Sierra College计算机工程俱乐部楼梯钢琴项目代码解析

资源摘要信息:"Sierra College 计算机工程俱乐部的楼梯钢琴项目是一个结合了硬件和软件的实践应用项目，旨在通过互动的方式让楼梯的使用者通过踏步来演奏音乐。该项目使用了Arduino和Raspberry Pi这两款流行的开源硬件设备，并涉及到I2C通信协议、光敏电阻和激光模块的使用。接下来，我将详细说明标题、描述中提及的知识点。 标题中的 'Sierra College 计算机工程俱乐部' 暗示这是一个学生团体主导的项目，该俱乐部为Sierra College（塞拉学院）计算机工程专业的学生提供了一个实践和合作的平台。'楼梯钢琴' 是项目的名称，该项目将音乐艺术与科技结合，通过楼梯这一日常空间，创造出新的互动体验。 描述中提到了项目的核心技术与实施步骤： 1. 激光模块：激光模块安装在楼梯表面，发射激光束，与光敏电阻配合使用。这里用到了光学传感的基本原理，激光束被脚遮挡时，光敏电阻的电阻值发生变化。光敏电阻是一种特殊的电阻器，它的电阻值会因光照强度而变化。 2. Arduino：该项目使用Arduino作为主要的微控制器。Arduino Mega 2560和Arduino Uno是两种可能被用到的型号，它们用于读取光敏电阻的模拟信号并根据信号变化做出相应的处理。Arduino将作为I2C总线上的从设备，向主设备Raspberry Pi报告脚踏事件。 3. 模拟引脚：在描述中提到Arduino需要使用4个或更少的步骤（模拟引脚），这里指的是模拟输入引脚，用于接收来自光敏电阻的模拟信号。Arduino有多个引脚支持模拟信号输入，这里强调不超过4个引脚，意味着系统设计要求简洁。 4. Raspberry Pi：作为主控制器，Raspberry Pi负责与Arduino通信并控制音乐播放。它通过I2C接口与Arduino通信，需要使用特定的库如i2c-dev进行通信控制。Raspberry Pi还需要安装SDL和SDL_mixer库来处理声音播放功能。 5. I2C通信协议：I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种常用的串行通信协议，允许多个从设备与单个或多个主设备进行通信。在本项目中，Arduino作为从设备，Raspberry Pi作为主设备，通过I2C协议来交换数据，Arduino提供踏步信息，Raspberry Pi根据这些信息来播放音乐。 6. 音乐播放：Raspberry Pi通过检测到的踏步事件来决定播放哪个音符或音节。这需要一个预先编程好的音乐数据库或算法，能够将特定的踏步模式转换成特定的音乐旋律或节奏。 最后，描述中提到的文件名称列表 "sccec_stair_piano-master" 暗示了项目的源代码和相关文件可能已经被打包并托管在诸如GitHub这样的代码托管平台上，便于有兴趣的开发者下载、查看和进一步开发。 综上所述，该项目是计算机工程实践的范例，它综合了电子工程、软件编程和人机交互等多个领域知识，对于学习和实践跨学科技术具有较高的教育和应用价值。"