一种无线电子琴系统的制作方法

专利名称：一种无线电子琴系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高科技电子音乐领域，具体的说是涉及一种无线电子琴系统。
背景技术：
电子琴是高科技音乐领域的一个代表，是古典文化与现代文明的一个浓缩体，它不但可以帮助音乐教师进行传统音乐文化的教育教学工作，而且由于它具备现代音乐，特别是电子音乐、电脑音乐的基本结构、特征，因而在进行现代音乐、电子音乐、电脑音乐的教学中普遍被人们使用，然而，电子琴所花费的成本相对较高，且体积较大、不方便携带。

实用新型内容本实用新型为了解决上述的技术问题，提供一种无线电子琴系统，本实用新型既保留了传统电子琴的功能，又可以通过无线射频收发模块实现两个电子琴之间的音频通讯，远距离传输弹奏音乐，并显示音符，从而使两者实现共鸣的效果。本实用新型所采用的技术方案是:一种无线电子琴系统，包括位于电子琴内的单片机，所述的单片机作为中央处理器，所述的单片机分别与无线射频收发模块、点阵模块、功能按键输入模块和扬声器播放模块连接。本实用新型所述的点阵模块是6*6LED点阵屏。本实用新型所述的单片机是STC5系列IAP5F2K6S2单片机。本实用新型所述的无线射频收发模块是NRF24L0无线收发模块。本实用新型中所述的扬声器播放模块包括蜂鸣器，单片机内部的定时器TO来产生不同频率的方波，驱动蜂鸣器发出不同频率的声音，从而演奏出美妙动人的音乐；通过无线射频收发模块把发射端产生的音频信号传递给接收端，使两者达到同步共鸣的效果。本实用新型的有益效果:本实用新型既保留了传统电子琴的功能，又可以通过无线射频收发模块实现两个电子琴之间的音频通讯，远距离传输弹奏音乐，并显示音符，从而使两者达到同步共鸣的效果，本实用新型的中央处理器采用单片机，其具有集成度高、功能全面、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列优点，因而能扩展一般电子琴的功能并且使其更加的人性化，本实用新型可进行扩展回放功能记录所按音符，并能够重复回放弹奏的曲子。也可以增加CC0、蓝牙、wifi等远程无线模块扩展功能，实现远距离信息传输。此外，由于本身设计体积小、重量轻、成本低、功耗低等原因，更加方便人们携带，价格也在原有的基础上降低很多，适合普通大众购买。还可以进行一定的功能扩展，可以实现单一控制多个的无线通信，可应用于娱乐教学、交通、网络通讯等多种领域。

图1为本实用新型的结构原理图。
具体实施方式
[0011]如图所示，一种无线电子琴系统，包括位于电子琴内的单片机，所述的单片机作为中央处理器，所述的单片机分别与无线射频收发模块、点阵模块、功能按键输入模块和扬声器播放模块连接；所述的点阵模块是6*6LED点阵屏；所述的单片机是STC5系列IAP5F2K6S2单片机；所述的无线射频收发模块是NRF24L0无线收发模块。在音乐中常把中音C上方的A音定为标准音高，其频率为f=440Hz，其余音均与其进行比较。f和f2为两个音符，若f2=f*2，则称f2比f高一个倍频程。在音乐中音符(do)与音符i之间正好相差一个倍频程，在音乐学中称它相差一个八度音。在一个八度音里，有2个半音。以一i八音区为例。2个半音是:一#，#—2, 2—#2, #2— 3, 3— 4,4—#4, #4— 5, 5—#5，#5— 6，6—#6，#6— 7，7— i。由于人耳的听觉效果，这2个音节的分度基本上是以对数关系来划分的。只要知道了这2个音符的音高，也就是其基本的音乐的频率，就可以根据音符之间的倍频程关系得到其他音符基本的音调频率。为了让单片机发出不同频率音符的声音，只需将定时器预置不同的定时值来实现。以标准音高A为例:标准音高A的频率f=440Hz，其对应的周期为:T=/f=22u因此需要在单片机I/O 口输出周期为T=2272us的方波脉冲，见图4。由图4可知，单片机输出高电平和低电平信号均为:t=T/2=u也就是说，单片机上定时器的中断触发时间为36us。如果单片机采用定时器工作方式，它以振荡器的十二分频信号为计数脉冲。设外接晶振的振荡器频率为f0，则定时器的预置初值由下式来确定:t=2* (COUNT— TT) /fO式中，Count=65536，Thl为定时器待确定的计数初值。因此定时器的高低计数器的初值为:TH=TT/256= (Count— t*f0/2) /256TL=TT%256= (Count— t*f0/2) %256如果单片机外接2MHz的晶振，则R)=2MHz，将t=36us和fO=2MHz代入上面两式，即可求得标准音高A在单片机定时器工作方式下的定时器高低计数器的初值为:TH a=TT/256= (65536— 36*2/2) /256=FBHTH a=TT%256= (65536— 36*2/2) %256=90H根据上面的求法，可以求出其他音调相应的计数器的预置初值。利用单片机内部的定时器TO可发出不同频率的脉冲，频率不同的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出不同的音调。其次，定时器按设置的定时参数产生中断，若此次中断发出脉冲低电平，下一次反转发出脉冲高电平，由于定时参数不同，松开后随之延时O个脉冲，但在延时的O个脉冲期间继续检测按键，若此时又有键被按下且按下的按键仍为原键则声音不变，否则发出被按下的另一个键的音调。单片机芯片可通过对按键扫描程序信号的读取以及对应的地址，取出LED点阵屏显示编码和TO初始值以产生不同的声音信号。 无线射频模块采用NRF24L0，将其配置为Enhanced hockBurstTM收发模式，ShockBurstTM的配置字可分为数据宽度、地址宽度、地址、CRC四个部分。配置成功后可收发所弹奏的音频信号，通过按键弹奏动听的音调和节拍。
权利要求1.一种无线电子琴系统，其特征在于:包括位于电子琴内的单片机，所述的单片机作为中央处理器，所述的单片机分别与无线射频收发模块、点阵模块、功能按键输入模块和扬声器播放模块连接。
2.如权利要求1所述的一种无线电子琴系统，其特征在于:所述的点阵模块是16*16LED点阵屏。
3.如权利要求1所述的一种无线电子琴系统，其特征在于:所述的单片机是STC15系列 IAP15F2K61S2 单片机。
4.如权利要求1所述的一种无线电子琴系统，其特征在于:所述的无线射频收发模块是NRF24L01无线收发模块。
专利摘要一种无线电子琴系统，包括位于电子琴内的单片机，所述的单片机作为中央处理器，所述的单片机分别与无线射频收发模块、点阵模块、功能按键输入模块和扬声器播放模块连接；本实用新型既保留了传统电子琴的功能，又可以通过无线射频模块实现两个电子琴之间的音频通讯，远距离传输弹奏音乐，并显示音符，从而使两者达到同步共鸣的效果。
文档编号G10H7/00GK203026112SQ20132003009
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者李传锋, 李蒙, 张焕龙, 李京秀, 高翔, 贾欢欢, 蒋欣倩, 葛芯宇 申请人:洛阳理工学院