描述

顧名思義，我的最終項目是讓 Segbot 與我一起演奏二重奏，同時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典二重唱“Heart and Soul”，最初由 Hoagy Carmichael 于 1938 年創作。為此，最重要的功能是利用 FFT 信號處理來觸發不同的動作，例如開始歌曲或基于特定頻率信號的 Segbot 的各種舞蹈動作。在二重奏中，Segbot 使用原始蜂鳴器和為本項目添加的另外三個蜂鳴器播放節奏，而我在鋼琴上演奏旋律。Segbot 將對鋼琴的音符輸出的不同頻率做出反應，并隨著旋律起舞。我想知道原作曲家會如何看待 Segbot 對他作品的演繹。

在我在 UIUC 的最后一個學期，研究這個 Segbot 是我發現在我的本科生涯中最具挑戰性但也是最引人注目的課程之一的主要重點。為了開發我在課堂上的期末項目，我的主要目標是建立自平衡能力并使用麥克風傳感器。為此，我不僅需要引入一些新代碼，而且還嚴重依賴于整個課程中教授的材料以及 TI F28379D Launchpad 的多功能性。

我在最終項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驗室作業。然而，該項目最重要的兩個實驗室是 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（脈沖寬度調制）引腳向主機播放歌曲的能力。周期，或所選 C??PU 定時器中斷的速度。Lab 7 建立在 Lab 4、5 和 6 的基礎上，使 Segbot 能夠自我平衡，并使用鍵盤按鈕進行控制。實驗室 1 中的代碼還實現了讓 Segbot 上的 LED 燈顯示對應于不同舞蹈動作的不同數字。

雖然之前的課程為該項目提供了一個堅實的開端，但仍有一些剩余的步驟。第一步是將三個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發送到可用的 PWM 引腳。這是對 Segbot 的唯一物理修改，但為了適應這種變化，還需要更改基于 Lab 3 的代碼，以使用分配給每個蜂鳴器的四個不同 PWM 引腳同時播放四個音符。還需要更改基于 Lab 7 的代碼，以允許 Segbot 跳舞并執行其他操作以響應特定頻率。為此，首先引入了乒乓緩沖區樣式代碼來讀取麥克風給出的 FFT 信號。使用這個，

經過幾個晚上的 Segbot 舞蹈課，機器人既可以背誦二重奏，也可以根據鋼琴音符的 FFT 縮放頻率執行各種舞蹈動作。