第三章第3课（kè） 科创板-声音采集（jí）

1、认识声音传感器（qì）并（bìng）了解其工作（zuò）原理；

2、掌握声音（yīn）传感器数据采集的方法；

3、通过编程（chéng）驱动噪（zào）声（shēng）警报器的（de）正常运行。

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声音传感器简介——Science

声音传感器也（yě）可（kě）称为声敏传感器，它是一种可以将（jiāng）在气体（tǐ）、液体或固（gù）体中传播的机械振动转换成（chéng）电信号的（de）器（qì）件（jiàn）或装（zhuāng）置，它采（cǎi）用接触或非接触的方式检测（cè）信号。在（zài）电子电（diàn）路（lù）中（zhōng），声音传感器作为一种（zhǒng）触发器（qì）件来使用，常见的触发方式是声音的有无。

声音传感器的种（zhǒng）类有很多，我们科创板用到（dào）的声音传感器是电容（róng）式声（shēng）音传（chuán）感器。

二、声（shēng）音传感器工作原理及应用（yòng）——Engineering and Technology

STEAM百科

声（shēng）音传感器工作原理

声音传感器内置一个对声（shēng）音敏感（gǎn）的电（diàn）容式驻（zhù）极（jí）体话筒，声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，从而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的（de）电压，经过A/D（A是模拟量，D是数据量）转换被数据采（cǎi）集器接受，并传（chuán）送（sòng）给计（jì）算（suàn）处理器；声音传（chuán）感器也可以显示声音的振动图（tú）象。

声音传（chuán）感器应用

1、日常生（shēng）活

声（shēng）音传感器对声音信（xìn）号进行采样，应用到话筒，录（lù）音机，手机等器件中；声控照明灯内装有声（shēng）音传（chuán）感器（qì）等等（děng）。

2、工业

缝纫设备生产（chǎn）厂家大部分（fèn）已采（cǎi）用（yòng）电子检测仪器（qì）来监测声响，检验机器最大（dà）声源（yuán）的产生（shēng）处，测定零部件受力（lì）大小、振动大小等。

3、军（jun1）事

声音（yīn）传感器（qì）利用声（shēng）波来确（què）定密闭集装（zhuāng）箱内的材料化（huà）学组成（chéng），以此加强港口的安全防（fáng）护；防（fáng）御狙击手的袭（xí）击（jī），声音传感系（xì）统能对狙击火力（lì）进行定位和分（fèn）类，并提供狙击火力的（de）方位角、仰（yǎng）角、射程、口径和误差（chà）距离等。

4、医疗

光（guāng）纤麦克风具有对磁场天（tiān）然的抗干扰能力，可以应用于核（hé）磁共（gòng）振成像（xiàng）的通（tōng）信，是唯一（yī）在核磁共振成像扫描（miáo）时，可以（yǐ）在病人和医生之（zhī）间进行通讯的麦克风。

三、试验与科学（xué）——Technology and Math

1、声音采集

科创板板载（zǎi）声音传感器（qì）的管脚（jiǎo）为（wéi）39，而且声音传感器采集的信（xìn）号为模拟信号，所以会用到模数转换代码块，也称ADC（模拟量转换为（wéi））。

认识（shí）“初始化（huà）模拟输入管脚（jiǎo）”代（dài）码（mǎ）块以及“获取模拟输入值”代码块（kuài）

两个代码块均位于（yú）“输入（rù）\输出”模（mó）块中。其中“初（chū）始化模拟输入管脚”代码块作用为初始化指定管脚为（wéi）模拟输入管脚；“获取模拟输入值”代码（mǎ）块作用为获（huò）取指定管脚模拟输入的值（zhí）（范（fàn）围为0~4095）。

认（rèn）识“参考电压（yā）设置”代码块（kuài）

“参考电压设置”代码（mǎ）块位于“输（shū）入\输出”模块（kuài）中，它的（de）功能是设置指定模拟输入管脚的参考电压为（wéi）3.3V，这个代码块对于科（kē）创板板载的传（chuán）感器是非常必（bì）要的，如果没有设置（zhì），板载传感（gǎn）器的精（jīng）度就会受（shòu）到影响。

获取声音传感器数值程（chéng）序（xù）如下：

将上面的程序下载到（dào）科创板后（hòu），会发现信息菜单会（huì）有（yǒu）一列（liè）0，轻（qīng）吹声音传感器探头会发现信息（xī）菜单（dān）出现一些数值，吹得动（dòng）静越大，数值越大。

2、OLED屏幕联动声音传（chuán）感器（qì）

我们（men）已经可以将声（shēng）音传感器测（cè）得（dé）的数值（zhí）在电脑上显示出来了，那我们（men）是不是也（yě）可（kě）以让声（shēng）音传感器测得的数值直接（jiē）显示在OLED显示屏上呢（ne）？回答是：当然能。

认识“转字符串”代（dài）码块

“转字（zì）符串”代码块位于“文本”模块（kuài）中，作用是将一个数字（zì）转化为一个字符串（chuàn），换句话就是（shì）将科（kē）创板不可显示的（de）语言转换成（chéng）科创板可显示的语言（yán）。

声音传感器（qì）测得的数（shù）值直（zhí）接显示在（zài）OLED显示屏上的程（chéng）序：

当（dāng）我们将这段程（chéng）序下载到（dào）科创板中，运行后会发（fā）现OLED显示屏可以显示当前声音传感（gǎn）器（qì）测得的值（zhí）了。

3、噪声警报器（qì）

我们（men）已经学（xué）会将声（shēng）音传感器的（de）测（cè）得值变成我们可测可（kě）用的数值了，接下来我们（men）就用这个值（zhí），做一个小（xiǎo）创意。

现实生活（huó）中，在医院、图书馆等（děng）需要安静的地方，总是有人（rén）不遵守（shǒu）公共秩序，大声喧哗。我们可以做一个噪声警报器，当（dāng）喧（xuān）闹声达到了一定的强度（dù）时，大厅（tīng）显示屏会显示警戒噪音（yīn）值，蜂鸣器就会报警，可以自动提醒这些（xiē）人（rén）保持（chí）安静。

噪声警报器的工（gōng）作过程是当声（shēng）音传感（gǎn）器（qì）的数值（zhí）超过800时（科（kē）创板上的蜂鸣器与（yǔ）声音传感（gǎn）器靠的太近，所（suǒ）以数值设置偏高，自己做（zuò）的话（huà）可根据实际情况而定），OLED显示屏显示（shì）voice>800，蜂鸣器发出2秒的（de）警报声。

下面的代码可以发出滴滴声：

要响2秒，即需要执行10次（因为每次滴滴声的周（zhōu）期是200ms），这时我（wǒ）们需要用到一个for循环程序：

噪声警报（bào）器的最终程（chéng）序（xù）如下：

执行以（yǐ）上程序，噪声警报器（qì）就可以正（zhèng）常工作了。

四（sì）、延伸与扩展——Arts

想（xiǎng）一想，能不能用声音传感器结合OLED显示（shì）屏（píng）做（zuò）一个声控（kòng）灯呢，怎样去实（shí）现？

请以小（xiǎo）组的形（xíng）式进行合作，尝试（shì）做一个声控灯。

设（shè）计（jì）要求：

（当声音传感器测得数值大于500时，白灯亮3秒，同时OLED显（xiǎn）示（shì）屏显示灯亮（liàng）；

（保证控制方式安全可（kě）靠。