[作品提交] 【Follow me第二季第1期】+任务提交汇总

流水源 2024-8-27 23:29 楼主

主要任务提交汇总：

入门开发环境使用的是arduino ide开发的。搭建环境很简单，就不多说了。具体搭建如下帖子。

【Follow me第二季第1期】arduino开发环境的搭建和点灯 https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1289879-1-1.html

下面是基础任务一（必做）：控制板载炫彩LED，跑马灯点亮和颜色变换。主要使用了Adafruit Circuit Playground Express开发板，通过USB供电。

在如下帖子，实现彩灯跑马变幻颜色。

【Follow me第二季第1期】arduino控制板载炫彩跑马灯 https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1289916-1-1.html

上面就是红绿蓝3种不同颜色的灯循环跑马效果了。

代码：

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
#if TASK_NUM == 1
#include <Adafruit_CircuitPlayground.h>
#include <Adafruit_Circuit_Playground.h>
//基础任务一（必做）：控制板载炫彩LED，跑马灯点亮和颜色变换
Adafruit_CircuitPlayground cplay = Adafruit_CircuitPlayground();
#define LED_PIN   13
// the setup function runs once when you press reset or power the board
void setup() {
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
  cplay.begin();
  cplay.setBrightness(50);

}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
  Serial.println(cplay.lightSensor());
  Serial.println(cplay.temperature());
  
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    cplay.setPixelColor(i, 25*i+25, 0, 0); // 设置LED为red色
    delay(100);
  }
  cplay.clearPixels();
  delay(100);                       // wait for a second

  digitalWrite(LED_PIN, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    cplay.setPixelColor(i, 0, 0, 25*i+25); // 设置LED为blue色
    delay(100);
  }
  cplay.clearPixels();
  delay(100);                       // wait for a second

  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    cplay.setPixelColor(i, 0, 25*i+25, 0); // 设置LED为green色
    delay(100);
  }
  cplay.clearPixels();
  delay(100);                       // wait for a second
}
#endif

接着基础任务二（必做）：监测环境温度和光线，通过板载LED展示舒适程度。主要使用了Adafruit Circuit Playground Express开发板，通过USB供电。

具体查看如下帖子：

【Follow me第二季第1期】监测环境温度和光线，通过板载LED展示舒适程度 https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1290437-1-1.html

主要是取温度和光照一个舒适的数据范围，在范围内，所有10个彩灯为绿色呼吸。

前5颗彩灯标识温度舒适范围，在舒适范围内5个灯绿色呼吸，高于舒适温度范围用红色灯标识，灯的数量越多表示温度越高。低于舒适温度范围用蓝色灯标识，灯的数量越多表示温度越低。

后5颗彩灯标识光照舒适范围，在舒适范围内5个灯绿色呼吸，高于舒适光照范围用红色灯标识，灯的数量越多表示光照越强。低于舒适光照范围用蓝色灯标识，灯的数量越多表示光照越弱。

下面全绿灯表示温度和光照都在设置的舒适数据范围。

下面是光照超出舒适范围，太亮了。有一边显示红灯。

下面是温度不在舒适范围，太冷了。使用蓝色灯标识。

代码如下：

#if TASK_NUM == 2
//2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
#include <Adafruit_CircuitPlayground.h>
#include <Adafruit_Circuit_Playground.h>
//基础任务二（必做）：监测环境温度和光线，通过板载LED展示舒适程度
Adafruit_CircuitPlayground cplay = Adafruit_CircuitPlayground();
#define LED_PIN   13

uint32_t lightbress;
uint8_t  l_dir;
int  light_val;
int  temp_val;
int  g_state;
// the setup function runs once when you press reset or power the board
void setup() {
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
  cplay.begin();
  cplay.setBrightness(50);
  lightbress = 0;
  l_dir = 0;
  g_state = 0;
}
// the loop function runs over and over again forever
void loop() 
{
    light_val = cplay.lightSensor();
    temp_val  = cplay.temperature() * 100;
    Serial.println(light_val);
    Serial.println(temp_val);
    switch(g_state)
    {
      case  0:
          for (int i = 0; i < 10; i++) 
          {
            cplay.strip.setPixelColor(i, 0, lightbress * 10, 0); // 设置LED为green色
          }
          cplay.strip.show();
          if(l_dir == 0)
          {
            lightbress++;
            if(lightbress == 15) l_dir = 1;
          }else
          {
            if(lightbress) lightbress--;
            else l_dir = 0;
          }
          
          if((light_val > 510) || (light_val < 190) || (temp_val > 3250)||(temp_val < 2950))
          {
            lightbress = 0;
            g_state = 1;
          }
          break;
      case 1:
          //温度
          int level;
          uint8_t r_color,g_color,b_color;
          if(temp_val > 3200)
          {
              level = (temp_val - 3200)/100;
              r_color = lightbress * 10;
              b_color = 0;
              g_color = 0;
          }else if(temp_val < 3000)
          {
              level = (3000 - temp_val)/100;
              b_color = lightbress * 10;
              r_color = 0;
              g_color = 0;
          }else
          {
            g_color = lightbress * 10;
            r_color = 0;
            b_color = 0;
          }
          if(level >= 5)  level = 5;
          for (int i = 0; i < 5; i++) 
          {
              if(i<level)  cplay.strip.setPixelColor(i, r_color, g_color, b_color); // 设置LED为blue red色
              else  cplay.strip.setPixelColor(i, 0, g_color, 0); // 设置LED为blue red色
          }
          
          //光照
          if(light_val > 500)
          {
              level = (light_val - 500)/80;
              r_color = lightbress * 10;
              b_color = 0;
              g_color = 0;
          }else if(light_val < 200)
          {
              level = (200 - light_val)/30;
              b_color = lightbress * 10;
              r_color = 0;
              g_color = 0;
          }else
          {
            g_color = lightbress * 10;
            r_color = 0;
            b_color = 0;
          }
          if(level >= 5)  level = 5;
          for (int i = 5; i < 10; i++) 
          {
              if(i>=(10-level))  cplay.strip.setPixelColor(i, r_color, g_color, b_color); // 设置LED为blue red色
              else  cplay.strip.setPixelColor(i, 0, g_color, 0); // 设置LED为blue red色
          }
          cplay.strip.show();
          lightbress++;
          if(lightbress == 15)  lightbress = 0;
          
          if((light_val <= 500) && (light_val >= 200) && (temp_val <= 3250) && (temp_val >= 2950))
          {
            lightbress = 0;
            g_state = 0;
          }
          break;    
    }
    delay(100);
}
#endif

接着是基础任务三（必做）：接近检测——设定安全距离并通过板载LED展示，检测到入侵时，发起声音报警。

使用的是光照传感器来检测距离远近的。用手从远往近挡住光线传感器可以看到亮灯数变化。

具体帖子如下：

【Follow me第二季第1期】接近检测设定安全距离并通过板载LED展示 https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1290460-1-1.html

使用光照来检测距离，环境光有很大影响。后面我尝试使用了红外发射和接收管来做了一下。但是使用红外时检测距离不是很大。

代码如下：

#if  TASK_NUM == 3
//333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333
//基础任务三（必做）：接近检测——设定安全距离并通过板载LED展示，检测到入侵时，发起声音报警
#include <Adafruit_CircuitPlayground.h>
#include <Adafruit_Circuit_Playground.h>
Adafruit_CircuitPlayground cplay = Adafruit_CircuitPlayground();
#define LED_PIN   13

int light_val;
int level;

// the setup function runs once when you press reset or power the board
void setup() {
  // initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
  cplay.begin();
  cplay.setBrightness(50);
  
  pinMode(CPLAY_IR_EMITTER, OUTPUT);  
  digitalWrite(CPLAY_IR_EMITTER, LOW); // When not sending PWM, we want it low 
  pinMode(A10, INPUT); 
}
void loop() 
{

     uint8_t r_color,g_color,b_color;
    
    // light_val = cplay.lightSensor();
    // Serial.println(light_val);
    // if(light_val < 350)
    // {
    //     level = (350-light_val)/30;
    //     if (CircuitPlayground.slideSwitch()) {
    //       CircuitPlayground.speaker.enable(true);
    //       Serial.println("Slide to the left");
    //     }
        
    // }else
    // {
    //     level = 0;
    //     CircuitPlayground.speaker.enable(false);
    // }
    // if(level > 7)
    // {
    //   r_color = 0x50;
    //   g_color = 0;
    //   b_color = 0; 
    //   CircuitPlayground.playTone(500 + level * 500, 100);
    // }else if(level >4)
    // {
    //   r_color = 0;
    //   g_color = 0x50;
    //   b_color = 0;
    //   CircuitPlayground.playTone(500 + level * 500, 100);
    // }else 
    // {
    //   r_color = 0;
    //   g_color = 0;
    //   b_color = 0x50;
    //   CircuitPlayground.playTone(500 + level * 500, 100);
    // }
    // for (int i = 0; i < 10; i++)
    // {
    //   if(i<level)  cplay.strip.setPixelColor(i, r_color, g_color, b_color); // 
    //   else  cplay.strip.setPixelColor(i, 0, 0, 0); //
    // }
    // cplay.strip.show();

   // Measure the proximity level and use it to light up its LEDs.
   digitalWrite(CPLAY_IR_EMITTER, HIGH);
   delay(10);
   digitalWrite(CPLAY_IR_EMITTER, LOW);
   int prox = analogRead(A10);
   if(prox > 650) level = 11;
   else if(prox < 300) level = 0;
   else level = (prox - 300)/34;
   Serial.print("IR_Vol:");Serial.println(prox);
   Serial.print("Level: ");Serial.println(level);
   for (int i = 0; i < 10; i++) {
      if(i<level)  cplay.strip.setPixelColor(i, 250, 0, 0); // 
      else  cplay.strip.setPixelColor(i, 0, 0, 0); //
   }
   CircuitPlayground.strip.show();
   if (level > 4) {
     CircuitPlayground.playTone(330, 100);
   }
   delay(100);
}
#endif

再接着是进阶任务（必做）：制作不倒翁——展示不倒翁运动过程中的不同灯光效果。

这个是通过读取加速度传感器来实现不同姿态显示灯光。通过Z轴加速度来确定倾斜的角度大小，角度越小就显示红色灯，角度越大实现蓝色灯垂下的效果。

通过X，Y轴加速度的数值来确定方位，通过正负值分为4个象限来显示周围的灯。

下面是倾斜不同角度的灯光效果。

当水平放置时，所有灯为红色，并且有个绿灯跑马灯效果。

代码：

#if TASK_NUM == 4
//444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
//进阶任务（必做）：制作不倒翁——展示不倒翁运动过程中的不同灯光效果
#include <Adafruit_CircuitPlayground.h>
#define LED_PIN   13
int x,y,z;
uint8_t r,g,b;
uint8_t led_color[16][4];
uint8_t led_num,led_index;
// the setup function runs once when you press reset or power the board
void setup() {
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Circuit Playground test!");
  CircuitPlayground.begin();
  CircuitPlayground.strip.setBrightness(255);
  led_num = 6;
  led_index = 0;
}
void loop() 
{
    x = CircuitPlayground.motionX() * 100;
    y = CircuitPlayground.motionY() * 100;
    z = CircuitPlayground.motionZ() * 100;
    
    if((z > 900) || (z < -900)) led_num = 6;
    else if((z > 830) || (z < -830)) led_num = 5;
    else if((z > 750) || (z < -750)) led_num = 4;
    else if((z > 600) || (z < -600)) led_num = 3;
    else if((z > 300) || (z < -300)) led_num = 2;
    else  led_num = 1;
    if(led_num < 6)
    {
      if((x>0) && (y>0))    //1
      {
          int ttan = 100*y / x;
          if(ttan < 26)  led_index = 9;
          else if(ttan < 100)  led_index = 10;
          else if(ttan < 373)  led_index = 11;
          else led_index = 0;
      }else if((x<0) && (y>0))    //2
      {
          int ttan = 0 - (100*y / x);
          if(ttan < 26)  led_index = 3;
          else if(ttan < 100)  led_index = 2;
          else if(ttan < 373)  led_index = 1;
          else led_index = 0;
      }else if((x<0) && (y<0))    //3
      {
          int ttan = (100*y / x);
          if(ttan < 26)  led_index = 3;
          else if(ttan < 100)  led_index = 4;
          else if(ttan < 373)  led_index = 5;
          else led_index = 6;
      }else if((x>0) && (y<0))    //4
      {
          int ttan = 0 - (100*y / x);
          if(ttan < 26)  led_index = 9;
          else if(ttan < 100)  led_index = 8;
          else if(ttan < 373)  led_index = 7;
          else led_index = 6;
      }
    }else
    {
      led_index ++;
      led_index %= 12;
    }

      for (int i = 1; i <= 6; i++)
      {
        if(i<=led_num)
        {
          led_color[(led_index + i) % 12 ][0] = 0x80;
          led_color[(led_index + i) % 12 ][1] = 0;
          led_color[(led_index + i) % 12 ][2] = 0;
          led_color[(12 + led_index - i) % 12 ][0] = 0x80;
          led_color[(12 + led_index - i) % 12 ][1] = 0;
          led_color[(12 + led_index - i) % 12 ][2] = 0;
        }else
        {
          led_color[(led_index + i) % 12 ][0] = 0;
          led_color[(led_index + i) % 12 ][1] = 0;
          led_color[(led_index + i) % 12 ][2] = 0x30;
          led_color[(12 + led_index - i) % 12 ][0] = 0;
          led_color[(12 + led_index - i) % 12 ][1] = 0;
          led_color[(12 + led_index - i) % 12 ][2] = 0x30;
        }
      }
      led_color[(led_index )][0] = 0;
      led_color[(led_index )][1] = 0xF0;
      led_color[(led_index )][2] = 0;

    for (int i = 1; i < 12; i++)
    {
        if(i<6)
        {
            CircuitPlayground.strip.setPixelColor(i-1,led_color[i][0], led_color[i][1],  led_color[i][2]); //
        }
        else if(i>6)
        {
            CircuitPlayground.strip.setPixelColor(i-2,led_color[i][0], led_color[i][1],  led_color[i][2]); //
        }
    }
    CircuitPlayground.strip.show();
    /************* TEST ACCEL */
    // Display the results (acceleration is measured in m/s*s)
    Serial.print("X: "); Serial.print(x);
    Serial.print(" \tY: "); Serial.print(y);
    Serial.print(" \tZ: "); Serial.print(z);
    Serial.println(" m/s^2");
        
    delay(50);
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
    delay(50);
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
}
#endif

最后是创意任务：钢琴弹奏，通过触摸引脚弹奏音乐，并配合灯光效果。

板上有7个触摸端口，正好可以对应do、re、mi、fa、sol、la、si 7个音节。这里还实现了通过左右按键来改变低，中，高音。

主要代码如下：

#if TASK_NUM == 5
//5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555
//创意任务三：水果钢琴——通过触摸水果弹奏音乐，并配合灯光效果
#include <Adafruit_CircuitPlayground.h>
#define LED_PIN   13

#define TONE_DURATION_MS  80  // Duration in milliseconds to play a tone when touched.
uint16_t CAP_THRESHOLD = 200;  // Threshold for a capacitive touch (higher = less sensitive).
uint8_t playSound;
uint16_t cap_val;

uint8_t  music_lmh = 1;  //0-低音，1-中音，2-高音
uint16_t music_hz_tbl[3][8]=  //音频对照表
{
{262,  294,  330,  349,  392,  440,  494,  0},
{523,  587,  659,  698,  784,  880,  988,  0},
{1046, 1175, 1318, 1397, 1568, 1760, 1976, 0},
};

void setup() 
{
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Circuit Playground test!");
  CircuitPlayground.begin();
  CAP_THRESHOLD = 600;
}

void loop() 
{
    if (CircuitPlayground.slideSwitch()) 
    {
      if(playSound) Serial.println("Slide to the left");
      playSound = 0;
    } else 
    {
      if(!playSound) Serial.println("Slide to the right");
      playSound = 1;
    }
    /************* TEST BOTH BUTTONS */
    if (CircuitPlayground.leftButton()) {
      Serial.println("Left level ++");
      music_lmh++;
      if(music_lmh>2) music_lmh=2;
      while(CircuitPlayground.leftButton()) delay(10);
    }
    if (CircuitPlayground.rightButton()) {
      Serial.println("Right level --");
      if(music_lmh) music_lmh--;
      while(CircuitPlayground.rightButton()) delay(10);
    }

    //清除灯
    for (int i=0; i<10; ++i) 
    {
      CircuitPlayground.strip.setPixelColor(i, 0);
    }
    CircuitPlayground.strip.show();

    //11111111111111111111111111111111
    cap_val = CircuitPlayground.readCap(3);
    if (cap_val >= CAP_THRESHOLD) {
      Serial.print("#1:");    Serial.println(cap_val);
      if (playSound) {
        for (int i=0; i<10; ++i)  CircuitPlayground.strip.setPixelColor(i, CircuitPlayground.colorWheel(0));
        CircuitPlayground.strip.show();
        CircuitPlayground.playTone(music_hz_tbl[music_lmh][0], TONE_DURATION_MS);  // 262hz = C4
      }
    }
    //2222222222222222222222222222222
    cap_val = CircuitPlayground.readCap(2);
    if (cap_val >= CAP_THRESHOLD) {
      Serial.print("\t#2:");  Serial.println(cap_val);
      if (playSound) {
        for (int i=0; i<10; ++i)  CircuitPlayground.strip.setPixelColor(i, CircuitPlayground.colorWheel(256/10));
        CircuitPlayground.strip.show();
        CircuitPlayground.playTone(music_hz_tbl[music_lmh][1], TONE_DURATION_MS);  // 294hz = D4
      }
    }
    //333333333333333333333333333333333
    cap_val = CircuitPlayground.readCap(0);
    if (cap_val >= CAP_THRESHOLD) {
      Serial.print("\t\t#3:");  Serial.println(cap_val);
      if (playSound) {
        for (int i=0; i<10; ++i)  CircuitPlayground.strip.setPixelColor(i, CircuitPlayground.colorWheel(256/10*3));
        CircuitPlayground.strip.show();
        CircuitPlayground.playTone(music_hz_tbl[music_lmh][2], TONE_DURATION_MS);  // 330hz = E4
      }
    }
    //4444444444444444444444444444444444
    cap_val = CircuitPlayground.readCap(1);
    if (cap_val >= CAP_THRESHOLD) {
      Serial.print("\t\t\t#4:");  Serial.println(cap_val);
      if (playSound) {
        for (int i=0; i<10; ++i)  CircuitPlayground.strip.setPixelColor(i, CircuitPlayground.colorWheel(256/10*4));
        CircuitPlayground.strip.show();
        CircuitPlayground.playTone(music_hz_tbl[music_lmh][3], TONE_DURATION_MS);  // 349hz = F4
      }
    }
    //555555555555555555555555555555555
    cap_val = CircuitPlayground.readCap(6);
    if (cap_val >= CAP_THRESHOLD) {
      Serial.print("\t\t\t\t#5:");  Serial.println(cap_val);
      if (playSound) {
        for (int i=0; i<10; ++i)  CircuitPlayground.strip.setPixelColor(i, CircuitPlayground.colorWheel(256/10*5));
        CircuitPlayground.strip.show();
        CircuitPlayground.playTone(music_hz_tbl[music_lmh][4], TONE_DURATION_MS);  // 392hz = G4
      }
    }
    //66666666666666666666666666666666666
    cap_val = CircuitPlayground.readCap(9);
    if (cap_val >= CAP_THRESHOLD) {
      Serial.print("\t\t\t\t\t#6:");  Serial.println(cap_val);
      if (playSound) {
        for (int i=0; i<10; ++i)  CircuitPlayground.strip.setPixelColor(i, CircuitPlayground.colorWheel(256/10*6));
        CircuitPlayground.strip.show();
        CircuitPlayground.playTone(music_hz_tbl[music_lmh][5], TONE_DURATION_MS);  // 440hz = A4
        delay(5);
      }
    }
    //7777777777777777777777777777777777777
    cap_val = CircuitPlayground.readCap(10);
    if (cap_val >= CAP_THRESHOLD) {
      Serial.print("\t\t\t\t\t\t#7:"); Serial.println(cap_val);
      if (playSound) {
        for (int i=0; i<10; ++i)  CircuitPlayground.strip.setPixelColor(i, CircuitPlayground.colorWheel(256/10*8));
        CircuitPlayground.strip.show();
        CircuitPlayground.playTone(music_hz_tbl[music_lmh][6], TONE_DURATION_MS);  // 494hz = B4
      }
    }
    delay(30);
}

#endif

代码文件：

AdafruitExpress.zip (4.14 KB)
(下载次数: 1, 2024-8-27 23:28 上传)

最后总结：

第一次参加这个活动，比较顺利完成了上述任务。这次参加活动主要使用了arduino ide来开发，也是初次使用这个arduino。以前也听说了很多arduino的优势，但是没怎么用过。当初参加活动也是为了学习一下arduino的开发方式。所以开始的时候花了不少时间熟悉这个arduino开发环境，总的来说用过之后感觉用这个arduino开发太方便了，外设所有驱动都写好了，直接写应用就可以了。再就是这个Adafruit Circuit Playground Express开发板上面板载外设多，功能强大，不需要外接设备就可以做很多创意了，这也是吸引我的地方。

下面就是整个任务的视频效果。

视频：

汇总提交

本帖最后由流水源于 2024-10-9 20:56 编辑

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