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arduino蜂鸣器发声教案
arduino蜂鸣器发声教案

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本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以下为arduino蜂鸣器发声教案的全部内容。

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，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 NOTE_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
#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 QUARTER 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,NOTE_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_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_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。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（tonePin，OUTPUT);//设置蜂鸣器的pin为输出模式

length = sizeof（tune)/sizeof(tune［0]）;//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;x<length；x++）
{
tone(tonePin，tune[x］）；//此函数依次播放tune序列里的数组，即每个音符

delay（400*duration[x])；//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)；//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#
A
221
248
278
294
330
371
416
B
248
278
294
330
371
416
467
C
131
147
165
175
196
221
248
D
147
165
175
196
221
248
278
E
165
175
196
221
248
278
312
F
175
196
221
234
262
294
330
G
196
221
234
262
294
330
371

中音：
音调
音符
1
2
3
4
5
6
7
A
441
495
556
589
661
742
833
B
495
556
624
661
742
833
935
C
262
294
330
350
393
441
495
D
294
330
350
393
441
495
556
E
330
350
393
441
495
556
624
F
350
393
441
495
556
624
661
G
393
441
495
556
624
661
742

高音：
音调
音符
1#
2＃
3#
4＃
5#
6#
7#
A
882
990
1112
1178
1322
1484
1665
B
990
1112
1178
1322
1484
1665
1869
C
525
589
661
700
786
882
990
D
589
661
700
786
882
990
1112
E
661
700
786
882
990
1112
1248
F
700
786
882
935
1049
1178
1322
G
786
882
990
1049
1178
1322
1484

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音符一股脑的都播放出来.音符节奏分为一拍、半拍、1/4拍、1/8拍,我们规定一拍音符的时间为1；半拍为0。5；1/4拍为0.25；1/8拍为0。125……，所以我们可以为每个音符赋予这样的拍子播放出来,音乐就成了。
根据上表，我们就可以制作出各种各样的歌曲了.
4．课堂总结
通过这节课的学习，我们初步认识和掌握了蜂鸣器的应用，掌握蜂鸣器的接线方法，并能够编写程序实现蜂鸣器发声。
5．布置作业
1）上网搜索蜂鸣器与Arduino控制器还能制作哪些作品,并尝试实现.
2）如何让有源蜂鸣器不要那么响？