專利名稱：樂曲演奏提示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種樂曲的顯示器，特別是適于電子琴、鋼琴等鍵盤樂器演奏。
目前，在常見的樂器上的演奏水平完全取決于演奏者對樂曲的熟悉程度和演奏技巧，對于不熟悉樂曲或沒有受過演奏訓(xùn)練的人，無法演奏出正確的樂曲。
鑒此，本實用新型的目的是提供一種樂曲演奏提示儀，能把樂曲顯示在琴鍵相應(yīng)位置，不斷地提示演奏者按顯示的規(guī)律，按壓相應(yīng)的琴鍵，演奏出正確的樂曲。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它包括設(shè)置在露光板與琴鍵盤之間的電路板，該電路板上設(shè)有控制輸入部件、樂譜存貯部件、控制處理部件、演奏提示部件、狀態(tài)提示部件和發(fā)音部件；在琴鍵盤后部還設(shè)有在縱板面上具有與琴鍵相對應(yīng)的通孔，且以其下突緣連接琴鍵盤的露光板，在該露光板的通孔內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的發(fā)光二極管；上述演奏提示部件的寄存器的Q0～Q7端點分別直接與相應(yīng)的發(fā)光二極管正端相連，而發(fā)光二極管的負(fù)端與二極管正端串聯(lián)，二極管負(fù)端接地。
由于采用上述方案，對于不熟悉樂譜或沒有受過演奏訓(xùn)練的人，只要根據(jù)露光板上發(fā)光二極管的亮、滅，按壓相應(yīng)的琴鍵就可以彈奏出正確的樂曲。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。


圖1為本實用新型實施例的水平示意圖。
圖2為本實用新型實施例的局部示意圖。
圖3為本實用新型實施例的電路方框圖。
圖4為本實用新型實施例的電路原理圖。
參照
圖1和圖2所示，琴鍵盤8除前部設(shè)有常見的琴鍵外(琴鍵上對應(yīng)不同音調(diào)，以C、D、E、F、G、A、B、C表示)，在其后部設(shè)有在縱板面上，具有與49個琴鍵橫向前方相對應(yīng)的位置的49個通孔，且以下突緣(縱向)連接在琴鍵盤8后部的槽形露光板7，在露光板7的各通孔內(nèi)，用膠分別連接相應(yīng)的發(fā)光二極管D1～D49；在露光板7的縱板面與琴鍵盤之間連接電路板9，而在電路板9上設(shè)有控制輸入部件1、樂譜存貯部件2、控制處理部件3、演奏提示部件4、狀態(tài)指示部件5及發(fā)音部件6。
參照圖3所示，本實施例是由控制處理部件3控制整個樂曲演奏提示儀的工作過程。與所有其它部件相連。樂譜存貯部件2用于存貯樂譜信息；控制輸入部件1用于選曲、調(diào)節(jié)演奏速度、選擇工作狀態(tài)等；演奏提示部件4用于提示演奏者應(yīng)該彈哪個琴鍵；狀態(tài)指示部件5用于指示樂曲的編號、節(jié)拍、演奏速度等有關(guān)狀態(tài)信息；發(fā)音部件6用于發(fā)出與所彈的樂曲一致的音調(diào)。
參照圖4所示，本實施例的電路結(jié)構(gòu)和工作原理如下U1～U3組成控制處理部件3，其中U1是單片機(jī)(8031)，U2是地址鎖存器(74LS373)，U3是外部程序存貯器(2764)。U1的P0.0～P0.7端與U2的O0～O7端、U3的O0～O7端相連，U1的P2.0～P2.7中的五個端與U3的A8～A12端相連，U1的ALE端與U2的G端相連，U1的PSEN與U3的OE端相連，U2的Q1～Q7與U3的A0～A7相連。工作時U1不斷地從U3中讀入程序并加以運行。U1的數(shù)據(jù)指針DPTR可用來讀取樂譜存貯部件中的信息。
U4是樂譜存貯部件2(27512)。U4的A0～A7端與U2的Q1～Q7端相連，U4的A8～A12端與U1的P2.0～P2.7端相連，U4的Q0～Q7端與U1的P0.0～P0.7相連，U4的OE與U1的RD端相連。U4作為U1的外部數(shù)據(jù)存貯器，存貯有樂譜信息，當(dāng)U1執(zhí)行MOVX A，＃DPTR語句時，就將其中的信息取到U1中進(jìn)行處理。U4中的存貯單元是這樣組成的起始的幾個單元中存貯著該存貯部件的總體信息，如共存貯有多少首樂曲，存貯的格式等，在這幾個單元隨后的單元存貯著每首樂曲在U4中存貯的起始地址、樂曲的節(jié)拍、調(diào)性等樂曲的總體信息。在這后面的所有單元都用于存貯各首樂曲的具體信息，即每個音的高低、長短等。樂曲的每一個音用兩個字表示，前一個字用來表示該音的長短、和弦、連音、切分音等信息，后一個字用來表示該音的高低、強(qiáng)弱等信息。同一首樂曲的音都是連續(xù)存貯的，兩首不同的樂曲的音間存貯有特定的標(biāo)記符，以把兩首樂曲分開。
U8～U14、D1～D51組成演奏提示部件4。U8～U14都是8位移位寄存器(74HC164)，D1～D49是普通發(fā)光二極管，D50、D51是二極管1N4001。U8～U14的CP端都與U1的TXD端相連，U8的DSA端、DSB端與U1的RXD端相連，Ui(i＝9～14)的DSA、DSB端與Ui－1(i＝9～14)的Q7端相連。U8～U13的Q0～Q7端分別與D1～D48正端相連，U14的Q0端與D49的正端相連，D1～D49的負(fù)端都接到D50的正端，D50的負(fù)端與D51的正端相連，D51的負(fù)端接到地，U8～U14的Cr端都接到＋5V。D1～D49與電子琴的49個琴鍵一一對應(yīng)。該部件的工作原理是U1根據(jù)樂譜信息得知要演奏的音，不妨設(shè)與電子琴發(fā)該音的琴鍵對應(yīng)的發(fā)光二極管為D16，則U1通過由RXD端和TXD端構(gòu)成的串行口由先到后送出7個8位數(shù)據(jù)0000000、00000000、00000000、00000000、00000000、00000001、00000000，使U9的Q7為高電平，而U9的Q0～Q6都是低電平，U8、U10～U13的Q0～Q7、U14的Q0也都是低電平，這樣D16發(fā)光而其它發(fā)光二極管不發(fā)光，這就提示演奏者彈奏與D16對應(yīng)的鍵。D50、D51起限流作用，限制流過D1～D49的電流。
U6、U7、R9～R16和四位數(shù)碼管LED構(gòu)成狀態(tài)提示部件5。U6是LED譯碼器MC14499，U7是反相器7406。U6的D端與U1的P3.4端相連，CLK端與U1的P3.5端相連，EN端與P3.3端相連，U6的a～g、DP端與LED的a～g、DP端相連，U6的I～I(xiàn)V端與U7的四個輸入端相連，U7的四個輸出端分別與LED的四個數(shù)碼管的陰極端相連。該部件的工作原理是當(dāng)要顯示樂曲序號、節(jié)拍等信息時，U1通過P3.3～P3.5送給U620位串行數(shù)據(jù)，其中前4位用于控制4個LED顯示器的小數(shù)點是否顯示，后16位是4個LED顯示器的輸入數(shù)碼。U6對這20位數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，然后驅(qū)動4位數(shù)碼管顯示出所需要顯示的信息。
蜂鳴器FMQ，三極管Q1(9014)、R1組成發(fā)音部件6。FMQ的正端與＋5V相連，負(fù)端與Q1的集電極相連，Q1的發(fā)射極接地，基極接R1，R1的另一端接U1的R3.6端，其工作原理是當(dāng)要發(fā)出一頻率為f的音時，設(shè)置單片機(jī)的內(nèi)部定時器0，使其工作在定時狀態(tài)，工作模式為0或1，定時周期為，這樣定時器0每隔 時間就請求一次定時中斷，U1在執(zhí)行定時中斷程序時將端口P3.6的值取反，即若原來為低，現(xiàn)變?yōu)楦?，若原來為高，現(xiàn)變?yōu)榈?，這樣在P3.6上就有一個周期為
的脈沖信號，F(xiàn)MQ就發(fā)出頻率為f的聲音。
U5(CD4073)、按鍵S1～S9、R2～R7、構(gòu)成控制輸入部件1。U5是三輸入端與門。U5的1、2、13端與U1的P1.4～P1.6相連，U5的12端與U1的INTO相連。R2～R7一端與＋5V相連，另一端分別與U1的P1.6、P1.5、P1.4、P1.0、P1.1、P1.2端相連，按鍵S1～S3的一端與P1.0相連，另一端分別與P1.6、P1.5、P1.4相連，S4～S6的一端與P1.1相連，另一端分別與P1.6、P1.5、P1.4相連，S7～S9的一端與P1.2相連，另一端分別與P1.6、P1.5、P1.4相連。工作原理是單片機(jī)U1要接收控制輸入信號時，使P1.0＝P1.1＝P1.2＝0，P1.4＝P1.5＝P1.6＝1，則S1～S9中有一個按鍵按下時，都將使U5的至少一個輸入端變?yōu)榈碗娖剑@樣U5的輸出端也就由高平電變?yōu)榈碗娖?，向單片機(jī)U1發(fā)出中斷請求，單片機(jī)U1響應(yīng)中斷請求后執(zhí)行中斷服務(wù)程序，對按鍵進(jìn)行掃描，確定是哪一個按鍵按下了，然后完成該按鍵所要求完成的操作。各按鍵的定義如下S1～S4都是選曲按鍵，分別為快進(jìn)、慢進(jìn)、快退、慢退。其具體功能下面有詳細(xì)的介紹。
S5速度顯示、選擇按鍵，按下此鍵，則數(shù)碼管顯示當(dāng)前的演奏提示 速度，若按此鍵的時間較長，則演奏提示速度將不斷變化，直到符合演奏者的要求，演奏者不再按此鍵為止。演奏提示速度可分10檔，在數(shù)碼管上分別顯示為0～9。
S6聲音開關(guān)按鍵，用于選擇是否需要聲音提示。若現(xiàn)在有聲音提示，按一下此鍵則應(yīng)表示不再要聲音提示，若現(xiàn)在沒有聲音提示，按一下此鍵則表示要有聲音提示。
S7提示開始／停止按鍵。若裝置現(xiàn)在處于等等狀態(tài)，按一下此鍵將使裝置進(jìn)入提示狀態(tài)，控制處理部件將樂譜存貯部件中存貯的樂貯信息經(jīng)處理后送往演奏提示部件，提示演奏者進(jìn)行演奏。若裝置處于提示狀態(tài)，按一下此鍵將使裝置進(jìn)入等待狀態(tài)，等待新的命令輸入。
S8拍子顯示按鍵，按此鍵時將使?fàn)顟B(tài)指示部件顯示正演奏或正要演奏的樂曲的節(jié)拍。
S9和弦加入／去除按鍵，按一下此鍵，提示信息中包含有和弦信號，復(fù)按一下，則去除和弦提示。
整個裝置的工作原理如下剛加上電源時，控制處理部件3完成以下操作(1)使?fàn)顟B(tài)指示部件5顯示第一首樂曲的編號1，(2)使提示部件4的發(fā)光二極管都不亮，(3)使發(fā)音部件6不發(fā)音，(4)使控制處理部件3的單片機(jī)U1的數(shù)據(jù)指針DPTR指向樂譜存貯部件2中的第一首樂曲，(5)使單片機(jī)U1的P1.0＝P1.1＝P1.2＝0，P1.4＝P1.5＝P1.6＝1。
然后裝置就進(jìn)入等待狀態(tài)，等待控制輸入部件1輸入信息。
若這時按下的鍵為S5、S6、S8、S9中任一個，剛單片機(jī)U1完成相應(yīng)的操作(這些操作在上面介紹這些鍵時已作了介紹)，然后又回到等待狀態(tài)。
若按下的鍵為S1～S4中的一個，則單片機(jī)U1的數(shù)據(jù)指針DPTR將隨著所按的鍵而作相應(yīng)的變化，或快進(jìn)、或慢進(jìn)、或快退或慢退，演奏提示部件4顯示的樂曲序號也跟變化，一直變到DPTR指向演奏者所要演奏的樂曲，演奏提示部件顯示出該樂曲的序號演奏者不再按壓這些鍵為止，然后單片機(jī)U1又處于等待狀態(tài)。
若按下的鍵為S7，則進(jìn)入演奏提示狀態(tài)。單片機(jī)U1將DPTR所指向的樂譜存貯部件2中相鄰的兩個字的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯器，與選擇的演奏速度一起進(jìn)行運算，確定應(yīng)點亮演奏提示部件中哪一個發(fā)光二極管以及應(yīng)點亮多長時間。然后單片機(jī)U1將點亮哪一個發(fā)光二極管的信息送到演奏提示部件，使該亮的發(fā)光二極管亮，不該亮的不亮，提示演奏者彈奏亮的發(fā)光二極管所對應(yīng)的琴鍵，若要求有聲音提示，單片機(jī)U1同時還使發(fā)音部件發(fā)出所需的樂音。完成以上操作后，單片機(jī)U1進(jìn)入延時，當(dāng)點亮發(fā)光二極管的時間到時，單片機(jī)結(jié)束延時，取樂譜存貯部件中下一個音的數(shù)據(jù)，然后重復(fù)以上過程。在演奏提示狀態(tài)時，數(shù)碼管顯示所演奏的樂曲的序號，這時只要按S1～S4中任一個鍵，單片機(jī)將脫離演奏提示狀態(tài)，完成剛剛所按的鍵所要求的操作然后進(jìn)入等待狀態(tài)，直到再按一個S7鍵又進(jìn)入演奏提示狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種樂曲演奏提示儀，包括設(shè)置在露光板與琴鍵盤之間的電路板，該電路板上設(shè)有控制輸入部件、樂譜存貯部件、控制處理部件、演奏提示部件、狀態(tài)提示部件和發(fā)音部件；其特征是在琴鍵盤后部還設(shè)有在縱板面上具有與琴鍵盤對應(yīng)的通孔，且以其下突緣連接琴鍵盤的露光板，在該露光板的通孔內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的發(fā)光二極管；上述演奏提示部件的寄存器的Q0～Q7端點分別直接與相應(yīng)的發(fā)光二極管正端相連，而發(fā)光二極管的負(fù)端與二極管正端串聯(lián)，二極管負(fù)端接地。
2.按權(quán)利要求1所述的樂曲演奏提示儀，其特征是上述露光板的縱板面上的49個通孔設(shè)置在49個琴鍵橫向前方相對應(yīng)位置。
專利摘要本實用新型涉及一種樂曲的顯示器，特別是適于電子琴、鋼琴等鍵盤樂器演奏。在琴鍵盤后部還設(shè)有在縱板面上具有與琴鍵相對應(yīng)的通孔，且以其下突緣連接琴鍵盤的露光板，在該露光板的通孔內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的發(fā)光二極管，在電路板的演奏提示部件的寄存器(U88～U13)的Q0～Q7端點分別直接與發(fā)光二極管(D49)正端相連，而發(fā)光二極管(D1～D49)的負(fù)端與二極管(D50、D5)正端串聯(lián)，二極管(D5)負(fù)端接地。從而，只要按照露光板上發(fā)光二極管的亮、滅，按零鍵即可彈奏樂曲。
文檔編號G10G1/00GK2149001SQ9320489
公開日1993年12月8日 申請日期1993年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月6日
發(fā)明者勞德邦, 黃國欣 申請人:勞德邦