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杜涛
03月21日

项目三:玩转RGB点阵屏——炫酷灯箱

项目三:玩转RGB点阵屏——炫酷灯箱(建议4课时)

【情境导入】


曲面屏的手机曾让我们惊艳,曲面屏的电视也是让我们爱恨交加(当然是恨价格太高了),前面我们将RGB灯排列在平面上,如果将RGB灯排列在曲面上,又会有什么不一样的效果呢,项目三,就让我们一起来用RGB灯模拟曲面屏,做一个炫酷灯箱吧!

【作品效果】

【问题梳理】

1. 我们用什么技术手段来实现灯箱外壳的制作?

2. 我们如何设计不同的灯效?

3. 如何将灯效同声音的响度相结合

【教学目标】


  • 【项目准备】

1. 电子物料:掌控板、百灵鸽(N+的掌控拓展板)

2. 手工物料:烙铁及配套材料、热熔胶枪、导线若干、TYPE-C数据线*1

3. 编程平台:MpythonX

4. 结构制作:3D打印技术

【知识链接】

声音的三要素为响度、音调和音色。

响度(loudness):又称音量,是人耳对声音强弱的主观感觉。响度和声波振动的幅度有关。一般说来,声波振动幅度越大则响度也越大。当我们用较大的力量敲鼓时,鼓膜振动的幅度大,发出的声音响;轻轻敲鼓时,鼓膜振动的幅度小,发出的声音弱。

声波是一种纵波,来回振动导致空气分子产生疏密相间的排列。


但是这种二维空间的方式非常不便于表示声音的属性,于是我们取任意一个点,测量这个点的气压随时间的变化,这样就变成了横轴为时间,纵轴为压力变化的图像.


气压距离标准值偏差越大,说明振动越剧烈,响度越大,所以振幅越大的波形表示声音越大。

波形越紧密说明单位时间内振动的次数越多,频率越高,音高越高。

【项目制作】

一、 用EXCEL对RGB灯进行排序,案例中我们将首尾连接9×12个RGB灯,顺便完成照明模式中的灯效设计


二、 将灯带分成12份后,测量灯带的长宽,根据灯带尺寸和掌控板及拓展板尺寸设计结构件(结构件可以用多种加工工具去实现,这里采用3D打印),设计图如下:


三、 在内胆上,依次焊接灯带,焊接方式同项目一相同



四、 程序设计

由于要呈现三种不同的灯效,所以我们分别完成这三种灯效的程序设计

1. 照明模式:顾名思义,就是让RGB灯亮白光,起到照明的作用,参照项目一,也可以给灯效一定的图形效果,这里以“DT”为例,程序设计如下:


2. 音乐模式:我们希望在音乐模式中,灯光能够随着声音的响度有节奏的变化,就像下图



3. 彩灯模式:在该模式中主要采用随机数,让灯光随机亮起不同色彩


4.接下来我们要能实现三种灯之间的切换,具体的我们用取余运算和按键B来完成,具体的我们利用变量X形成3种模式,X=0,照明模式;X=1,音乐模式;X=2,彩灯模式,以彩灯模式为例,为其定义一个函数,程序如下:


4. 完整程序:其他两种模式也参照彩灯模式,创建函数,最终程序如下:


【组装与调试】

组装结构件,下载程序,看效果是否和你设想的一样,哪有问题,就查找并调试哦


【迭代与升级】

我们的炫酷灯箱已经完工了,程序也好,外观也罢,还有哪些不如意的地方呢?还可以采用什么方式去进行改进呢?请在下表1中进行记录。

表1:作品优化记录表


【分享与评价】

一、我们的分享

1.创客的精神在于分享,请同学在班上展示、分享自己的作品,说一说你对该作品最满意的部分,并在表2中进行记录。

表2:作品分享陈述表


二、我们的反思

在项目实现过程中,遇到了这样一些困难,在这里记录遇到的问题和解决办法,便于以后出现类似问题时能更好的面对,并在表3中进行记录。

表3:作品反思记录表


三、我们的评价

请拿出你们的画笔,在表格4填涂自己的评价等级,五颗星表示卓越,四颗星表示优秀,三颗星表示良好,两颗星表示一般,一颗星表示继续努力。

表4:学习评价量表


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