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wie du mit dem Calliope Töne, Tonfolgen und kurze Melodien abzuspielen kannst.

MUSTERBEISPIELE

Der Calliope verfügt über einen eingebauten Lautsprecher, der auf dem Bord gut sichtbar ist. Um Töne und Melodien abzuspielen, importierst du das Modul music.

Eine Tonfolge abspielen

Mit dem Befehl pitch(f, 500) wird ein Ton mit der Frequenz f während 500 Millisekunden abgespielt. Um mehrere Töne nacheinander abzuspielen, gibst du die zugehörigen Frequenzen in einer Liste an und durchläufst diese mit einer for-Schleife.

Eine Tabelle mit Tönen und ihren Frequenzen findest du im Overlay-Fenster: O► Ein Ton mit der Frequenz 0 ist gleichbedeutend mit einer Pause.

Programm: [► WebTigerPython]

from music import *

song = [262, 294, 330, 349, 392, 392, 392, 0, 440, 440, 440, 440, 392]
for f in song: 
   pitch(f, 500)

Eingebaute Melodien abspielen
Einige Melodien sind bereits eingebaut. Ihre Namen findest du hier ⧉► oder in der Dokumentation. Du kannst das Abspielen der Melodien mit der Verwendung der Buttons kombinieren. Wenn du den Button A  drückst, wird die Melodie JUMP_UP abgespielt, beim Drücken des Buttons B die Melodie JUMP_DOWN.

Programm: [► WebTigerPython]

from calliope_mini import *
from music import *

while True:
    if button_a.was_pressed():
        play(JUMP_UP)
    if button_b.was_pressed():
        play(JUMP_DOWN)
    sleep(10)

Was passiert, wenn du die beiden Button miteinander gedrückt hältst?

Ein akustisches Lagemessgerät
Messgeräte mit akustischen Ausgaben sind sehr beliebt. Du erzeugst hier ein Tonsignal, dessen Höhe von der Seitwärtsneigung des Calliope abhängt. Ausgehend von einer Anfangsfrequenz f0 = 1000, berechnest du die steigenden bzw. fallenden Tonfrequenzen für Halbtöne der wohltemperierten Stimmung und spielst jeden Ton 100 Millisekunden lang ab. O►

Mit dem Button B kannst du das Tonsignal ausschalten.

Programm: [► WebTigerPython]

from music import *
from calliope_mini import *

def beep(n):
    freq = int(f0 * r**n)
    pitch(int(r**n * f0), 100)
    sleep(50)

f0 = 1000
r = 2**(1/12)
while not button_b.was_pressed():
    n = int(accelerometer.get_x() / 100)
    beep(n)
    sleep(10)

Mikrofon

Der Calliope besitzt ein Mikrofon, welches Geräusche detektieren kann. Das Mikrofon ist nur 3x4 mm gross. Die Funktion isClicked(level , rearm_time) gibt True zurück ,falls der Schallpegel den vorgegebenen Pegel (level = 1...500) übersteigt. Die Detektion wird danach während der rearm_time unterdrückt .

In deinem Programm wird der Schallpegel auf 20 gesetzt. Der Mikrofon reagiert bereits auf schwache Geräusche (Pfeifen, Klatschen, auf Tischklopfen usw.). Du musst aber warten bis das Programm gestartet ist und im Terminalfenster "starting" ausgeschrieben ist. Falls ein Geräusch detektiert wird, leuchten auf dem Display während 500 Millisekunden einige LEDs.

Programm: [► WebTigerPython]

from calliope_mini import *
from cpmike import *
    
print("starting")
while True:
    if isClicked(level = 20, rearm_time = 800):
        display.show(Image.DIAMOND)
        sleep(500)
        display.clear()

Kopfhörer oder Lautsprecher anschliessen

Anstelle des eingebauten Buzzers, der die Töne nur schlecht wiedergibt, kannst du einem externen Kopfhörer oder aktiven Lautsprecher (mit einem eingebauten Verstärker) an den Calliope anschliessen. Dazu brauchst du zwei Kabel mit Krokodilklemmen. Mit dem ersten Kabel (hier gelb) verbindest du den Pin GND mit dem hinteren Teil des Kopfhörersteckers. Mit dem zweiten Kabel (hier rot) verbindest du den Pin1 mit dem vorderen Teil des Kopfhörersteckers.

Um den Sound über den Pin1 auszugeben, musst du das Modul calliope_mini importieren und in der Funktion pitch() oder play() den Parameter pin auf pin1 setzen.

Damit du den Sound in den beiden Hörmuscheln hörst, musst du versuchen, die rote Krokodilklemme so anzubringen, dass sie die beiden vorderen Teile des Steckers berührt.

Programm: [► WebTigerPython]

from music import *
from calliope_mini import *

print("starting")
play(ENTERTAINER, pin = pin1)

MERKE DIR...

Den Kopfhörer musst du an die Ausgänge, die mit GND und P1 bezeichnet sind, anschliessen. Einen Ton mit der Frequenz f spielst du mit dem Befehl pitch(f, time) ab. Mit play(song) kannst du ganze Melodien, entweder als Tonfolge oder in musikalischer Notation abspielen.

Das eingebaute Mikrofon detektiert die Umgebungsgeräusche.

ZUM SELBST LÖSEN

ZUSATZSTOFF

Melodien in musikalischer Notation abspielen

Die Notation hält sich an folgende Regeln:

• Die zwölf Halbtöne einer Oktave haben  mit Kreuz geschrieben die Bezeichnungen C, C#, D, D#, E, F, F#, G, G#, A, A#, H  (auch mit Kleinbuchstaben). Für die Pause verwendet man die Note "R"
• Will man die Oktave wechseln, so schreibt man eine Oktavezahl hinter die Note, also C2 für die zweite Oktave (zu Beginn ist man in der 4. Oktave). Diese Oktave gilt dann für alle folgenden Noten, bis wieder eine Oktavezahl angegeben wird
  
• Hinter der Note kann ein Doppelpunkt mit einer Angabe der Dauer (in Ticks) stehen. Alle folgenden Noten werden dann mit dieser Dauer abgespielt, bis wieder eine neue Angabe der Dauer folgt.

Um eine Melodie zu komponieren, schreibst du die Noten in eine Liste, beispielsweise im folgenden Programm für einen Dur-  und nachfolgenden Moll-Akkord.

Programm: [► WebTigerPython]

from music import *

melody = ['e:4', 'f#', 'g#', 'r:2', 'e', 'f#', 'g:4']
play(melody)

Morse

Der Morsecode wird zur Übermittlung von Nachrichten verwendet. Buchstaben, Satzzeichen und Zahlen sind als kurzes Signal, langes Signal und Pause codiert. Mit dem eingebauten Lautsprecher kannst du sehr einfach Morse-Nachrichten erzeugen. Es ist zweckmässig, den Code in einem Python-Dictionary abzulegen.

Programm: [► WebTigerPython]

from calliope_mini import *
from music import *

dt = 100 # adapt to your speed

morse = {
'a':'.-'   , 'b':'-...' , 'c':'-.-.' , 'd':'-..'  , 'e':'.'    ,
'f':'..-.' , 'g':'--.'  , 'h':'....' , 'i':'..'   , 'j':'.---' ,
'k':'-.-'  , 'l':'.-..' , 'm':'--'   , 'n':'-.'   , 'o':'---'  ,
'p':'.--.' , 'q':'--.-' , 'r':'.-.'  , 's':'...'  , 't':'-'    ,
'u':'..-'  , 'v':'...-' , 'w':'.--'  , 'x':'-..-' , 'y':'-.--' ,
'z':'--..' , '1':'.----', '2':'..---', '3':'...--', '4':'....-',
'5':'.....', '6':'-....', '7':'--...', '8':'---..', '9':'----.',
'0':'-----', '-':'-....-', '?':'..--..', ',':'--..--', ':':'---...',
'=':'-...-'}

def dot():
    pitch(1000, dt)
    sleep(dt)

def dash():
    pitch(1000, 3 * dt)
    sleep(dt)

def transmit(text):
    for c in text:
        if c == " ":
            sleep(4 * dt)
        else:
            c = c.lower()
            if c in morse:
                k = morse[c]
                for x in k:
                    if x == '.':
                        dot()
                    else:
                        dash()
            sleep(2 * dt)

transmit("komme morgen abend")

ZUM SELBST LÖSEN