掌控“百靈”的“非常6+1”紅外吉他

牟曉東

今天，我們來設(shè)計制作一個非常有趣好玩兒的“非常6+1”電吉他，使用的設(shè)備包括掌控板、百靈鴿擴(kuò)展板和紅外線傳感器，即使你從來沒彈過吉他也一定會使用它來邊“彈”邊唱，操作簡單且效果非常棒，一起來吧！

吉他曲的常規(guī)和弦是七個，分別是C、D、Em、F、G、Am和Bm。但掌控板只有六個金手指觸摸按鍵，還少一個對應(yīng)Bm和弦的輸入端，雖然可以使用頂端的A或B按鍵代替，但操作時略顯遲鈍，畢竟觸動按鈕的操作要比觸摸按鍵慢一些。因此我們需要借助百靈鴿擴(kuò)展板外接紅外線傳感器，讓掌控板再擴(kuò)展出一個紅外感應(yīng)的輸入接口，手一揮動即可觸發(fā)，這樣就實現(xiàn)了“非常6+1”的七個吉他和弦的輸入響應(yīng)。

百靈鴿是與掌控板配套使用的擴(kuò)展板，提供有3PIN標(biāo)準(zhǔn)傳感器接口和3個I2C接口，搭載的700mAh電池可供8路舵機(jī)運(yùn)行，而且內(nèi)置了音頻功放、溫濕度傳感器及六軸傳感器，可配合掌控板實現(xiàn)人工智能語音、物聯(lián)網(wǎng)等多種功能（如圖1、2）。

由于Mind+內(nèi)置的聲音庫并沒有我們需要的電吉他音色，你需要先下載并導(dǎo)入我們前期錄制好的音頻文件。在前期我們使用麥克風(fēng)采集了吉他的和弦音并用音頻編輯軟件分割剪輯輸出，生成對應(yīng)的七個和弦WAV音頻文件。值得一提的是，常規(guī)的吉他演奏包括四四拍、六八拍等多種，在此我們錄制的是慢八拍和弦聲音。如果想讓程序音色更加豐富，還可分別錄制多種拍式（包括掃弦）的和弦聲音采樣以備調(diào)用。

現(xiàn)在開始“組裝”掌控板和百靈鴿。

將百靈鴿擴(kuò)展板背面的三個螺絲擰下，再將掌控板對準(zhǔn)位置后小心擰緊固定好;接著使用三根母對母杜邦線將紅外傳感器與百靈鴿擴(kuò)展板的擴(kuò)展引腳P11接線柱連接好（百靈鴿的P11其實就是對應(yīng)掌控板的B按鍵），注意一定要對應(yīng)好電源的正極VCC、負(fù)極GND和信號端OUT（S），不能接錯（如圖3）。

接下來，將掌控板通過USB數(shù)據(jù)線連接電腦，運(yùn)行Mind+，新建一個項目文件，點擊“連接設(shè)備”菜單命令。如果出現(xiàn)“連接設(shè)備成功”的提示，同時右上方的菜單顯示類似于“COM3-CP210x”的字樣，說明掌控板已經(jīng)被Mind+正確識別（如果是第一次使用，Mind+會快速進(jìn)行相關(guān)驅(qū)動的安裝）。

保持右上角Mind+的運(yùn)行狀態(tài)是“實時模式”，依次點擊左下角的“擴(kuò)展→主控板→掌控板”。此時，Mind+主界面左側(cè)“模塊”區(qū)域的最下方就會多出“掌控”項，其中會有“事件程序”、“板載傳感器”和“屏幕顯示”等多個積木命令塊（如圖4）。

Mind+的“聲音”模塊及“掌控→音樂”模塊提供了設(shè)定任意音符的播放功能，也可以進(jìn)行自定義錄制（相當(dāng)于通過麥克風(fēng)的“外錄”）。在主界面中點擊切換至“聲音”選項卡，然后點擊左下角的喇叭圖標(biāo)選擇最上方的“上傳聲音”項，一次導(dǎo)入全部七段和弦音頻。此時可點擊左側(cè)音頻進(jìn)行試聽，并根據(jù)播放效果進(jìn)行“快一點”、“響一點”等處理做進(jìn)一步的修飾，您下載的音頻已經(jīng)進(jìn)行過精準(zhǔn)的剪輯，可直接使用（如圖5）。

程序的整體結(jié)構(gòu)非常簡單，是由七個并行的“多線程”組成，分別對應(yīng)各種和弦的檢測和響應(yīng)操作——只要操作者觸摸到掌控板的觸摸按鍵（六個中任意一個），或者觸發(fā)紅外傳感器（第七個輸入端），就會調(diào)用播放對應(yīng)的一個固定和弦音。

在此以掌控板上第一個“P”字母觸摸按鍵編程為例，它對應(yīng)的是演奏C和弦，組合以下積木（如圖6）。

“掌控→事件程序→當(dāng)觸摸按鍵‘P被‘接通”;

“聲音→播放聲音‘Meow”項，修改播放的聲音文件為導(dǎo)入的C8.wav;

“掌控→屏幕顯示→屏幕顯示文字‘Mind+在第‘1行”，修改為在第2行顯示字母“C”（前面加幾個空格實現(xiàn)“居中”的顯示效果），提示操作者此時演奏的是C和弦;

“LED控制→燈號‘0顯示顏色”，修改為“全部（-1）”、顏色為藍(lán)色;

“LED控制→設(shè)置LED燈亮度為‘6”;

“LED控制→關(guān)閉‘全部LED”。

表示當(dāng)檢測到P按鍵被觸摸到時（即“接通”狀態(tài)），開始播放聲音C8，顯示文字C，掌控板上的三只并列LED燈先以中等亮度全部顯示為藍(lán)色、再熄滅，即藍(lán)光閃爍一次。

其他的五個觸摸按鍵的編程與“P”字母一致，只需修改對應(yīng)播放聲音、顯示字母和LED顏色。

第七個Bm和弦的輸入是連接在百靈鴿上的紅外線傳感器（百靈鴿的P11對應(yīng)掌控板的B按鍵），第一條命令語句修改為“當(dāng)‘B按鈕‘按下”（如圖7）。

調(diào)試時可在各個線程語句塊上用鼠標(biāo)點擊進(jìn)行測試——檢測和弦音樂演奏、屏幕顯示和弦名稱及LED燈閃爍是否全部正常。然后就可以正式進(jìn)行掌控“百靈”紅外吉他彈唱了，對照吉他譜如《濤聲依舊》《彎彎的月亮》，按照正常的節(jié)拍分別觸摸對應(yīng)的按鈕和紅外傳感器感應(yīng)區(qū)域即可（如圖8）。