薛金 谢作如

学科关键词：音乐、数学、技术

钢琴作为西方古典音乐的乐器之王，初次出现是在十八世纪初期，经历了半个世纪的发展攀升到达音乐界的巅峰，莫扎特、勃拉姆斯、李斯特也先后投入了钢琴的怀抱。用开源硬件制作一台触摸钢琴，用电子科技对音乐艺术重新进行诠释，不仅有趣，还具有一定的挑战性，这既可以让学习者将硬件知识融会贯通，也可以锻炼其逻辑技巧，更可以让其体验钢琴演奏的乐趣。

原理分析

那如何制作一台触摸钢琴呢？制作触摸钢琴首先需要设计琴键及可以发声的装置，通过触摸不同的琴键，可以发出不同的音符。

触摸开关是人体或金属触碰后会被感应到的装置，其连接主控板，可以传递信号给主控板，再传递信号给发声装置。喇叭模块作为发声装置，接收到主控板传递的信号，发出不同的声音。由于Micro：bit与Arduino相比较，有较多的优势，故使用Micro：bit作为主控板。Micro：bit从其本质来说是一台信用卡大小的微型电脑，虽仅有信用卡的一半大小，但却搭载了5×5可编程LED点阵，两个可编程按键，如加速度计、电子罗盘、温度计、蓝牙等电子模块。从软件的角度来说，Micro：bit是由英国广播电视公司（BBC）专为青少年编程教育而设计的，通过在线的模块化编程环境，不仅避免了形形色色的驱动安装问题，同时也大大降低了使用者的编程门槛。触摸钢琴的原理逻辑图如图1所示。

原型设计

通过人体接触触摸开关传递信号至Micro：bit主板，Micro：bit主板控制喇叭模块发出相应频率的声音。……