一种光电子琴的制作方法

专利名称：一种光电子琴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光电子琴，属电子琴技术领域。
背景技术：
随着科技的发展，乐器制作这一古老的行业已经与电子领域相融合。由于电子产品生产周期短、生产成本低、质量优良等优势，电子与乐器制作实现了结合，使这一领域成为新的研究热点。竖琴是一种古老的乐器，通过拨弦方式发出琴声。传统的生产工艺复杂， 经常出现琴弦损坏的现象，不利于乐器的传播与发展。为此，设计一种新型光电竖琴成为一新的研究热点。新型光电竖琴的制作，重点是发声方式的改进，由单片机、蜂鸣器、激光管组成新型竖琴，以达到低成本和高质量的要求。《电子制作》杂志2005年第07期作者为刘建超所写的论文“用单片机制作简易电子琴”即属于此列。
发明内容针对背景技术存在的缺陷和不足，本实用新型提供了一种光电子琴。本实用新型的技术方案如下一种光电子琴，包括键盘、激光器、光电传感及放大电路、单片机和蜂鸣器模块，其特征在于键盘上装有按键；激光器、光电传感及放大电路为七路，按键置于每个激光器至光电传感及放大电路之间的光路上，激光器的七个光路各自经按键控制其通断，七个按键分别定义为七个音阶；光电传感及放大电路包括光电二极管和放大器，光电二极管连接到放大器的输入端；七路放大器的输出端通过单片机的接口分别和单片机相连接，单片机通过其接口和蜂鸣器模块相连接。本实用新型使用演奏时，七个激光器所发出的光分别入射到各自对应的七个光电二极管上，将某一音阶的按键按下后即可使该路激光器发出的光断开，使得该路没有光信号输入，该一路为单片机输入相应的信号使得蜂鸣器模块中蜂鸣器发出对应音阶的声音。本实用新型单片机内的软件设置如下a.设置单片机采用内部IMHz的振荡器b.主函数，设置DDRB = 0x00 ；PORTB = OxFF ；PORTC = OxFF ；DDRC = OxFF ；DDRD = 0x00 ；PORTD = OxFF ；DDRA = 0x00 ；PORTA = OxFF ；PA 口为输入口，设为电阻内部上拉，PB 口为输入口，设为电阻内部上拉，PD 口为输出口，设为电阻内部上拉，设置TCCRlA和TCCRlB寄存器，TCCRlA = 0x00, TCCRlB = 0x09， 功能是设置计数器TMERl为I分频工作模式，工作于CTC工作模式，CTC工作模式的意思是计数值与预先设定值匹配时，计数值自动清零，设置TCNTl寄存器，设置计数初值为O ;进入主循环，运用switch语句进行判断[0015]状态0，PA 口为OxFE，PB 口为OxFF，表示PAO 口有输入，设置0CR1A寄存器，值 为955，发出中1D音，设置TMSK寄存器，将0CIE1A所代表的位置置为1，表示打开计数器 TIMER1 ；状态1，PA 口为OxFD，PB 口为OxFF，表示PA1 口有输入，设置0CR1A寄存器，值为 811，发出中2RE音，设置TMSK寄存器，将0CIE1A所代表的位置置为1，表示打开计数器 TIMER1 ；状态2，PA 口为OxFB，PB 口为OxFF，表示PA2 口有输入，设置0CR1A寄存器，值 为758，发出中3M音，设置TMSK寄存器，将0CIE1A所代表的位置置为1，表示打开计数器 TIMER1 ；状态3，PA 口为0xF7，PB 口为OxFF，表示PA3 口有输入，设置0CR1A寄存器，值为 715，发出中4FA音，设置TMSK寄存器，将0CIE1A所代表的位置置为1，表示打开计数器 TIMER1 ；状态4，PA 口为OxEF，PB 口为OxFF，表示PA4 口有输入，设置0CR1A寄存器，值 637，发出中5S0音，设置TMSK寄存器，将0CIE1A所代表的位置置为1，表示打开计数器 TIMER1 ；状态5，PA 口为OxDF，PB 口为OxFF，表示PA5 口有输入，设置0CR1A寄存器，值为 567，发出中6LA音，设置TMSK寄存器，将0CIE1A所代表的位置置为1，表示打开计数器 TIMER1 ；状态6，PA 口为OxBF，PB 口为OxFF，表示PA6 口有输入，设置0CR1A寄存器，值为 505，发出中7SI音，设置TMSK寄存器，将0CIE1A所代表的位置置为1，表示打开计数器 TIMER1 ；状态7，PA 口为OxFF，PB 口为OxFF，表示没有输入，设置TMSK寄存器，将0CIE1A 所代表的位置为0，表示关闭TMER1计数器；DDRA, PORTA, DDRB, PORTB, DDRC, PORTC, DDRD, P0RTD 为本领域通用 I/O 口 寄存器。为了达到高质量和低维护成本的要求，本实用新型采用激光管与光电传感及放大 电路为输入方式，ATmegal6为主控芯片,通过驱动蜂鸣器发出声音，电子琴的声音有中1D, 中2RE，中3M，中4FA，中5S0，中6LA，中7SI共7种音符，每种音符对应不同的频率，本设计 依据设置计数器TMER1，产生不同频率的方波输出，从而发出7种音符。本设计的优势在于1、实现了电子制造与乐器制造这一古老行业的结合，降低了乐器制造的成本，有 利于电子琴这一高雅艺术的普及与推广；2、采用激光管输入替代传统的拨弦输入，不易损坏。采用单片机控制蜂鸣器发出
声首，可以提闻首乐质量。

图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型中光电传感及放大电路的电路图。其中1、激光器，2、按键，3、光电传感及放大电路，4、键盘，5、单片机，6、蜂鸣器模 块，7、光电二极管,8、放大器。[0031]图3是本实用新型中每种音符对应的频率及设置的寄存器值。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，但不限于此。实施例一种光电子琴，结构如图1-2所示一种光电子琴，包括键盘4、激光器I、光电传感及放大电路3、单片机5和蜂鸣器模块6，其特征在于键盘4上装有按键2 ;激光器I、光电传感及放大电路3为七路，按键2置于每个激光器I至光电传感及放大电路3之间的光路上， 激光器I的七个光路各自经按键2控制其通断，七个按键2分别定义为七个音阶；光电传感及放大电路3包括光电二极管7和放大器8，光电二极管7连接到放大器8的输入端；七路放大器8的输出端通过单片机5的接口分别和单片机5相连接，单片机5通过其接口和蜂鸣器模块6相连接。
权利要求1. 一种光电子琴，包括键盘、激光器、光电传感及放大电路、单片机和蜂鸣器模块，其特征在于键盘上装有按键；激光器、光电传感及放大电路为七路，按键置于每个激光器至光电传感及放大电路之间的光路上，激光器的七个光路各自经按键控制其通断，七个按键分别定义为七个音阶；光电传感及放大电路包括光电二极管和放大器，光电二极管连接到放大器的输入端；七路放大器的输出端通过单片机的接口分别和单片机相连接，单片机通过其接口和蜂鸣器模块相连接。
专利摘要一种光电子琴，属电子琴技术领域。包括键盘、激光器、光电传感及放大电路、单片机和蜂鸣器模块，其特征在于键盘上装有按键；激光器、光电传感及放大电路为七路，按键置于每个激光器至光电传感及放大电路之间的光路上，激光器的七个光路各自经按键控制其通断，七个按键分别定义为七个音阶；光电传感及放大电路包括光电二极管和放大器，光电二极管连接到放大器的输入端；七路放大器的输出端通过单片机的接口分别和单片机相连接，单片机通过其接口和蜂鸣器模块相连接。本实用新型制造成本低，不易损坏，采用单片机控制蜂鸣器发出声音，可以提高音乐质量。
文档编号G10H1/34GK202352317SQ201120506740
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者刘枭, 姚佳毅, 彭竞宇, 梁博涛, 马丕明 申请人:山东大学