掌控“百靈”的“非常6+1”紅外吉他

牟曉東

今天，我們來設計制作一個非常有趣好玩兒的“非常6+1”電吉他，使用的設備包括掌控板、百靈鴿擴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展板外接紅外線傳感器，讓掌控板再擴展出一個紅外感應的輸入接口，手一揮動即可觸發，這樣就實現了“非常6+1”的七個吉他和弦的輸入響應。

百靈鴿是與掌控板配套使用的擴展板，提供有3PIN標準傳感器接口和3個I2C接口，搭載的700mAh電池可供8路舵機運行，而且內置了音頻功放、溫濕度傳感器及六軸傳感器，可配合掌控板實現人工智能語音、物聯網等多種功能（如圖1、2）。

由于Mind+內置的聲音庫并沒有我們需要的電吉他音色，你需要先下載并導入我們前期錄制好的音頻文件。在前期我們使用麥克風采集了吉他的和弦音并用音頻編輯軟件分割剪輯輸出，生成對應的七個和弦WAV音頻文件。值得一提的是，常規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用。

現在開始“組裝”掌控板和百靈鴿。

將百靈鴿擴展板背面的三個螺絲擰下，再將掌控板對準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展板的擴展引腳P11接線柱連接好（百靈鴿的P11其實就是對應掌控板的B按鍵），注意一定要對應好電源的正極VCC、負極GND和信號端OUT（S），不能接錯（如圖3）。

接下來，將掌控板通過USB數據線連接電腦，運行Mind+，新建一個項目文件，點擊“連接設備”菜單命令。如果出現“連接設備成功”的提示，同時右上方的菜單顯示類似于“COM3-CP210x”的字樣，說明掌控板已經被Mind+正確識別（如果是第一次使用，Mind+會快速進行相關驅動的安裝）。

保持右上角Mind+的運行狀態是“實時模式”，依次點擊左下角的“擴展→主控板→掌控板”。此時，Mind+主界面左側“模塊”區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”模塊提供了設定任意音符的播放功能，也可以進行自定義錄制（相當于通過麥克風的“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選擇最上方的“上傳聲音”項，一次導入全部七段和弦音頻。此時可點擊左側音頻進行試聽，并根據播放效果進行“快一點”、“響一點”等處理做進一步的修飾，您下載的音頻已經進行過精準的剪輯，可直接使用（如圖5）。

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

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

“掌控→事件程序→當觸摸按鍵‘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“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）”、顏色為藍色;

“LED控制→設置LED燈亮度為‘6”;

“LED控制→關閉‘全部LED”。

表示當檢測到P按鍵被觸摸到時（即“接通”狀態），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色、再熄滅，即藍光閃爍一次。

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對應掌控板的B按鍵），第一條命令語句修改為“當‘B按鈕‘按下”（如圖7）。

調試時可在各個線程語句塊上用鼠標點擊進行測試——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》，按照正常的節拍分別觸摸對應的按鈕和紅外傳感器感應區域即可（如圖8）。