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一、设计者介绍
黄羽鸣，12岁，毕业于南宁市逸夫小学，爱好是发明创造。
二、指导老师
陆俊达
三、设计故事
黄羽鸣很喜欢打架子鼓，平时都是在兴趣班老师的指导下练习鼓点节奏。可当老师不在身边时，他的练习效果就没法评测了。于是，黄羽鸣希望发明一套鼓点节奏练习与评测系统，以便老师不在时也可以自行评测练习的效果。
四、作品意义
本作品可解决人们自学架子鼓时节奏评测难的问题，有助于音乐师资不足的地区开展音乐教学活动。
五、设计思路
利用开源的微控制器板，通过声光信号来引导用户学习正确的音乐节奏，即通过Arduino主控板来发送鼓点节奏的引導信号，记录和比较学习者击打节奏的时间值，然后经过计算分析得出打鼓节奏准确度的综合评分。
六、需要材料
Arduino主控板、PM66 语音电路、4 位 LED 数码显示屏组件等。
七、科创过程
第一步：设计系统架构
作品的系统架构以Arduino主控板为核心，以外围的LED灯和语音电路作为鼓点节奏提示设备，用击鼓传感器采集用户击打节奏的信号，用数码显示屏输出最后的综合评分。
指导老师陆俊达：这个系统架构可以满足鼓点节奏练习和评测的基本要求，但音乐的节奏形式是多种多样的，Arduino主控板无法处理一些复杂节奏和快节奏的音乐，因此，若能采用32位的ARM7处理器作为主控制器，效果会更好。
第二步：部件选型
黄羽鸣选择开源的Arduino主控板作为系统的核心电路，是因其能通过各种各样的传感器来感知环境，并能通过控制灯光、马达和其他装置来反馈、影响环境。
为了提高作品的趣味性，黄羽鸣还在老师的推荐下使用了PM66语音电路、微动开关、4位LED数码显示屏组件等。
PM66语音电路可将鼓声、计时声、人声录制进去，然后通过Arduino主控板发出指令，在适当的时候播放这些声音，这样整个系统就会变得更有趣好玩了。
击鼓传感器由两个微动开关来实现，按下接通键后，便开始收集击鼓数据;断开则停止收集。击鼓评测的结果，由4位LED数码显示屏来显示，通过Arduino主控板发送指令、显示分数。
指导老师陆俊达：目前，作品仅用一个数码管显示屏来负责评分的输出，人机界面比较单调，对于低龄儿童缺乏足够的吸引力，后续可以采用彩色的图形液晶屏幕来改善人机界面的效果。
第三步：编写代码，烧录固件
作品的软件编写与固件编译下载，均使用与Arduino 主控板配套的Arduino IDE。主控板上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。
指导老师陆俊达：作为一款开放源代码的软件，Arduino IDE界面友好、语法简单，初学者较容易掌控。因此，黄羽鸣可以更加关注作品创意，更快完成项目，大大节约了时间成本。
第四步：设计与组装外壳
作品的外壳用AutoCAD 2014设计，用5mm厚度的澳松板为搭建原料。黄羽鸣先用学校卡魅实验室的激光切割机，将原料切割成合适的板材，再根据设计图将板材组装起来。
指导老师陆俊达：澳松板虽然有一定的硬度，但容易受潮变形，所以，要想使作品更可靠，在外壳选材、结构造型等方面仍需要优化设计，才能承受住用户的各种击打力度。
八、未来研究方向
1.增加自动更新作品内部节奏类型和调节速度的功能。目前作品只有一种示例—— 3/4 拍节奏类型，今后可以通过连接计算机，下载更多音乐节奏类型到设备内部;增加可调节速度的功能。
2.增加音色。目前作品只包含了底鼓和军鼓两种音色，今后可以增加更多乐器的音色，如不同类型的鼓及镲、锣等，提高系统的趣味性和仿真性。
/栏目责编：黄 茜/
黄羽鸣，12岁，毕业于南宁市逸夫小学，爱好是发明创造。
二、指导老师
陆俊达
三、设计故事
黄羽鸣很喜欢打架子鼓，平时都是在兴趣班老师的指导下练习鼓点节奏。可当老师不在身边时，他的练习效果就没法评测了。于是，黄羽鸣希望发明一套鼓点节奏练习与评测系统，以便老师不在时也可以自行评测练习的效果。
四、作品意义
本作品可解决人们自学架子鼓时节奏评测难的问题，有助于音乐师资不足的地区开展音乐教学活动。
五、设计思路
利用开源的微控制器板，通过声光信号来引导用户学习正确的音乐节奏，即通过Arduino主控板来发送鼓点节奏的引導信号，记录和比较学习者击打节奏的时间值，然后经过计算分析得出打鼓节奏准确度的综合评分。
六、需要材料
Arduino主控板、PM66 语音电路、4 位 LED 数码显示屏组件等。
七、科创过程
第一步：设计系统架构
作品的系统架构以Arduino主控板为核心，以外围的LED灯和语音电路作为鼓点节奏提示设备，用击鼓传感器采集用户击打节奏的信号，用数码显示屏输出最后的综合评分。
指导老师陆俊达：这个系统架构可以满足鼓点节奏练习和评测的基本要求，但音乐的节奏形式是多种多样的，Arduino主控板无法处理一些复杂节奏和快节奏的音乐，因此，若能采用32位的ARM7处理器作为主控制器，效果会更好。
第二步：部件选型
黄羽鸣选择开源的Arduino主控板作为系统的核心电路，是因其能通过各种各样的传感器来感知环境，并能通过控制灯光、马达和其他装置来反馈、影响环境。
为了提高作品的趣味性，黄羽鸣还在老师的推荐下使用了PM66语音电路、微动开关、4位LED数码显示屏组件等。
PM66语音电路可将鼓声、计时声、人声录制进去，然后通过Arduino主控板发出指令，在适当的时候播放这些声音，这样整个系统就会变得更有趣好玩了。
击鼓传感器由两个微动开关来实现，按下接通键后，便开始收集击鼓数据;断开则停止收集。击鼓评测的结果，由4位LED数码显示屏来显示，通过Arduino主控板发送指令、显示分数。
指导老师陆俊达：目前，作品仅用一个数码管显示屏来负责评分的输出，人机界面比较单调，对于低龄儿童缺乏足够的吸引力，后续可以采用彩色的图形液晶屏幕来改善人机界面的效果。
第三步：编写代码，烧录固件
作品的软件编写与固件编译下载，均使用与Arduino 主控板配套的Arduino IDE。主控板上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。
指导老师陆俊达：作为一款开放源代码的软件，Arduino IDE界面友好、语法简单，初学者较容易掌控。因此，黄羽鸣可以更加关注作品创意，更快完成项目，大大节约了时间成本。
第四步：设计与组装外壳
作品的外壳用AutoCAD 2014设计，用5mm厚度的澳松板为搭建原料。黄羽鸣先用学校卡魅实验室的激光切割机，将原料切割成合适的板材，再根据设计图将板材组装起来。
指导老师陆俊达：澳松板虽然有一定的硬度，但容易受潮变形，所以，要想使作品更可靠，在外壳选材、结构造型等方面仍需要优化设计，才能承受住用户的各种击打力度。
八、未来研究方向
1.增加自动更新作品内部节奏类型和调节速度的功能。目前作品只有一种示例—— 3/4 拍节奏类型，今后可以通过连接计算机，下载更多音乐节奏类型到设备内部;增加可调节速度的功能。
2.增加音色。目前作品只包含了底鼓和军鼓两种音色，今后可以增加更多乐器的音色，如不同类型的鼓及镲、锣等，提高系统的趣味性和仿真性。
/栏目责编：黄 茜/