专利名称：安装在地面的可用脚弹奏的电子琴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种娱乐装置，特别是一种安装在地面的可用脚弹奏的电子琴。
背景技术：
一般的电子琴都是用手来弹奏曲目，由本公司(自贡市挚友电器有限公司)申请的会弹琴的机器人(申请号00223534.x)，也是通过选择预先设定的曲目，由机械手进行自动弹奏。不管是人手还是机械手，总之都离不开双手。而现有的跳舞机、跳舞毯等，虽然是用脚踩踏，并可在踩踏中达到健身的目的，但却要求使用者必须依照录制在碟片中的曲目，并合着曲目的节奏，而不能随心所欲地踩踏出自己喜欢的曲目，更不能进行自由创作，也不能(易)两人或多人合用，因此娱乐性方面受到较大的限制。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种安装在地面的可用脚弹奏的电子琴，该种电子琴可让使用者用脚弹奏出自己喜欢的曲目，并进行自由创作，可一人或多人合作使用，以达到灵敏度高、性能可靠、安装简单、维修方便、琴键稳定性好、使用安全、寿命长、适用范围广、增强娱乐性的目的。
本实用新型的解决方案在于该种安装在地面的可用脚弹奏的电子琴包括由白键和黑键组成的键盘、底座、电子控制系统。其特征是电子控制系统包括电子琴主板、与电子琴主板输入端连接的位置传感及光耦矩阵信号输入、与电子琴主板输出端连接的功率放大器、音箱；而底座则包括边框、设在边框内的底架、琴键支架和压簧组件，琴键固定在琴键支架上，所述的底架上固定有轴，轴上铰接有轴套，琴键支架则与轴套刚性连接；压簧组件设置在琴键支架下方并固定在底架上；在琴键支架上还向下设置有隔离块，而在底架上对应于隔离块设置位置传感器。
上述压簧组件包括导向轴、设在导向轴上的压簧、压簧轴套、压簧垫、减震圈，并通过压簧轴套固定在底架上，用于琴键复位。
上述琴键支架上固定有压块，该压块与固定在底架上的压簧组件对应设置，以增大接触面积和增强稳定性。
上述底架上对应于每一琴键的端部还设有一对减震限位圈。
上述位置传感及光耦矩阵信号输入包括磁钢、霍尔元件、二极管、电容、电阻、光耦元件。
本实用新型的优点在于采用位置传感器检测所弹奏琴键的位置，当踩下琴键时，琴键随轴套绕轴转动，设在琴键支架上的隔离块向下运动，隔断磁钢对霍尔元件垂直方向产生的磁力线，使位置传感器输出一个信号，输出的信号通过光电隔离后利用矩阵电路转换为电信号，此电信号的变化通过数据线输入到电子琴主板，通过主板的驱动处理器微处理后与功率放大器和音箱连接，发出相应的音符。由于采用了由光电隔离器组成的矩阵电路输出信号，且每个琴键对应一个位置传感器，并由位置传感器有无输出信号决定音符的通断，因此能有效地抑制尖脉冲及各种噪音的干扰，具有灵敏度高、抗干扰能力强、性能可靠的优点。该种电子琴设置有压簧组件和减震限位装置，琴键向下运动弧度小，且琴键还可向上掀开达90度，以方便维护保养，因此踩踏自如，安全可靠，安装简单，维修方便，使用寿命长，单个琴键可达十万次以上，能承受体重100公斤以内的人使用，可一人或多人合作使用。并可安装在家庭内或公园、社区及各种娱乐场所等，高于地面或与地面同平面均可，使人们在不经意间就可踩出美妙的音乐，娱乐性强，适用范围非常广泛。
附图1是本实用新型主视图；附图2是附图1的仰视(剖视)图；
附图3是附图2的A-A剖视图；附图4是压簧组件结构图；附图5是白键6的支架主视图；附图6是附图5的俯视图；附图7是白键7的支架主视图；附图8是黑键5支架主视图；附图9是电路框图；附图10是位置传感及光耦矩阵信号输入电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例作进一步描述。
本实用新型包括琴键支架1、2、3、底座4、由黑键5和白键6、7组成的键盘、压块8、由磁钢9和霍尔元件10组成的位置传感器、琴键减震限位圈11、隔离块12、轴13、15、17、轴套14、16、18、组成压簧组件24的压簧减震圈19、导向轴20、压簧21、压簧轴套22、压簧垫23。
白键6的支架3(参照附图5、6)由两大小不同的长方形的角钢组焊而成“T”形结构，支架3与轴套14之间刚性连接，而轴套14与轴13之间设有轴承，轴13固定在底座4上。白键7的支架1(参照附图7)亦由两大小不同的长方形的角钢组焊而成“L”形结构，支架1与轴套16之间刚性连接，而轴套16与轴15之间设有轴承，轴15固定在底座4上。黑键5的支架2(参照附图8)为长方形角钢组件，支架2与轴套18之间刚性连接，而轴套18与轴17之间设有轴承，轴17固定在底座4上。在支架1、2、3下方均固定有压块8和隔离块12。
底座4(参照附图1、2、3)包括边框和底架，底架上对应于每一琴键下方固定有压簧组件24，对应于每一琴键的自由端固定有一对减震限位圈11，而对应于隔离块12两侧，则分别固定有磁钢9和霍尔元件10。
压簧组件24(参照附图4)的轴套22上下均设有压簧21，导向轴20为阶梯轴，安装在压簧21中心起导向作用，底部设有压簧垫23，减震圈19通过螺钉固定在导向轴20上，压簧组件通过轴套22固定在底座4上。
位置传感及光耦矩阵信号电路(参照附图10)中，位置传感器包括磁钢、产生霍尔效应的霍尔元件3040、限流电阻R1、钳位二极管D1、D2、抗干扰电容C1构成，其中限流电阻R1并联在霍尔元件的输入端(1脚)与输出端(3脚)，抗干扰电容C1一端与霍尔元件的输入端连接，另一端接地，二极管D2阳极与霍尔元件的输出端连接，阴极为位置传感器的输出，在霍尔元件的地端(2脚)连接二极管D1，D1的阴极接地。制作时，将二极管D1、D2，电容C1，电阻R1与霍尔元件固定封装在一起，只引出输入(电源)、输出、地线共三根线，磁钢则固定在底座4上与之对应的位置，以便于位置传感器的安装、固定、检测、更换等。位置传感器的输出与电阻R2串联，R2的另一端与电阻R3、下拉电阻R4、抗干扰电容C2连接，电阻R3的另一端与光耦元件TLP521-4中IC1的输入端1脚连接，2脚接地，经光耦IC1后的16脚、14脚、12脚、10脚与光耦IC6的16脚连接形成距阵，通过数据线输入到主板。同理，IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6的输入都分别与21个位置传感器(所对应的键为白键)连接，IC5、IC6输入端分别余下后面的2组和3组，此5组都接地，经光耦后的IC5的9脚、IC6的10脚、11脚、12脚为空，通过数据线分别送到主板上，这些数据经主板编码处理后形成不同的音符。同样，利用相同的原理得到黑键的音符。当踩下琴键时，设在琴键支架上的隔离块12向下运动，隔断磁钢9对霍尔元件10垂直方向产生的磁力线，使位置传感器输出高电平到光耦输入端，此时，光耦内部光敏三极管发射极输出为高，此高电平送到主板处理后，发出声音。反之，未踩压琴键或踩压复位后，产生霍尔效应，此时位置传感器输出低电平，光耦输入为低，光敏三极管截止，发射极输出为低电平，经主板识别处理，琴键不发声。
权利要求1.一种安装在地面的可用脚弹奏的电子琴，包括由白键和黑键组成的键盘、底座、电子控制系统，其特征是电子控制系统包括电子琴主板、与电子琴主板输入端连接的位置传感及光耦矩阵信号输入、与电子琴主板输出端连接的功率放大器、音箱；而底座则包括边框、设在边框内的底架、琴键支架和压簧组件，琴键固定在琴键支架上，所述的底架上固定有轴，轴上铰接有轴套，琴键支架则与轴套刚性连接；压簧组件设置在琴键支架下方并固定在底架上；在琴键支架上还向下设置有隔离块，而在底架上对应于隔离块设置位置传感器。
2.根据权利要求1所述的电子琴，其特征在于所述的压簧组件包括导向轴、设在导向轴上的压簧、压簧轴套、压簧垫、减震圈，并通过压簧轴套固定在底架上，用于琴键复位。
3.根据权利要求1所述的电子琴，其特征在于所述的琴键支架上固定有压块，该压块与固定在底架上的压簧组件对应设置。
4.根据权利要求1所述的电子琴，其特征在于所述的底架上对应于每一琴键的端部还设有减震限位圈。
5.根据权利要求1所述的电子琴，其特征在于所述的位置传感及光耦矩阵信号输入包括磁钢、霍尔元件、二极管、电容、电阻、光耦元件。
专利摘要本实用新型提供了一种安装在地面的可用脚弹奏的电子琴，包括键盘、底座、电子控制系统，其特征是电子控制系统包括依次连接的位置传感及光耦矩阵信号输入、电子琴主板、功率放大器、音箱；底座则包括边框、底架、与底架铰接的琴键支架、设在琴键支架上的隔离块、设在琴键支架下方的固定在底架上的压簧组件和位置传感器。该种电子琴可让使用者用脚弹奏出自己喜欢的曲目，并进行自由创作，可一人或多人合作使用，具有灵敏度高、性能可靠、安装简单、维修方便、琴键稳定性好、使用安全、寿命长的优点，可安装在家庭内及公园、社区和各种娱乐场所，适用范围非常广泛。
文档编号G10H1/26GK2535896SQ0222235
公开日2003年2月12日 申请日期2002年4月24日 优先权日2002年4月24日
发明者孙帆 申请人:自贡市挚友电器有限公司