S3i第9課按鍵(上)

由 roc · 2018-07-12

按鍵：可以控制通路或斷路的開關。（註）

微動開關、水銀開關、滾珠開關、磁簧開關等也都是同樣的原理，可以控制電路的通路或斷路，也都可以適用本課的教學及範例。

一、基本測試

iL學習板有2個開關，分別接數位腳位D12和類比腳位A2

A、按鍵模組1：[KEY1]

使用Jump直接將D12和12KEY連接，接線圖如下：

按鍵一邊接5V，另一邊接電阻再接地(GND)，中間拉一條訊號線到數位腳D12當作判斷輸入訊號。

按下開關，形成通路，數位腳位D12讀到高電位(1)，鬆開開關，變成斷路，數位腳位D12讀到低電位(0)。

WFduino預設腳位是OUTPUT，改設定成INPUT時需要在設定之後加一個等待時間，讓程式有時間轉換。

加上[說(讀取數位腳位(12))]，可以從螢幕上看到讀取(輸入)的結果。

如果按鍵按下時，數位腳D12得到1(高電位)。

否則(沒有按鍵按下時)，數位腳D12是0(低電位)。

程式下載：

延伸：

1.請同學思考[重複無限次]這個積木可不可以去掉？

2.試試看去掉後的執行結果有什麼不同？

3.加上LED指令，讓按下按鍵時LED會亮，放開按鍵時LED會熄滅。

4.加上蜂鳴器指令，讓按下按鍵時蜂鳴器會響。

B、按鍵模組2：[KEY2]

使用Jump直接將A2和KEY2連接，接線圖如下：

按鍵一邊接5V，另一邊接電阻再接地(GND)，中間拉一條訊號線到類比腳位A2當作判斷輸入訊號。

按下開關，形成通路，類比腳位A2讀到高電位(1023)，鬆開開關，變成斷路，類比腳位A2讀到低電位(0)。

加上[說(類比腳位(A2))]，可以從螢幕上看到讀取類比腳A2的結果。

如果按鍵按下時，類比腳A0得到1023。

否則(沒有按鍵按下時)，類比腳A0得到0。

程式下載：

延伸：

1.類比腳A0~A5一般用來接受類比電壓輸入，接收後顯示的值為0~1023。

實際測試結果，如果按鍵按下時，類比腳A0得到的值卻可能不是1023？

2.請同學思考[重複無限次]這個積木可不可以去掉？

3.試試看去掉後的執行結果有什麼不同？

4.加上LED指令，讓按下按鍵時LED會亮，放開按鍵時LED會熄滅。

5.加上蜂鳴器指令，讓按下按鍵時蜂鳴器會響。

二、運用數位輸入來控制LED亮或滅

按下[按鍵1][KEY1]，黃色LED亮燈，放開按鍵，LED熄滅。

數位腳D12用來接受數位輸入，接收後顯示的值為0或1，輸入端低電位時值為0，輸入端高電位時值為1

由數位腳位D13來控制輸出高電位或低電位，讓黃色LED燈亮或滅。

[腳位(12)模式設為(INPUT)]：先設定要用到的腳位，數位腳位D12為INPUT(輸入)

[等待1秒]，讓程式有時間轉換。

[重複無限次]，[說(讀取數位腳位12)]，讓我們可以看到數位腳12的數值變化。

如果按下按鍵時，數位腳12得到1，這時數位腳D13就輸出高電位，讓黃色LED亮。

否則(沒有按鍵時)，數位腳12得到0，這時就設置數位腳D13為低電位，讓黃色LED熄滅。

程式下載：

延伸：

1.請同學思考[重複無限次]這個積木可不可以去掉？

2.試試看去掉[[重複無限次]這個積木後的執行結果有什麼不同？

3.使用JUMP連接數位腳位D6和蜂鳴器，讓按下按鍵時蜂鳴器也會同時發出聲音。

三、運用Arduino的類比輸入來控制LED亮或滅

按下[按鍵2][KEY2]，黃色LED亮燈，放開按鍵，LED熄滅。

如果按鍵按下時，類比腳A2得到1023，這時就輸出一個高電位給數位腳D13，讓黃色LED亮燈。

否則(沒有按鍵按下時)，類比腳A0得到0，這時就設置數位腳D13為低電位，讓黃色LED熄滅。

[腳位A(2)模式設為(INPUT)]：先設定要用到的腳位，類比腳位A2為INPUT(輸入)

[等待1秒]，讓程式有時間轉換。

[重複無限次]，[說(讀取類比腳位A2)]，讓我們可以看到類比腳位A2的數值變化。

如果按下按鍵時，類比腳位A2得到1023，這時數位腳D13就輸出高電位，讓黃色LED亮。

否則(沒有按鍵時)，類比腳位A2得到0，這時就設置數位腳D13為低電位，讓黃色LED熄滅。

程式下載：

註：

1.類比腳A0~A5一般用來接受類比電壓輸入，接收後顯示的值為0~1023。

實際測試結果，如果按鍵按下時，類比腳A0得到的值卻可能不是1023？

2.使用JUMP連接數位腳位D6和蜂鳴器，讓按下按鍵時蜂鳴器也會同時發出聲音。

四、彈奏鼓聲

按下[按鍵1][KEY1]，黃色LED亮燈，並使用電腦喇叭發出鼓聲；放開按鍵，LED熄滅。

[重複無限次]：判斷按鍵是不是有按下按鍵，讀取數位腳位(12)的值。

如果按鍵按下時(數位腳位12獨到的值=1)，數位腳13就輸出一個1(高電位)，讓黃色LED亮，並[演奏節拍(2)(0.25)拍]，彈奏(鼓聲)和(節拍)。。

可以選擇演奏不同的[節拍]。

程式下載：

五、打擊樂

按下[按鍵1][KEY1]，黃色LED亮燈，並使用電腦喇叭發出鑼聲；放開按鍵，LED熄滅。

將程式的[演奏節拍(2)(0.25)拍]改為[播放聲音]，可以選擇發出不同的[聲音]

選取程式的[音效]，點選新聲音的小喇叭圖示

選擇要播放的聲音檔(可以先點檔案內的小三角形試聽)，按[確定]。

這次選[bell cymbal(敲鑼)]。

[重複無限次]：判斷按鍵是不是有按下按鍵，讀取數位腳位(12)的值。

如果按鍵按下時(數位腳位12獨到的值=1)，數位腳13就輸出一個1(高電位)，讓黃色LED亮，並播放音效[bell cymbal(敲鑼)]。

程式下載：

六、打擊樂(修正)

如果按下按鍵不放開，會發現鑼聲被中斷變成不像鑼聲。

修正如下：

改成[播放音效(…..)到底]，可以讓鑼聲完整的播完。

程式下載：

七、播放音樂

按下[按鍵1][KEY1]，黃色LED亮燈，並使用電腦喇叭發出音樂；放開按鍵，LED熄滅。

主程式同上。

選擇長一點的音效，變成按下按鍵播放一首音樂。

程式下載：

延伸：

播放自己載入的音樂。

八、播樂器聲音

按下[按鍵1][KEY1]，黃色LED亮燈，並使用電腦喇叭發出樂器的彈奏聲；放開按鍵，LED熄滅。

主程式同上。

使用[演奏樂器設為(…)]，選擇不同的樂器

使用[彈奏音階(…)(…)拍]，來設定(音階)和(節拍)。

程式下載：

九、改變主角造形

按下[按鍵1][KEY1]，黃色LED亮燈，並讓主角(小貓)改變造型及移動；放開按鍵，LED熄滅，動作停止。

主程式跟上面一樣。

再多加[造型換成下一個]及[播放音效(meow)]指令，當按下按鍵，播放音效並改變主角造型。

加上[移動5步]，讓小貓看起來像在走路。

程式下載：

十、向左走、向右走

按下[按鍵1][KEY1]，黃色LED亮燈，並讓主角(小貓)改變造型及向左移動；

按下[按鍵2][KEY2]，黃色LED亮燈，並讓主角(小貓)改變造型及向右移動；

放開按鍵，LED熄滅，動作停止。

使用[如果(…)那麼]來判斷，按下[按鍵1][KEY1]或[按鍵2][KEY2]

然後分別讓小貓向左走或向右走。

程式下載：

十一、主角做特效

按下[按鍵1][KEY1]，黃色LED亮燈，並讓主角(小貓)改變效果；放開按鍵，LED熄滅。

增加錄音效果

1.點選[音效]，再點[麥克風]圖樣，再點黑色圓點開始錄音

圓點變成紅色，開始錄音，錄好，再按一下，完成錄音。

按[編輯]可以作一些簡單的剪輯。

不斷的判斷按鍵是不是有按下。

如果按鍵沒被按下，就說 [請按按鍵！]。

如果按鍵按下時，就說[啊！我被按了]，並做魚眼效果及播放錄音音效。

程式下載：

延伸：

1.改用其他特效試試看。

2.可再增加聲音效果，或變換造型，或移動…….

十二、演奏自編歌曲

按下按鍵就彈奏演奏自編歌曲。

主程式：

設定樂器種類，上圖[演奏樂器設為1] 是鋼琴。

[重複無限次]：判斷按鍵是不是有按下按鍵，讀取數位腳位(12)的值。

如果按鍵按下時(數位腳位12獨到的值=1)，數位腳13就輸出一個1(高電位)，讓黃色LED亮，並演奏自編歌曲。

否則就數位腳13輸出一個0(低電位)，讓黃色LED熄滅。

製作音樂函式積木：

因為歌曲常常有一些重複的曲段，所以用積木來編排，節省程式長度，比較簡潔。

如果想要變換樂器聲音，只要更改[演奏樂器設為(…)]就可以了。

以小星星為例，主要分成3段，各用了2次。

主程式變得很簡短。

註：如果使用[製作一個函式積木]來寫程式的好處就是程式比較有規律，修改、除錯都比較容易。

程式下載：

十三、按鍵演奏歌曲

按下按鍵就彈奏一個單音，重複按下按鍵，就可以演奏出一首完整的歌曲。

主程式：

設定樂器種類，上圖[演奏樂器設為1] 是鋼琴。

製作音樂積木：

[等待直到(讀取數位腳位(12)=1)]，判斷按鍵是不是有按下按鍵，如果按下按鍵，就進行下一步[彈奏音階(…)(…)拍]，發出一個音。

將歌曲音符編排好，當按下按鍵時，就彈奏一個音符。

這樣就可以依序將歌播完。

因為歌曲常常有一些重複的曲段，所以用積木來編排，節省程式長度，比較簡潔。

如果想要變換樂器聲音，只要更改[演奏樂器設為(…)]就可以了。

以小星星為例，主要分成3段，各用了2次。

主程式變得很簡短。

註：如果使用[製作一個函式積木]來寫程式的好處就是程式比較有規律，修改、除錯都比較容易。

程式下載：

延伸：

1.學生自由創作不同的音樂

2.如何加快音樂節奏？

3.使用JUMP連接數位腳位D6和蜂鳴器，改成按下按鍵時使用蜂鳴器來演奏樂曲。

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註：

微動開關、按鍵開關、磁簧開關等原理也都類似，可以控制電路的通路或斷路，也都可以參考本課的教學及範例。

水銀開關

資料來源：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E9%8A%80%E9%96%8B%E9%97%9C

水銀開關，又稱傾側開關，是電路開關的一種，以一接著電極的小巧容器儲存著一小滴水銀，容器中多數注入惰性氣體或直接真空。

注意：

水銀對人體及環境均有毒害，故此使用水銀開關時，請務必小心謹慎，以免破損導致水銀漏出；在不再使用時，也應該妥善處理。

滾珠開關：

可以控制通路或斷路的開關，也可用來偵測是否傾斜。

金屬小管子有兩隻腳，在管子內有一顆或2顆金屬球，當管子成直立狀態，也就是腳朝下時，金屬球會落下接觸管子內的兩個接觸點接通兩隻腳，形成通路，若管子傾斜到一定程度後，就會斷路。

圖片來源：https://bizweb.dktcdn.net/100/017/780/files/sw520.png?v=1457663311199

(圖片來源：https://www.google.com.tw/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.blswitch.com%2FimageRepository%2Fbfbe8424-8c62-4274-b377-2e20941ac321.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.blswitch.com%2Fpro%2FpmcId%3D22.html&docid=_TsMRczrkXut7M&tbnid=KN_apMOscuRCMM%3A&vet=10ahUKEwjT8pbstNDVAhXHVZQKHRfrBkEQMwgrKAgwCA..i&w=500&h=380&bih=633&biw=1280&q=%E6%BB%BE%E7%8F%A0%E9%96%8B%E9%97%9C&ved=0ahUKEwjT8pbstNDVAhXHVZQKHRfrBkEQMwgrKAgwCA&iact=mrc&uact=8 )

彈簧開關：