描述

顧名思義，我的最終項(xiàng)目是讓 Segbot 與我一起演奏二重奏，同時(shí)隨著我演奏的二重奏部分跳舞。我選擇的歌曲是鋼琴家中的經(jīng)典二重唱“Heart and Soul”，最初由 Hoagy Carmichael 于 1938 年創(chuàng)作。為此，最重要的功能是利用 FFT 信號(hào)處理來(lái)觸發(fā)不同的動(dòng)作，例如開(kāi)始歌曲或基于特定頻率信號(hào)的 Segbot 的各種舞蹈動(dòng)作。在二重奏中，Segbot 使用原始蜂鳴器和為本項(xiàng)目添加的另外三個(gè)蜂鳴器播放節(jié)奏，而我在鋼琴上演奏旋律。Segbot 將對(duì)鋼琴的音符輸出的不同頻率做出反應(yīng)，并隨著旋律起舞。我想知道原作曲家會(huì)如何看待 Segbot 對(duì)他作品的演繹。

在我在 UIUC 的最后一個(gè)學(xué)期，研究這個(gè) Segbot 是我發(fā)現(xiàn)在我的本科生涯中最具挑戰(zhàn)性但也是最引人注目的課程之一的主要重點(diǎn)。為了開(kāi)發(fā)我在課堂上的期末項(xiàng)目，我的主要目標(biāo)是建立自平衡能力并使用麥克風(fēng)傳感器。為此，我不僅需要引入一些新代碼，而且還嚴(yán)重依賴于整個(gè)課程中教授的材料以及 TI F28379D Launchpad 的多功能性。

我在最終項(xiàng)目中使用的代碼借鑒了我們迄今為止在本課程中完成的所有實(shí)驗(yàn)室作業(yè)。然而，該項(xiàng)目最重要的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室是 Lab 3 和 Lab 7。在 Lab 3 中，我們了解了 Segbot 的蜂鳴器，以及使用 Launchpad 中的 PWM（脈沖寬度調(diào)制）引腳向主機(jī)播放歌曲的能力。周期，或所選 C??PU 定時(shí)器中斷的速度。Lab 7 建立在 Lab 4、5 和 6 的基礎(chǔ)上，使 Segbot 能夠自我平衡，并使用鍵盤(pán)按鈕進(jìn)行控制。實(shí)驗(yàn)室 1 中的代碼還實(shí)現(xiàn)了讓 Segbot 上的 LED 燈顯示對(duì)應(yīng)于不同舞蹈動(dòng)作的不同數(shù)字。

雖然之前的課程為該項(xiàng)目提供了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的開(kāi)端，但仍有一些剩余的步驟。第一步是將三個(gè)額外的蜂鳴器和電阻器焊接到 Segbot，并將這些蜂鳴器和電阻器系列中的每一個(gè)發(fā)送到可用的 PWM 引腳。這是對(duì) Segbot 的唯一物理修改，但為了適應(yīng)這種變化，還需要更改基于 Lab 3 的代碼，以使用分配給每個(gè)蜂鳴器的四個(gè)不同 PWM 引腳同時(shí)播放四個(gè)音符。還需要更改基于 Lab 7 的代碼，以允許 Segbot 跳舞并執(zhí)行其他操作以響應(yīng)特定頻率。為此，首先引入了乒乓緩沖區(qū)樣式代碼來(lái)讀取麥克風(fēng)給出的 FFT 信號(hào)。使用這個(gè)，

經(jīng)過(guò)幾個(gè)晚上的 Segbot 舞蹈課，機(jī)器人既可以背誦二重奏，也可以根據(jù)鋼琴音符的 FFT 縮放頻率執(zhí)行各種舞蹈動(dòng)作。