，主控器按钮依左、中、右、上、下的顺序，输出值分别为1到5。按照程式设计逻辑，就是判断触动传感器的八个状态值，再去判断主控器按钮的五个状态，这样就列出0001、0002、0003、0004、0005、0011、0012...共40 个状态值。
编程讲解
三个触动传感器的值会被当成二进位组合，算出0到7的值，这就是a+b*2+c*4算式的作用，这个值与主控器输出值结合。01表示未按下触动传感器，按下主控器左边按钮；02表示未按下触动传感器，按下主控器中间按钮；03表示未按下触动传感器，按下主控器右边按钮；04表示未按下触动传感器，按下主控器上边按钮；05表示未按下触动传感器，按下主控器下边按钮。
编程讲解
11表示按下一个触动传感器，同时按下主控器左边按钮；12表示按下一个触动传感器，同时按下中间按钮；13表示按下一个触动传感器，同时按下右边按钮；14表示按下一个触动传感器，同时按下上边按钮；15表示按下一个触动传感器，同时按下下边按钮。以此类推，也就是说，右边位数每5进位，这就是（a+b*2+c*4）*5+d的作用。因为EV3的Sound可以设定的频率范围为250到10000，因此就使用261.626的C频率起算。
编程示例
作品展示、拓展
完善自己的电子吉他，使其更加炫酷、美观，并演奏一首曲子。
作品展示、拓展
完善作品，将你的加特林搭建的更帅气。电子吉他
教学目标： 1、触动传感器的模块任务的编写。
2、 数学模块的运用。
3、 复杂数学计算的编写。
重点难点： 1、触动传感器的程序编写。
2、 复杂的数学计算程序的编写。
3、 用触动传感器与主控器按键的结合编写程序。
课堂任务： 设计搭建一部能够发声的电子吉他，并通过编程实现
吉他的弹唱。
课前准备： EV3基本零件计算机(已安装图形化编程)+
上课流程：
导入：讨论： 弹过吉他吗 如何演奏 没琴弦用Lego怎样实现演
奏
吉他是一种乐器，属于弹拨乐器，通常有六条弦，形状 与提琴相似。吉他在流行音乐、摇滚音乐、蓝调、民歌、
费拉门戈中，常被视为主要乐器。而在古典音乐的领域
里，吉他常以独奏或二重奏的型式演出；当然，在室内
乐和管弦乐中，吉他亦扮演着相当程度的陪衬角色。
声音频率的高低叫做音调(Pitch),是声音的三个主要 的主观属性，即音量(响度)、音调、音色(也称音品) 之一。表示人的听觉分辨一个声音的调子高低的程度。 音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关。 对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降；对一定 频率的纯音、低频纯音的音调随声强增加而下降，高频
纯音的音调却随强度增加而上升。
结构搭建： 结构分析：结构可以拆分成 琴杆、琴箱i两部分。压品通
过三个触动传感器来实现，发音使用主控器上
的按键来实现。
结构： 琴 杆 + 琴 箱
提示： 琴杆：利用连杆和三个触动传感器搭建，形成电
子吉他的压品过程。
琴箱：使用主控器，利用主控器上的按键充当拨
弦动作。+
程序编写： 根据按不同的按键发出不同的声音。三个触动传感器共 有8种不同的组合，每种不同的组合均可以利用主控器 上的不同按键发出不同的音符，利用十二平均韵律来发 声。十二平均韵律即把半根琴弦按照等比数列平均分成 份， 一根琴弦的长度为1,每一个音可以表示为二分之
一 的十二分之n次方。
程序讲解： 触动传感器的按钮若未按下，输出值为0, 按下则输出值为1,按照上面的规律，3个触动传感器 的值组合会有000、001、010、011、100、101、110、 111, 主控器按钮依左、中、右、上、下的顺序，输出 值分别为1 到5。按照程式设计逻辑，就是判断触动
传感器的八个状态值，再去判断主控器按钮的五个状态
值，这样就列出0001、0002、0003、0004、0005、00 11、0012 …共40个状态值。钢琴是十二平均律制乐
器。国际标准音规定，钢琴的a1(小字一组的a音，
对应钢琴键是49A)的频率是为440Hz;又规定每相邻 半音的频率比值为≈1.059463, (解释：这表示“2的 十二分之一次方”),根据这规定，就可以得出钢琴上 每一个琴键音的频率。如与al右边相邻#al的频率是4 40×1.059463=466.16372Hz;再往上，b1的频率是49 3.088321Hz;c2的频率是523.25099......同理，与a 1左边相邻的#g1的频率440÷1.059463=415.030473H z.....这种定音的方式就是“十二平均律”。钢琴上每 相邻的两个琴键(黑白都算)的频率的差别，音乐上即 为半音。比如说C和#C相差半音，C和D相差两个半音
(或曰一个全音),以此类推。如果B再往上升半音，
会发现这个音的频率刚好是C的两倍，而在音乐上称为 一个八度，这两个音听起来“很相象”。用小写的c来
表示它，依次有#c,d ……再往上走可以用c1 ……,c
2……来表示，而往下走可以用大写的C1 ……,C2 ……
来表示。
程序注意： 三个触动传感器的值会被当成二进位组合， 算 出 0 到 7 的 值 ， 這 就 是 a + b * 2 + c * 4 算 式
的作用，这个值与主控器输出值结合，01 表示未按下
触动传感器下，按下主控器左边按钮、02表示中间按 钮、03是右边按钮、04是上边按钮、05是下边按钮， 接下来，11 是按下一个触动传感器下，按下主控器左 边按钮、12表示中间按钮、13是右边按钮、14是上 边按钮、15是下边按钮，依此类推。也就是说，右边 位 数 每 5 进 位 ， 这 就 是 算 式 ( a + b * 2 + c * 4 ) * 5+d的作用。因为EV3的Sound模块可以设定的 频率范围为250到10000,因此就使用261 .626的C
频率做起算。运用公式(a+b*2+c*4)*5+d(a、b、c
分别依次为3个传感器信号，d为主控器按钮信号)计 算出的值再套入公式1.059463的n次方(n为计算出的
值),得出的数乘以216.626,得出的值即为声音的频
率 。
程序示例：
技能拓展延伸： 用什么办法可以发出另一组不同的声音增加跟多的音
符 可以再增加一个触动传感器发出再多的声音。
+
作品展示：

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