手机中的录音机可以记录实时的声音，用录音机录制一段声音，可以发现录制同时屏幕上会出现跳跃的波形，这些波形是如何产生的呢？又代表着什么意义呢？

要探索以上的问题，可以制作一个声音检测仪，用声音传感器检测声音，再用一个工具来显示声音波形，好搭BOX套件中有一个点阵LED模块可以作为显示工作，下面一起来认识一下：

点阵LED屏通过LED(发光二极管）组成，以灯珠亮灭来显示文字、图片、动画、视频等。LED点阵显示屏制作简单，安装方便，被广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。（如下图10-1所示）。

图10-1 点阵LED模块

智能实验箱中的点阵LED屏由64个红色LED组成，呈8行8列矩形排列，每个LED都有唯一的坐标。

图10-2 点阵LED的坐标系

要控制点阵模块，可以使用以下指令：

通过该指令中输入的坐标值可以选取要点亮的点。 “x”和“y”之后的输入框中的数值为想要点亮的LED的x坐标和y坐标。注意，这条指令只能将想要点亮的LED坐标送给点阵LED 模块，并不能使其点亮。

单独运行点阵显示点指令不能直接点亮点阵模块，必须运行点阵显示指令之后才能点亮。

运行该指令清除点阵LED模块中的所有数据，熄灭LED，同样需要配合点阵显示指令使用。

指令中间有8x8、共64个点，与点阵屏模块相对应；黑色的点表示点亮相应的LED，粉色的点表示熄灭相应的LED；用鼠标单击可以改变这些点的状态。

要制作本课的范例作品，可以按以下步骤先连接硬件、连接网络，然后进入“好好搭搭”网站编写、调试、编译、下载程序。

第一步：搭建硬件、连接网络。将点阵LED模块、数码管模块、声音传感器模块放置于主控板的任意六边形区域，磁铁吸合（如下图10-3所示）；打开主控板的电源开关，等待主控板连接网络成功。

图10-3 “声音检测仪”范例作品硬件连接图

第二步：进入网站。打开浏览器，登录“好好搭搭”网站；单击网站上方的“创作”按钮，在“无线编程”网页中选择“好搭BOX智能实验箱”模板，进入程序设计页。

在编程之前，先在下表中绘制出想要点亮的LED，并记录下它们的坐标值。

如：想要绘制有个对勾图案。

具体程序代码如下图10-4所示：

图10-4 “绘制对勾”程序代码

图10-5 “跳动的小心脏”动画图案

图10-6“唱歌的小人”动画图案

如果几何图形是有多条直线组成的，那么在坐标值中代入变量，能实现快速的绘制。

绘制如下图的一条竖线，一共点亮6个LED，X坐标为3。

图10-7 绘制一条直线

先初始化“点阵清除”，清除掉点阵LED模块中的数据。设定第一个点亮的LED坐标为x=3、y=0，依次写入6次点阵显示点指令，每运行一次，y的值增加1。最后，运行点阵显示指令。具体程序代码如下图10-8所示：

图10-8 “点阵绘制6点直线”程序代码

如希望将程序做进一步优化，那么将绘制直线的命题做如下归纳：绘制一条以坐标（x1，y1）为起点，长度为D的直线。如果为横线，则依次写入D次增加1的x坐标，y坐标不变；如果为竖线，则依次写入D次增加1的y坐标，x坐标不变。则程序代码优化如下图10-9所示：

图10-9 “点阵绘制长度为D的直线”的程序代码

图10-10 点阵绘制空心正方形与实心正方形

在第8课中，大家曾用数码管显示了各种环境下声音的强度值，大概在500~2500之间跳动。如何用最小长度为1最大长度为8的线段来对应声音强度值的500~2500。在数学上，将两个不同的数值范围进行对应，被称之为“映射”。

首先，需准确的测量声音强度的最大值和最小值。

用数码管测量并显示声音强度的最大值。需要创建一个变量Sound_max，用于存储声音的最大值，再创建一个变量Sound_now，用于存储每次读取声音传感器的值。即每读取声音强度值一次，先存储到变量Sound_now，再让变量Sound_now与Sound_max比较，如果Sound_now大于Sound_max，则将变量Sound_max的值替换为Sound_now的值。具体代码如下图10-11所示：

图10-11 “测量声音最大值”的程序代码

运行程序，并尝试使用各种方式发出声音，测试30秒，之后记录下Sound_max的值。

之后再采用类似方式测试声音强度的最小值Sound_min。具体代码如下图10-12所示：

图10-12 “测量声音最小值”的程序代码

运行程序，并保持安静，测试30秒，之后记录下Sound_min的值。

已经获取环境中声音的最大值的Sound_max和最小值Sound_min。将最大值和最小值之间的差值等分成9份，即全灭加8种点阵共9种状态，每一份的值相等，存到变量Sound_unit里。将采集值减去最小值再除以Sound_unit便得到了点阵上要点亮的最高点的坐标y_max，最后再用重复指令，从底部一直点亮到y_max的位置。具体代码如下图10-13所示：

图10-13“用点阵屏一条竖线的长度反映声音强度”的程序代码

案例三中，实现了用1条竖线反映声音的强度值，只需读取声音传感器8次，并把8次的测量值分别用于绘制8条竖线，并从左到右依次排列即可。具体代码如下图10-14所示：

图10-14 “用8条竖线显示声音的波形”程序代码

尝试利用蜂鸣器、单色LED模块、彩色LED模块和点阵模块等，制作一个灯光变化能跟随音乐律动的智能装置。

我打算这么做：_______________________________________________________

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做的时候需要注意：____________________________________________________

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