【融合创新】小蝌蚪找妈妈智能语音教具 简单

一、【制作背景】

《小蝌蚪找妈妈》是人教版部编本小学语文二年级上册第一单元第1课，是一篇有趣的童话故事，向学生叙述了小蝌蚪变成青蛙的过程。本项目围绕语文、数学、美术和创客的相关知识融合在一起，设计出《基于Mind+的小蝌蚪找妈妈智能语音教具》项目，希望学生从小能独立生活，遇事主动探索的道路。

二、【设计方案】

1.当上电后，初始程序，初始化转盘的画面，舵臂转盘显示第1组画面，语音播放故事场景5，等待命令。

2.当按下A按钮，第一次按下打开灯带，渲染画面，再次按下灯带关闭。

3.当按下B按钮，

按下第1次时，舵机顺时针转动5度，舵臂转盘显示第1组画面，语音播放故事场景1，

按下第2次时，舵机顺时针转动50度，舵臂转盘显示第2组画面，语音播放故事场景2，

按下第3次时，舵机顺时针转动95度，舵臂转盘显示第3组画面，语音播放故事场景3，

按下第4次时，舵机顺时针转动140度，舵臂转盘显示第4组画面，语音播放故事场景4，

按下第5次时，舵机逆时针转动140度，舵臂转盘显示第1组画面，语音播放故事场景5，等待命令。

三、【项目清单】

1.软件：Mind+

2.硬件：掌控板、掌控宝等

四、【制作过程】

1、设计外观结构件并进行激光切割 为了使外观更加好看，外观采用椴木板，先在电脑上设计图纸并用激光切割机进行切割。

2. 绘画五组场景

左边模块为转动部分，固定舵臂；右边模块为固定部分，固定舵机；

当舵机转动带动舵臂，每转动45度，显示一副故事画面；

3、安装掌控板

把掌控板固定相应的位置，并用三颗螺丝将手柄模块和掌控宝固定在一起。

掌控板是迷你计算机，支持WiFi和蓝牙，配备OLED显示屏、RGB灯等多种传感器，包含触摸开关、金手指外部拓展接口。

掌控宝右两侧扩展出12路引脚接口(掌控拓展板背面标记P为引脚接口)，路I2C接口(标记SCL和SDA为I2C接口)。可通过这些接口接入I2C通讯模块，比如语音模块等。

4、安装舵机和舵盘

两个长螺栓固定手柄模块，将两个短螺栓舵盘固定转盘模块，将短螺栓将舵机和舵盘固定。

DMS-MG90微型金属9g舵机，该舵机采用高强度ABS透明外壳配以内部高精度金属齿轮组，加上精准的控制电路、高档轻量化空心杯电机使该微型舵机的输出力矩达到了惊人的1.8kg*cm。 内置金属轴承，比塑料舵机更耐用。

5、固定按钮

两个短螺栓将按钮固定手柄模块上。

按键兼容5/3.3V电压，适应新一代主控DUE。 带有大写字母D，表明为数字传感器。另一端还带有按键标识。

6、安装语音合成模块

四个短螺栓将语音合成模块固定手柄模块上。

语音合成模块支持中文、英文和中英文混合合成 自带喇叭 兼容掌控板等 无需联网 支持Mind+图形化编程 ，I2C/UART双通讯 。

7.固定灯带

通过胶枪将灯带固定在手柄模块上。

由7个全彩LED组成。两头PH2.0-3P接口，可任意级联，实现可长可短的灯带。

该灯带仅需一根信号线即可控制所有LED，每一颗LED都是一个独立的像素点，每个像素点都是由R,G,B三基色颜色组成，可实现256级亮度显示。

五、【电路连接】、
把语音合成模块、舵机和按键与掌控宝进行连接，具体连接方法见接线图。

 P1：接舵机

P0：灯带

P2口和P5口：按键1和按键2

I2C:语音合成模块

说明：

1.语音模块电路板上开关一定播到I2C位置，否则，无法播放语音

2.掌控宝与灯带连接时，按照灯带箭头方向连接到掌控宝上；

3.舵机旋转的方向和转动板方向一致，故事场景显示顺序和舵机旋转的方向一致。
 

六、【程序编写】

当打开掌控板电源，显示文字：【Mind+】智能语音——小蝌蚪找妈妈；

初始相关变量，初始舵机转动角度5度，关闭掌控板rgb；

语音播放：小蝌蚪找妈妈场景5

当按动转盘按键时，变量p自动加一，转盘显示不同的画面，播放不同的声音，播音结束后，rgb关闭；

当变量p等于5时，初始相关参数，重新播放初始语音，显示初始画面5；

七、【视频演示】

八、【相关资源】

小蝌蚪找妈妈智能语音教具程序