实验十二声音传感器检测声量#

20-声量检测

🌟 项目简介#

本实验使用 Keyes DIY 电子积木声音传感器，配合 Raspberry Pi Pico 板，实时检测周围环境的声音强弱，并将声音对应的模拟电压值显示在 Thonny 的 Shell（串口监视器）中。声音越大，传感器输出的模拟值越高，我们就能直观地“看到”声音的大小！

🔍 工作原理#

声音传感器内部包含两个核心部件：
✅ 高灵敏度驻极体麦克风：能将空气中的声波振动转换成微弱的电信号；
✅ LM386 音频放大芯片：把麦克风产生的微弱信号放大（最高可达200倍），便于Pico读取；
🔧 传感器上有一个蓝色小电位器（旋钮）：顺时针旋转可增大放大倍数（声音更敏感），逆时针旋转则降低灵敏度，适合不同环境使用。

💡 小知识：Pico 的 ADC（模数转换器）只能读取电压值（0–3.3V），而声音传感器把声音“翻译”成了这个范围内的电压——声音越响，电压越高，ADC读出的数字就越大！

🧰 所需材料#


Raspberry Pi Pico 板 ×1	Raspberry Pi Pico 扩展板 ×1	Keyes 声音传感器模块 ×1	防反插 3Pin 连接线（杜邦线）×1	Micro USB 数据线 ×1

📌 温馨提示：请确认你的 Pico 已成功烧录 MicroPython 固件，并能通过 Thonny 正常连接与运行程序。

⚙️ 接线说明#

声音传感器端子	连接到 Pico 引脚	说明
VCC	VSYS 或 3V3 OUT	供电（建议用 VSYS，更稳定）
GND	GND	公共地线
AO（模拟输出）	GPIO27（ADC2）	模拟信号输入引脚（Pico 的 ADC2 通道）

✅ 接线口诀：红（VCC）→ VSYS，黑（GND）→ GND，黄（AO）→ GP27
⚠️ 注意：不要接错 AO 和 DO（数字输出）引脚！本实验只用 AO（模拟输出）。

💻 示例代码（MicroPython）#

# Keyes Starter Kit for Raspberry Pi Pico
# 实验十二：声音传感器检测声量
# 使用 ADC2（GP27）读取声音模拟值

import machine
import utime

# 创建ADC对象，对应GP27引脚（ADC2通道）
mic = machine.ADC(27)

print("🎤 声音传感器已启动！")
print("👉 对着麦克风说话，观察数值变化～")
print("-" * 30)

while True:
    # 读取16位无符号整数（0–65535），对应0–3.3V电压
    value = mic.read_u16()
    
    # 在Shell中打印当前声量值（更清晰易读）
    print("当前声量值：", value)
    
    # 每0.1秒读取一次，避免刷屏太快
    utime.sleep(0.1)

📖 代码解析#

代码行	说明
`mic = machine.ADC(27)`	创建一个ADC对象，监听 GP27 引脚（即 Pico 的 ADC2 通道）
`mic.read_u16()`	以 16位精度读取模拟电压值，返回范围是 0 ~ 65535（0V → 0，3.3V → 65535）
`print("当前声量值：", value)`	把每次读到的数字显示在 Thonny 下方的 Shell 窗口中
`utime.sleep(0.1)`	暂停 0.1 秒，让数据显示节奏适中，也减轻Pico负担

🔍 为什么用 read_u16() 而不是 read_u16()？
Pico 的 ADC 默认就是 12 位，但 read_u16() 会自动左移 4 位补零，输出 0–65535 的整数，数值更大、变化更明显，更适合初学者观察！

📈 实验现象#

运行程序后，在 Thonny 的 Shell 窗口中会持续滚动显示类似以下内容：

当前声量值： 210  
当前声量值： 215  
当前声量值： 380  
当前声量值： 1250  
当前声量值： 4200  
...

✅ 安静时：数值较低（约 100–500）
✅ 拍手/敲桌子：数值瞬间跳升（可达 2000+）
✅ 大声说话或吹气：数值飙升（5000–15000+，取决于电位器调节）

📌 小技巧：先调小电位器（逆时针转几圈），再慢慢顺时针调节，找到最适合你环境的灵敏度！

⚠️ 注意事项#

🔸 电源选择：优先将传感器 VCC 接 VSYS 引脚（非 3V3），因声音传感器在放大时可能瞬时电流较大，VSYS 更稳定；
🔸 防干扰：连线尽量短，远离电机、LED灯带等干扰源；
🔸 勿接DO引脚：本实验使用模拟检测，只连 AO（模拟输出），DO（数字输出）暂不使用；
🔸 电位器保护：不要用力拧断旋钮，调节时轻柔缓慢；
🔸 首次使用建议：先不发声，观察基础数值范围，再逐步测试不同声音强度。

🧠 扩展思维#

在本课实时显示声量数值的基础上，如果想让 Pico 根据声音大小控制LED亮度（比如声音越大LED越亮），该添加哪些硬件和代码？

实验十二 声音传感器检测声量

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