专利名称：一种电子节拍器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子声音装置，特别涉及一种电子节拍器。
背景技术：
定时器是一种可以让使用者任意设定时间，在设定操作结束时立即开始计时，在所设定的定时长度计时结束时进行报警的装置，其报警的方式一般为声光报警，声音报警有时采用语音提示。定时器在人们的生活和工作中有广泛的应用，它常和各种产品有机合并在一起完成定时功能，如带有定时功能的家用电器，为人们的生活带来了极大的方便。
学习音乐、乐器，离不开训练和掌握准确的节拍，节拍器一直是学习音乐和乐器的必备工具。在音乐教学、乐器练习和其他的音乐实践中，节拍器都有着广泛的应用。电子节拍器是一种通过声音或声音与视觉效果的组合，向使用者提供节拍的示范，并且通过声音及视觉效果的变化表达速度以及强弱规律的电子器具。现有电子节拍器通常由单片机控制单元、键输入单元、显示单元、语音输出单元和功放输出单元组成。单片机控制单元上固化有一系列程序，并根据用户输入的按键指令执行相应程序，从而实现节拍演示功能。
在乐器学习中，乐器的音准是非常重要的，如果乐器的音不准，会影响对音高的判断并影响听力，而且会影响演奏效果，破坏音乐乐感，从而破坏习乐者对音乐的学习兴趣，所以演奏乐器前，必须用校音器对学习和演奏的乐器进行校音。电子校音器是一种测量乐器声音频率并指示音名及音准偏差的电子仪器。随着现代电子技术的发展，音乐创作、表演和音乐教学对音乐作品声音和节奏的丰富和完善有了更多和更高的要求，传统的机械或模拟机械的节拍器和单一的十二平均律的校音器已经无法满足人们的需求，所以出现了高质量的电子节拍器和多种校音模式的电子校音器，以及将电子节拍器和电子校音器二者有机结合的同时具有节拍演示和校音两种功能的电子节拍校音器。电子节拍校音器的体积和生产成本都和单一功能的电子节拍器或校音器的相差不多，不仅有效降低了生产成本，且节省了使用空间。
如果能有一种兼有节拍演示和定时两种功能，并且将节拍器和定时器的控制单元有机合并的电子节拍器，就可以做到体积大小和生产成本都与单一功能的电子节拍器相差不多，使音乐教学者和乐器练习者在使用电子节拍器时可以设定教学时间或练习时间，肯定会得到使用者的欢迎，取得良好的社会效益和经济效益。
将电子节拍器和定时器二者合而为一，不是简单的将二者的部件合并，而是整个电子节拍器的控制单元也要发生相应的变化，所以这是电子节拍器生产者目前需要解决的问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的一个技术问题在于提供一种电子节拍器，同时兼具节拍演示和定时两种功能的电子节拍器，其可用于让使用者在使用电子节拍器进行音乐教学和乐器练习时可以预设教学或练习时间。
本实用新型的技术方案如下所述一种电子节拍器，包括输入操作单元，单片机控制单元，输出单元，输入操作单元包括用于产生脉冲信号的定时输入操作单元，单片机控制单元还包括与定时输入操作单元相对应的用于完成定时设置和定时监控的定时控制单元，定时输入操作单元、定时控制单元、输出单元之间进行信号连接。
所述的电子节拍器还包括一电子校音器。这种电子节拍校音器实现了在同一装置中兼具节拍演示、校音与定时三种功能，使使用者在使用节拍校音器进行乐器练习和音乐教学时可以预设练习或教学时间，极大方便了电子节拍校音器的使用。
所述的定时控制单元包括用于根据定时输入操作单元发出的脉冲信号进行定时设置的定时设置模块；用于根据定时设置模块设置的定时长度进行定时的定时模块；及用于在所设定的定时长度计时结束时输出听觉或视觉报警信息、或听觉或视觉报警信息组合的报警信息的报警输出模块。
所述的定时输入操作单元是一可以向定时控制单元发出脉冲信号的按键。
所述的定时输入操作单元可以是一向定时控制单元发出脉冲信号的编码器。所述的编码器包括三个端口，分别是端A、端B和端C，其中，编码器的端A和端B分别与其内部的两个基点相连接，均接在单片机控制单元的输入接线口，编码器的端C与其内部的滑动触头相连，端A、端B、端C分别相应与电源和地连接。所述的端C直接接地，端A、端B分别通过电阻R1、R2接至电源Vcc。所述的端C直接接电源Vcc，端A、端B分别通过电阻R1、R2接至地。
所述的输出单元可以是LCD显示单元、LED显示单元、语音单元、功放单元中任意一种或者其任意组合。
本实用新型的电子节拍器，通过由单片机作为核心中央控制单元，配合其他功能电路，完成了对各种设备控制功能，实现了在同一装置中兼具节拍演示与定时两种功能，使使用者在使用节拍器进行乐器练习和音乐教学时可以预设练习或教学时间，极大方便了电子节拍器的使用。
图1是本实用新型实施例1中电子节拍器的原理框图。
图2是本实用新型电子节拍器的定时输入操作单元为一编码器时的电路原理示意图。
图3是本实用新型电子节拍器定时输入操作单元为一编码器时的另一电路原理示意图。
图4是本实用新型实施例2中电子节拍器校音器的原理框图。
具体实施方式实施例1
如图1所示，是本实用新型电子节拍器原理框图。该电子节拍器包括一单片机控制单元1、一LCD显示单元2、一LED显示单元3、一功放单元4、一输入操作单元5、一语音单元6和一电源单元7。其中，LCD显示单元2、LED显示单元3、功放单元4和语音单元6接单片机控制单元1的输出端；输入操作单元5和电源单元7接至单片机控制单元1的输入端；语音单元6的输出端接功放单元4的输入端。
单片机控制单元1包括一定时控制单元10及固化在其上的一系列程序，并根据从输入操作单元5所接收的用户输入的操作指令执行其相应的程序，从而实现节拍演示和定时的功能。所述程序包括定时程序、节拍程序等。定时控制单元10包括一定时设置模块100、一定时模块102、一报警输出模块104。定时设置模块100用于接收输入操作单元5发送的带有相位差的脉冲信号，并根据所接收的带有相位差的脉冲信号进行定时设置。定时模块102用于根据定时设置模块100设置的定时长度进行定时。定时报警输出模块104用于在所设定的定时长度计时结束时向输出单元发送报警信息。上述输出单元可以是LCD显示单元2、LED显示单元3、语音单元6、功放单元4中的任意一种或者其任意组合。上述报警信息可以是听觉报警信息，也可以是视觉报警信息或者听觉报警信息和视觉报警信息的组合。听觉报警信息包括语音报警信息和声音报警信息。视觉报警信息包括灯光报警信息和字幕报警信息。
输入操作单元5包括一定时输入操作单元50，用于接收使用者的操作指令，再把用户输入的操作指令转换成脉冲信号。定时输入操作单元50可以是一可以向定时控制单元10发出脉冲信号的按键。在按下按键的时候产生一个脉冲信号并发送至单片机控制单元1的定时设置模块100完成定时设置。
定时输入操作单元50也可以是一可以向定时控制单元10发出脉冲信号的编码器。如图2和图3所示，是本实用新型电子节拍器定时输入操作单元50是一编码器时的电路原理示意图。定时输入操作单元50包括一编码器500，编码器500包括三个端口，分别是端A、端B和端C。其中编码器500的端A、端B分别与其内部的两个基点(图未示)相连接，均接在单片机控制单元1的输入接线口；编码器500的端C与其内部的滑动触头(图未示)相连。当端C直接接地时，在使用时端A、端B分别通过电阻R1、R2接至电源Vcc；当端C直接接电源Vcc时，在使用时端A、端B分别通过电阻R1、R2接地。
在转动编码器500的过程中，与端C相连的滑动触头会依次扫过与编码器500的端A和端B相连接的两个基点，端A和端B的电平先后从当前电平变成相反电平，从而在端A和端B两端各自产生一个脉冲信号，这两个脉冲信号之间存在一个相位差。相位差包括正相位差和负相位差。顺时针旋转编码器500产生一个正相位差，逆时针旋转编码器500产生一个负相位差。端A、端B将有相位差的脉冲信号传送至单片机控制单元1，定时设置模块100根据所接收的脉冲信号中的相位差是正相位差还是负相位差进行加一或减一以完成定时设置。
定时设置完成后，定时模块102根据定时设置模块100设置的定时长度进行定时。报警输出模块104在所设定的定时长度计时结束时向输出单元发送一报警信息表示定时结束。
实施例2如图4所示，是本实用新型电子节拍校音器的原理框图。该电子节拍校音器包括一单片机控制单元1、一LCD显示单元2、一LED显示单元3、一功放单元4、一输入操作单元5、一语音单元6、一电源单元7、一信号处理单元8和一信号接收单元9。其中，LCD显示单元2、LED显示单元3和功放单元4、语音单元6接单片机控制单元1的输出端，输入操作单元5、电源单元7和信号处理单元8的输出端接单片机控制单元1的输入端，语音单元6的输出端接功放单元4的输入端，信息接收单元8的输出端接信息处理单元9的输入端。
本实施例是在现有的电子节拍校音器(即电子节拍器和电子校音器二者有机结合的同时具有节拍演示和校音两种功能的电子节拍校音器)的基础上，增设了定时功能。其电路结构部分与实施例1相比多了信息接收单元8和信息处理单元9。信息接收单元8用于接收乐音信息并将乐音信息转换成电信号。信息处理单元9用于对根据乐音信息转换成的电信息进行检测波、放大等处理并传送至单片机控制单元1。单片机控制单元1根据接收的经过处理过的乐音信息计算该乐音信息的频率，并同预存储在单片机控制单元1的与该乐音信息的标准频率进行比较，将音准偏差信息反馈给使用者从而校准音高。
其他电路结构部分和原理同实施例1。这种电子节拍校音器实现了在同一装置中兼具节拍演示、校音与定时功能，使使用者在使用节拍校音器进行乐器练习和音乐教学时可以预设练习或教学时间，极大方便了电子节拍校音器的使用。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求1.一种电子节拍器，包括输入操作单元(5)，单片机控制单元(1)，输出单元，其特征在于，输入操作单元(5)还包括用于产生脉冲信号的定时输入操作单元(50)，单片机控制单元还包括与定时输入操作单元相对应的定时控制单元(10)，定时输入操作单元、定时控制单元、输出单元之间进行信号连接。
2.根据权利要求1所述的电子节拍器，其特征在于，所述的电子节拍器还包括一电子校音器。
3.根据权利要求1或2所述的电子节拍器，其特征在于，所述的定时控制单元包括用于根据定时输入操作单元发出的脉冲信号进行定时设置的定时设置模块(100)；用于根据定时设置模块设置的定时长度进行定时的定时模块(102)；及用于在所设定的定时长度计时结束时输出听觉或视觉报警信息、或听觉和视觉报警信息组合的报警信息的报警输出模块(104)。
4.根据权利要求3所述的电子节拍器，其特征在于，所述的定时输入操作单元是一可以向定时控制单元发出脉冲信号的按键。
5.根据权利要求3所述的电子节拍器，其特征在于，所述的定时输入操作单元可以是一向定时控制单元发出脉冲信号的编码器(500)。
6.根据权利要求5所述的电子节拍器，其特征在于，所述的编码器包括三个端口，分别是端A、端B和端C，其中，编码器的端A和端B分别与其内部的两个基点相连接，均接在单片机控制单元的输入接线口，编码器的端C与其内部的滑动触头相连，端A、端B、端C分别相应与电源和地连接。
7.根据权利要求6所述的电子节拍器，其特征在于，所述的端C直接接地，端A、端B分别通过电阻R1、R2接至电源Vcc。
8.根据权利要求6所述的电子节拍器，其特征在于，所述的端C直接接电源Vcc，端A、端B分别通过电阻R1、R2接至地。
9.根据权利要求1或2所述的电子节拍器，其特征在于，所述的输出单元可以是LCD显示单元(2)、LED显示单元(3)、语音单元(6)、功放单元(4)中的任意一种或者其任意组合。
专利摘要本实用新型公开了一种电子节拍器，包括输入操作单元，单片机控制单元，输出单元。输入操作单元还包括用于产生脉冲信号的定时输入操作单元，单片机控制单元还包括与定时输入操作单元相对应的定时控制单元，定时输入操作单元、定时控制单元、输出单元之间进行信号连接。本实用新型同时兼具节拍演示和定时两种功能，既可以节约硬件成本，又可以节省使用空间。应用本实用新型，使用者可以在使用电子节拍器进行音乐教学和乐器练习时方便、快捷地预设教学或练习时间。
文档编号G04F5/00GK2812060SQ20052006120
公开日2006年8月30日 申请日期2005年7月4日 优先权日2005年7月4日
发明者张兆奇, 陈臻, 黄葵, 徐建 申请人:深圳市蔚科电子科技开发有限公司