Project 06 - Light Theremin 电阻

/*
  Arduino Starter Kit example
 Project 6  - Light Theremin

 This sketch is written to accompany Project 6 in the
 Arduino Starter Kit

 Parts required:
 photoresistor
 10 kilohm resistor
 piezo

 Created 13 September 2012
 by Scott Fitzgerald

 http://arduino.cc/starterKit

 This example code is part of the public domain
*/

// variable to hold sensor value
int sensorValue;
// variable to calibrate low value
int sensorLow = 1023;
// variable to calibrate high value
int sensorHigh = 0;
// LED pin
const int ledPin = 13;

void setup() {
  // Make the LED pin an output and turn it on
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  digitalWrite(ledPin, HIGH);

  // calibrate for the first five seconds after program runs
  while (millis() < 5000) {
    // record the maximum sensor value
    sensorValue = analogRead(A0);
    if (sensorValue > sensorHigh) {
      sensorHigh = sensorValue;
    }
    // record the minimum sensor value
    if (sensorValue < sensorLow) {
      sensorLow = sensorValue;
    }
  }
  // turn the LED off, signaling the end of the calibration period
  digitalWrite(ledPin, LOW);
}

void loop() {
  //read the input from A0 and store it in a variable
  sensorValue = analogRead(A0);

  // map the sensor values to a wide range of pitches
  int pitch = map(sensorValue, sensorLow, sensorHigh, 50, 4000);

  // play the tone for 20 ms on pin 8
  tone(8, pitch, 20);

  // wait for a moment
  delay(10);
}

程序功能概述

功能：

程序通过一个光敏电阻读取光强值，并根据光强值控制蜂鸣器的音调。光越强，音调越高。

硬件要求：

  • Arduino开发板。

  • 1个光敏电阻，连接到模拟引脚A0。

  • 1个10kΩ电阻，用于光敏电阻的分压电路。

  • 1个蜂鸣器，连接到数字引脚8。

输出：

根据光敏电阻的读数，控制蜂鸣器的音调。

代码结构

全局变量

int sensorValue; // 用于存储传感器读数
int sensorLow = 1023; // 用于校准的最低值
int sensorHigh = 0; // 用于校准的最高值
const int ledPin = 13; // LED连接到数字引脚13
  • 定义了存储传感器读数、校准值和LED引脚号的变量。

setup() 函数

void setup() {
  // 将LED引脚设置为输出模式并点亮LED
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  digitalWrite(ledPin, HIGH);

  // 在程序运行的前5秒内进行校准
  while (millis() < 5000) {
    // 读取光敏电阻的值
    sensorValue = analogRead(A0);
    // 记录最大传感器值
    if (sensorValue > sensorHigh) {
      sensorHigh = sensorValue;
    }
    // 记录最小传感器值
    if (sensorValue < sensorLow) {
      sensorLow = sensorValue;
    }
  }
  // 熄灭LED，表示校准结束
  digitalWrite(ledPin, LOW);
}

  • 设置LED引脚：将数字引脚13设置为输出模式并点亮LED。

  • 校准传感器：在程序运行的前5秒内，读取光敏电阻的值，记录最大值和最小值。

  • 校准结束：熄灭LED，表示校准完成。

loop() 函数

void loop() {
  // 读取光敏电阻的值
  sensorValue = analogRead(A0);

  // 将传感器值映射到一个宽范围的音调
  int pitch = map(sensorValue, sensorLow, sensorHigh, 50, 4000);

  // 在引脚8上播放音调，持续20毫秒
  tone(8, pitch, 20);

  // 等待一段时间
  delay(10);
}

  • 读取传感器值：使用analogRead(A0)读取光敏电阻的值。

  • 映射传感器值：使用map()函数将传感器值（sensorLow到sensorHigh）映射到音调范围（50到4000）。

  • 播放音调：使用tone(8, pitch, 20)在数字引脚8上播放音调，持续20毫秒。

  • 延迟：使用delay(10)等待10毫秒，以便下一次读取。

运行过程

  1. 将Arduino开发板通过USB连接到计算机。

  2. 将光敏电阻连接到模拟引脚A0，并通过10kΩ电阻形成分压电路。

  3. 将蜂鸣器连接到数字引脚8。

  4. 上传代码到Arduino开发板。

  5. 打开Arduino IDE的串口监视器（可选）。

  6. 观察蜂鸣器的音调变化：

  7. 在程序运行的前5秒内，程序会自动校准光敏电阻的值。

  8. 校准完成后，LED熄灭。

  9. 根据光强的变化，蜂鸣器的音调会相应变化。光越强，音调越高。

注意事项

  • 硬件连接：确保光敏电阻和蜂鸣器的连接正确。

  • 校准时间：程序会在运行的前5秒内自动校准光敏电阻的值。在这段时间内，确保光敏电阻的光强变化范围覆盖了您希望使用的范围。

  • 音调范围：map()函数将传感器值映射到音调范围（50到4000）。可以根据需要调整这个范围。

  • 延迟时间：delay(10)确保程序不会过快运行，可以根据需要调整延迟时间。

视频讲解

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