快乐智造营 | 15 音乐播放器 DF创客社区

本帖最后由怀若谷于 2021-7-20 21:51 编辑

本系列教程主要分享基于开源硬件和激光建模的创客作品的制作，每个作品涉及两三个电子模块的使用，让学习者能够轻松、扎实地掌握创客制作的知识和技能，并体会到智造的乐趣。

【目录】

01.快乐智造营 | 01 贪吃的小鸡

08.快乐智造营 | 08 盆栽浇水提示器

图15-1

“音乐播放器”，如图15-1所示，是一个MP3音频播放器，造型和播放开关控制仿照了留声机制作，既具复古风格又增添了趣味。通过该项目的学习，可以掌握串口MP3模块和磁感应传感器的使用。

功能介绍：放上用黑色亚克力制成的“黑胶碟片”，将唱针（条形磁铁）移到“碟片”上，“碟片”随即旋转起来并开始播放音乐；将探针移开并重新移回，音乐会进行随机切换。（受串口MP3模块存储容量限制，本项目中存放了3首歌曲）

演示视频

v 15.2材料准备

图15-2

   本项目所需要的硬件材料，如图15-2所示，分别为：

   （1）DFRduino Uno R3  1块

   （2）IO扩展板    1块

   （3）磁感应传感器 1个

   （4）360°舵机    1个

   （5）串口MP3模块 1个

   （6）小音箱       1个

v 15.3电子模块的使用
15.3.1  磁感应传感器
   磁感应传感器，可以用来对磁性材料（如磁铁）进行探测，探测范围可达3cm左右。其属于数字输入设备，一般情况下，当检测到磁性时其数字值为1（高电平），否则为0（低电平）。

图15-3

在与Arduino Uno主控板连接时，参照数字按钮模块，可连接到除D0、D1外的任一引脚，连接示例如图15-3所示，GND、VCC、数据三个引脚要分别对应。

图15-4

在编程软件Mind+中，可以使用【引脚操作】中【读取数字引脚（2）】积木来读取该传感器的的输入信号，如图15-4所示。在使用前时，需要通过串口打印等方式进行调试，以掌握其特性。

15.3.2 串口MP3模块
串口MP3模块，通过串口与单片机进行通讯，一般会内置一定容量的存储空间，或者外接SD卡。存储方式和使用U盘一样简单，可随时更新模块内的音频文件（MP3或者WAV格式）。可执行指定播放、循环播放、音量调节等指令。模块板载喇叭接口，可以接3W无源小喇叭，也可以外接有源音响。其属于执行器。

图15-5

在与Arduino Uno主控板连接时，有两种连接方式：（1）硬串口——D0、D1引脚；（2）软串口——D2、D3引脚。当采用硬串口连接时，由于电脑上的程序上传到主控板也是通过串口完成的，两者会产生冲突。所以，需要先上传程序再连线或者将扩展板切换到“PROG”模式待传完程序再切回“RUN”模式。建议采用软串口连接，软串口连接示例如图15-5所示，GND、VCC、RX、TX四个引脚要分别对应。

图15-6

在编程软件Mind+中，串口MP3模块的积木有4个，如图15-6所示，需到【扩展】中的【执行器】下找到【串口MP3模块】，然后选择添加才会在积木区出现。示例程序如图15-7所示，该程序执行的结果是以最大音量播放MP3模块中存放的第1首歌曲。

图15-7

v 15.4 项目制作
15.4.1 硬件搭建
将串口MP3模块连接到扩展板的D2和D3引脚、磁感应传感器连接到D8引脚、360°舵机连接到D13引脚，如图15-8所示。

图15-8

15.4.2 编写程序
编程思路：（1）建立变量“播放状态”，用来记录当前播放状态，初始值为“0”；（2）当磁感应传感器检测到有磁性（数字值为1）且当前变量“播放状态”值为“0”时，启动360°舵机旋转、以100%音量随机播放1首歌曲并将变量“播放状态”的值设为“1”；（3）当磁感应传感器没有检测到磁性（数字值为0）时，让360°舵机停止旋转、设置MP3播放音量为0%并将变量“播放状态”的值设为“0”。

根据编程思路，在Mind+软件中进行编程，示例程序如图15-9所示。编写好程序后，上传到主控板，进行初步调试。

图15-9

15.4.3 设计、加工结构件
使用制图软件进行结构的设计，设计图如图15-10所示。

图15-10

图纸设计好后，使用激光切割机进行切割。切割好的木板件如图15-11所示。

图15-11

15.4.4 装配调试
将切割好的木板和硬件进行组装，步骤如图15-12、图15-13所示。

图15-12

   （1）组装喇叭模型

   （2）组装盒体

   （3）固定主控板

   （4）安装小音箱

   （5）固定舵机

   （6）装上转轴

图15-13

   （7）安装转盘

   （8）固定磁感应传感器

   （9）合上顶板、装上喇叭模型

   （10）组装唱针及转臂

   （11）将转臂装在转轴上

   （12）放上“唱片”，通电测试

v 15.5 思维拓展
   保持结构不做大的改动，你可以使用其他传感器来达到同样的效果吗？

   如果让你使用电位器来替代磁感应传感器作为触发器，你会怎么做？

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