[micro:bit] 蒸汽彼特（STEAM on micro:bit）之創意發明王養成班教材II──主題8：小彼特玩樂器

蒸汽彼特（STEAM on micro:bit）之創意發明王養成班教材II──

主題8：小彼特玩樂器

Ted Lee的土饅頭（To Mentor）工坊

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Nov. 11, 2019

[1]

 

難易度

★★☆☆☆

主題

設計自己喜歡的樂器外形並譜寫演奏的曲子。

任務

莫札特是小彼特的摯友，小彼特要親自演奏一曲送給他作為堅固友誼的見證。

（在樂器外型上用導電膠帶作為迴路的接觸端點，手指輕碰即依序演奏曲子的單個音階，並搭配灯條作燈光變化。）

材料

編號 品名 單位 1 小彼特主板 塊 2 電池盒（四號，二入，含蓋） 個 3 WS2812B燈條組（十顆） 組 4 杜邦線組（五條，公公，30 cm） 組 5 魔鬼氈組（10 cm） 組 6 電池組（三號／四號，四顆） 組 7 鱷魚夾組（五條） 組 8 透明膠帶 卷 9 導電膠帶 卷 10 瓦楞紙板／PP板／木板… 塊

• 共用工具組：剪刀、油性筆、熱熔膠…若干。 
• 技術咨詢（手機加Line：https://line.me/R/ti/g/U7UpPtBc0j）。

造形設計

在稿紙上先畫出自己喜歡的樂器外形（上網Google一下，https://reurl.cc/nVlv11），再利用板形材料裁切好。請參考以下學員們的若干作品：






。

功能設計＝硬（電路設計）＋軟（程式設計）

根據小彼特急急棒（https://reurl.cc/oDKylq）或小彼特鋼琴王（https://reurl.cc/oDKVmq）的導電原理，我們希望能做出像人體樂器（https://reurl.cc/EKb6E0）的效果。
電路設計如圖所示：。
另一方面，程式設計参考樣版之步驟為：

1. 設計曲子：挑選一首自己喜歡的曲子（https://reurl.cc/lLayZA）再利用Make Code相關的音階積木把它譜出來。例如：小星星，
   。其中，我們把一整首歌的音階以song這個陣列（array）（https://reurl.cc/mdkR9V）來存放。
2. 設計導電觸發事件處理：當兩極導電時一次播一個音階。為了讓音階能重覆播放，我們使用數學的餘數（remainder）概念來計算要循環取出的音階索引（index）i，。
3. 設計燈條顯示樣式：燈條的控制很簡單，只有初始化（initialize，init）宣告及設定點亮樣式（patterns）。前者需設定小彼特以何接腳連接燈條（例如：P2）及燈條上LED的顆數（例如：6）。請留意這個數字一定要設的和實際個數完全相同，否則會有誤動作產生。
   後者可設定諸如流水燈（https://reurl.cc/24l6D9）等特效（在此例中我們僅以閃爍藍色燈示意之）。
4. 參考的參程式碼如https://reurl.cc/EKb1jk。
   MicroPyhon版（https://reurl.cc/GkaMlv）參考程式為：

from microbit import *

import music

tune = ["C4:4", "D4:4", "E4:4", "C4:4", "C4:4", "D4:4", "E4:4", "C4:4",

        "E4:4", "F4:4", "G4:8", "E4:4", "F4:4", "G4:8"] #Ex13

i=0

while True:

    if pin1.is_touched():

       music.play(tune[i])

       i=(i+1)%14

教學活動設計

1. 來電一下：和大街上的陌生朋友一起「同奏」，先演奏完整首曲子者獲勝。
2. 廣播點歌：結合廣播（https://reurl.cc/ObR5r7）功能，將本作品擴充為無線廣播點唱機。
3. 請你跟我這樣玩：1（https://reurl.cc/0zRmmb）、2（https://reurl.cc/zyOlZ6）。

延伸學習

1. 參考這個日本在2011出的商品（https://reurl.cc/alMZGY），想想我們設計的小彼特版要如何擴充，使得它可以播一首以上的曲子。
2. 如何讓小彼特也有好音色呢？試試這款外掛的MP3播放模組（https://reurl.cc/72b47d）。
3. 把鄭老師的3D模型（https://reurl.cc/5gX4Gv）修改成小彼特版印出來也很好玩喔！（https://reurl.cc/D1Y4dE）
4. 小彼特還可以做出哪些好玩的樂器呢？官網上有個專案範例（https://reurl.cc/Vam07R）可以玩玩看。或者也可以看看以下這兩個作品： 。

積木指標

Basic、Arrays、Input、Neopixel、Logic、Math、Variables。

編程指標

循序結構（sequence structure）、非同步事件處理（asynchronous event handling）。

硬體指標

導電帶、鱷魚夾。

STEAM指標

STEAM。

和108課綱的對照（以國中端為例）

• 科技領域核心素養：科-J-B3　了解美感應用於科技的特質，並進行科技創作與分享。
• 科技領域／資訊科技學習重點
• 學習表現：設c-V-2　能運用科技知能及創新思考以設計並實際製作科技產品。
• 學習內容：資P-IV-3　陣列程式設計實作。

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参考資料：

1. 六種授權條款。