專利名稱：一種無線電子琴系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及高科技電子音樂領(lǐng)域，具體的說是涉及一種無線電子琴系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電子琴是高科技音樂領(lǐng)域的一個代表，是古典文化與現(xiàn)代文明的一個濃縮體，它不但可以幫助音樂教師進行傳統(tǒng)音樂文化的教育教學(xué)工作，而且由于它具備現(xiàn)代音樂，特別是電子音樂、電腦音樂的基本結(jié)構(gòu)、特征，因而在進行現(xiàn)代音樂、電子音樂、電腦音樂的教學(xué)中普遍被人們使用，然而，電子琴所花費的成本相對較高，且體積較大、不方便攜帶。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決上述的技術(shù)問題，提供一種無線電子琴系統(tǒng)，本實用新型既保留了傳統(tǒng)電子琴的功能，又可以通過無線射頻收發(fā)模塊實現(xiàn)兩個電子琴之間的音頻通訊，遠距離傳輸彈奏音樂，并顯示音符，從而使兩者實現(xiàn)共鳴的效果。本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種無線電子琴系統(tǒng)，包括位于電子琴內(nèi)的單片機，所述的單片機作為中央處理器，所述的單片機分別與無線射頻收發(fā)模塊、點陣模塊、功能按鍵輸入模塊和揚聲器播放模塊連接。本實用新型所述的點陣模塊是6*6LED點陣屏。本實用新型所述的單片機是STC5系列IAP5F2K6S2單片機。本實用新型所述的無線射頻收發(fā)模塊是NRF24L0無線收發(fā)模塊。本實用新型中所述的揚聲器播放模塊包括蜂鳴器，單片機內(nèi)部的定時器TO來產(chǎn)生不同頻率的方波，驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出不同頻率的聲音，從而演奏出美妙動人的音樂；通過無線射頻收發(fā)模塊把發(fā)射端產(chǎn)生的音頻信號傳遞給接收端，使兩者達到同步共鳴的效果。本實用新型的有益效果:本實用新型既保留了傳統(tǒng)電子琴的功能，又可以通過無線射頻收發(fā)模塊實現(xiàn)兩個電子琴之間的音頻通訊，遠距離傳輸彈奏音樂，并顯示音符，從而使兩者達到同步共鳴的效果，本實用新型的中央處理器采用單片機，其具有集成度高、功能全面、可靠性高、體積小、功耗低、使用方便、價格低廉等一系列優(yōu)點，因而能擴展一般電子琴的功能并且使其更加的人性化，本實用新型可進行擴展回放功能記錄所按音符，并能夠重復(fù)回放彈奏的曲子。也可以增加CC0、藍牙、wifi等遠程無線模塊擴展功能，實現(xiàn)遠距離信息傳輸。此外，由于本身設(shè)計體積小、重量輕、成本低、功耗低等原因，更加方便人們攜帶，價格也在原有的基礎(chǔ)上降低很多，適合普通大眾購買。還可以進行一定的功能擴展，可以實現(xiàn)單一控制多個的無線通信，可應(yīng)用于娛樂教學(xué)、交通、網(wǎng)絡(luò)通訊等多種領(lǐng)域。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
[0011]如圖所示，一種無線電子琴系統(tǒng)，包括位于電子琴內(nèi)的單片機，所述的單片機作為中央處理器，所述的單片機分別與無線射頻收發(fā)模塊、點陣模塊、功能按鍵輸入模塊和揚聲器播放模塊連接；所述的點陣模塊是6*6LED點陣屏；所述的單片機是STC5系列IAP5F2K6S2單片機；所述的無線射頻收發(fā)模塊是NRF24L0無線收發(fā)模塊。在音樂中常把中音C上方的A音定為標準音高，其頻率為f=440Hz，其余音均與其進行比較。f和f2為兩個音符，若f2=f*2，則稱f2比f高一個倍頻程。在音樂中音符(do)與音符i之間正好相差一個倍頻程，在音樂學(xué)中稱它相差一個八度音。在一個八度音里，有2個半音。以一i八音區(qū)為例。2個半音是:一#，#—2, 2—#2, #2— 3, 3— 4,4—#4, #4— 5, 5—#5，#5— 6，6—#6，#6— 7，7— i。由于人耳的聽覺效果，這2個音節(jié)的分度基本上是以對數(shù)關(guān)系來劃分的。只要知道了這2個音符的音高，也就是其基本的音樂的頻率，就可以根據(jù)音符之間的倍頻程關(guān)系得到其他音符基本的音調(diào)頻率。為了讓單片機發(fā)出不同頻率音符的聲音，只需將定時器預(yù)置不同的定時值來實現(xiàn)。以標準音高A為例:標準音高A的頻率f=440Hz，其對應(yīng)的周期為:T=/f=22u因此需要在單片機I/O 口輸出周期為T=2272us的方波脈沖，見圖4。由圖4可知，單片機輸出高電平和低電平信號均為:t=T/2=u也就是說，單片機上定時器的中斷觸發(fā)時間為36us。如果單片機采用定時器工作方式，它以振蕩器的十二分頻信號為計數(shù)脈沖。設(shè)外接晶振的振蕩器頻率為f0，則定時器的預(yù)置初值由下式來確定:t=2* (COUNT— TT) /fO式中，Count=65536，Thl為定時器待確定的計數(shù)初值。因此定時器的高低計數(shù)器的初值為:TH=TT/256= (Count— t*f0/2) /256TL=TT%256= (Count— t*f0/2) %256如果單片機外接2MHz的晶振，則R)=2MHz，將t=36us和fO=2MHz代入上面兩式，即可求得標準音高A在單片機定時器工作方式下的定時器高低計數(shù)器的初值為:TH a=TT/256= (65536— 36*2/2) /256=FBHTH a=TT%256= (65536— 36*2/2) %256=90H根據(jù)上面的求法，可以求出其他音調(diào)相應(yīng)的計數(shù)器的預(yù)置初值。利用單片機內(nèi)部的定時器TO可發(fā)出不同頻率的脈沖，頻率不同的脈沖經(jīng)喇叭驅(qū)動電路放大濾波后，就會發(fā)出不同的音調(diào)。其次，定時器按設(shè)置的定時參數(shù)產(chǎn)生中斷，若此次中斷發(fā)出脈沖低電平，下一次反轉(zhuǎn)發(fā)出脈沖高電平，由于定時參數(shù)不同，松開后隨之延時O個脈沖，但在延時的O個脈沖期間繼續(xù)檢測按鍵，若此時又有鍵被按下且按下的按鍵仍為原鍵則聲音不變，否則發(fā)出被按下的另一個鍵的音調(diào)。單片機芯片可通過對按鍵掃描程序信號的讀取以及對應(yīng)的地址，取出LED點陣屏顯示編碼和TO初始值以產(chǎn)生不同的聲音信號。 無線射頻模塊采用NRF24L0，將其配置為Enhanced hockBurstTM收發(fā)模式，ShockBurstTM的配置字可分為數(shù)據(jù)寬度、地址寬度、地址、CRC四個部分。配置成功后可收發(fā)所彈奏的音頻信號，通過按鍵彈奏動聽的音調(diào)和節(jié)拍。
權(quán)利要求1.一種無線電子琴系統(tǒng)，其特征在于:包括位于電子琴內(nèi)的單片機，所述的單片機作為中央處理器，所述的單片機分別與無線射頻收發(fā)模塊、點陣模塊、功能按鍵輸入模塊和揚聲器播放模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無線電子琴系統(tǒng)，其特征在于:所述的點陣模塊是16*16LED點陣屏。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無線電子琴系統(tǒng)，其特征在于:所述的單片機是STC15系列 IAP15F2K61S2 單片機。
4.如權(quán)利要求1所述的一種無線電子琴系統(tǒng)，其特征在于:所述的無線射頻收發(fā)模塊是NRF24L01無線收發(fā)模塊。
專利摘要一種無線電子琴系統(tǒng)，包括位于電子琴內(nèi)的單片機，所述的單片機作為中央處理器，所述的單片機分別與無線射頻收發(fā)模塊、點陣模塊、功能按鍵輸入模塊和揚聲器播放模塊連接；本實用新型既保留了傳統(tǒng)電子琴的功能，又可以通過無線射頻模塊實現(xiàn)兩個電子琴之間的音頻通訊，遠距離傳輸彈奏音樂，并顯示音符，從而使兩者達到同步共鳴的效果。
文檔編號G10H7/00GK203026112SQ20132003009
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者李傳鋒, 李蒙, 張煥龍, 李京秀, 高翔, 賈歡歡, 蔣欣倩, 葛芯宇 申請人:洛陽理工學(xué)院