Урок 14. Диапазон

В этом уроке мы будем использовать ту же схему подключения что и в прошлом уроке:

В цикле for в прошлом уроке мы указывали коллекцию значений (список) из которого брали значения. И при каждом проходе цикла очередное значение бралось из списка. Теперь же мы хотим задать мелодию. У нас есть не только ноты, но и длительность их звучания и пауза, которую нужно делать после каждой ноты. И все они разные.

Давайте создадим переменные для этой мелодии. Саму мелодию Вы легко угадаете, когда воспроизведёте её. А пока создадим переменную song, это будет список нот. Затем переменную dur - это будет список длительности воспроизведения каждой ноты, и, наконец, список pauses, хранящий паузы, которые будут делаться после каждой ноты.

Мы специально убрали пробелы при перечислении значений в списках, чтобы запись выглядела короче. Но для более удобного для прочтения вида, рекомендуется после каждой запятой в списке поставить пробел.

# список нот
song = ["sol","mi","mi","sol","mi","mi","sol","fa","mi","re","do","la",
"si","la","sol","mi","mi","sol","fa","mi","re","do"]
 
# список длительности в миллисекундах
dur = [400,200,200,400,200,200,200,200,200,200,400,400,200,200,400,200,
200,200,200,200,200,400]
 
# список пауз после ноты
pauses = [500,250,250,500,250,250,250,250,250,250,800,500,250,250,500,250,
250,250,250,250,250,800]

Длительность и паузы у нас будут измеряться миллисекундами, поэтому мы будем импортировать в начале скрипта не функцию sleep, а аналогичную ей sleep_ms, которая задерживает выполнение кода не в секундах, а в миллисекундах.

from time import sleep_ms

Ну а теперь нам надо понять как использовать цикл for чтобы пройти по каждой ноте из всех трёх списков. Списки у нас одинакового размера. Для того чтобы узнать размер списка можно воспользоваться функцией len() (определяет размер, от английского lenght - длина), в скобках указывается размер чего мы хотим узнать. Например, первого списка. Если вызвать:

print(len(song))

То мы увидим в терминале значение 22. Так и есть в нашем списке 22 ноты. В следующем списке 22 длительности. И в третьем списке 22 паузы. Таким образом нам нужно повторить цикл 22 раза. Для этого удобно использовать диапазоны - арифметическую прогрессию. Функция range() как раз возвращает диапазон чисел. Диапазон, по-умолчанию, начинается с нуля.

Функция range() принимает три аргумента:

• начиная с какого числа начать
• каким числом закончить (не включая его)
• какой интервал между числами должен быть

Первый и последний параметры не обязательны и если указан только один, то будет подразумеваться второй аргумент. То есть range(22) вернёт нам диапазон чисел от 0 до 22 (исключая само число 22): 0, 1, 2, 3, 4 …, 20, 21. Мы можем использовать эту функцию как раз в цикле for.

Напишем функцию для воспроизведения каждой ноты, используя цикл for для диапазона от нуля до конца нашего списка:

# функция для воспроизведения всех звуков
def sing_song():
    for i in range(len(song)):
        note = song[i]
        sound(notes[note], dur[i], pauses[i])

Вы видите что мы использовали здесь не прямое указание размера нашего списка (22 ноты), а вычисление его длины, чтобы если мы захотим использовать больше или меньше нот, наш код продолжал работать.

Итого, целиком скрипт будет выглядеть следующим образом:

# импорт модулей
from machine import Pin, PWM
from time import sleep_ms
 
# создадим ШИМ вывод buz на 12 выводе
buz = PWM(Pin(12, Pin.OUT))
 
# словарь нот
notes = {}
notes["do"] = 262
notes["re"] = 294
notes["mi"] = 330
notes["fa"] = 349
notes["sol"] = 392
notes["la"] = 440
notes["si"] = 494
 
# список нот
song = ["sol","mi","mi","sol","mi","mi","sol","fa","mi","re","do",
"la","si","la","sol","mi","mi","sol","fa","mi","re","do"]
 
# список длительности в миллисекундах
dur = [400,200,200,400,200,200,200,200,200,200,400,400,200,200,400,200,
200,200,200,200,200,400]
 
# список пауз после ноты
pauses = [500,250,250,500,250,250,250,250,250,250,800,500,250,250,500,250,
250,250,250,250,250,800]
 
# кнопка подключена к выводу 13
but = Pin(13, Pin.IN)
 
# функция для воспроизведения звука определённой частоты
def sound(freq, dur, pause):
    buz.freq(freq)  # установка частоты из параметра
    buz.duty(512)  # установить заполнение в 512
    sleep_ms(dur)  # задержка
    buz.duty(0)  # установить заполнение в 0
    sleep_ms(pause)  # пауза
 
# функция для воспроизведения всех звуков
def sing_song():
    for i in range(len(song)):
        note = song[i]
        sound(notes[note], dur[i], pauses[i])
 
# основной цикл программы
while True:
    if but.value():
        sing_song()  # если нажали на кнопку, воспроизведём песню

Загрузите этот скрипт на контроллер и попробуйте угадать мелодию, которая звучит.

Предыдущий урок

Следующий урок