可外接智能终端的便携电子激光钢琴的制作方法

本实用新型涉及光电子乐器技术领域，尤其是一种可外接智能终端的激光钢琴。

背景技术：

音乐与色彩是语言的最高境界，它们组建起艺术桥梁，能跨越国界，在不同文化及人种族之间产生共鸣，具有延长性、感染性和统一性的特质。长期以来，人们对音乐与色彩相互映射的关系有一定认知，也不断尝试听觉艺术和视觉艺术相互融合。二十世纪末物理学和计算机技术发展提供了光与音乐互联系统的理论依据，把科学技术与文化艺术融合推向新的高度，也为实现智能可发光乐器的研究和应用奠定了基础。

激光乐器是一种运用激光技术，结合激光光能量高度集中、光束和波长可以精确定位调整的特性，使传统乐器在演奏方式、音响效果和呈现形式上有了新突破的新型乐器。现有的激光竖琴仅应用在教学领域，是通过手挡住光路来控制发声，它在使用中效果欠佳，存在诸多缺陷，其一只能单音弹奏、反应慢、延迟严重，音质不尽人意；其二激光竖琴安装和调试复杂，成本高，体积巨大，不易携带；其三音乐可视化不强，缺乏对音乐的动态演示效果和视觉欣赏效果，不能真正实现光与音乐互联的演奏，整体设计缺少美感，观赏性也不佳；其四在外观、结构设计上与传统乐器有较大差别，不方便演奏者快速掌握弹奏的方式方法；其五音域窄，趣味性不强，难以推广应用。

综上所述，激光竖琴演奏性不强，不便携，激光效果观赏性不佳；迄今为止，激光乐器还未涉及双手在琴键上弹奏的令人熟知的钢琴领域，可外接终端实现智能信息传递的激光钢琴还未见过相关文献报导、专利申请和商品出售。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可以双手弹奏，易于携带，经济实用，美观新颖，软硬件相结合的电子激光钢琴。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

可外接智能终端的便携电子激光钢琴，包括激光头、光敏传感器、亚克力琴键、控制电路和软件程序，所述激光头发出的激光照射在所述光敏传感器，通过按动琴键遮挡光路，实现光敏传感器的电平跳转，并将电平信号传递给单片机控制电路，所述控制电路根据电平信号发送指令由音乐芯片驱动扬声器发声，同时指令还将由所述蓝牙模块转为蓝牙信号向外发送，可以利用智能终端接受蓝牙信号从而实现发声。

优选的，所述琴键采用亚克力材料，透明且重量小，硬度适合，琴键的设计和真正的钢琴相仿，外壳采用更轻薄的塑料，材料轻便，本实用新型做到便携轻巧。在透明亚克力琴键下安装黑色挡板，可以实现激光光路的断与通。采用黑色琴身，激光在演奏时可观性强。

优选的，所述单片机控制电路由STC89C52RC芯片、蓝牙HC-05、MY1680-12P音乐功放模块及其他电路部分组成。

优选的，所述控制电路的控制中枢是单片机。正常工作时，单片机向音乐芯片发送指令，驱动所述扬声器发声；当智能终端连接上蓝牙时，可以接收单片机蓝牙信号实现发声，同时会向单片机发送指令停止音乐芯片驱动扬声器。

优选的，所述软件程序部分包括数据接收程序、控制程序和拓展应用程序，具有友好UI界面设计，未连接硬件实物模块时可独立运作，连接硬件部分时可以实现信息互联，同步演奏。所述软件程序部分由自由演奏模式、据谱学习模式和应用游戏模式共同搭建。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型应用单片机及软件控制共同实现数字音效模拟，具有软硬件结合演奏模式，实用性强，富有趣味；进一步的，本实用新型利用激光光束作琴弦，运用透明亚克力材质的琴键，合理的设计适合多指同时演奏，轻巧方便，经济美观，可视性强。

附图说明

图1为本实用新型可外接智能终端的便携电子激光钢琴的系统模块图；

图2为本实用新型琴体设计结构图；

附图标记：1：全音白键；2：半音黑键；3：激光发射区；4：激光接收区；5：控制电路模块；

图3为本实用新型控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于说明本实用新型，但不用于限制本实用新型的范围。

参照图1，本实用新型提供了一种可外接智能终端的便携电子激光钢琴，包括激光头、光敏传感器、亚克力琴键、单片机、扬声器、音乐芯片、蓝牙串口模块和软件程序，所述激光头发出的激光照射在所述光敏传感器，通过按动琴键遮挡光路，实现光敏传感器的电平跳转，并将电平信号传递给单片机。所述单片机根据电平信号通过RX、TX串口发送指令给所述音乐芯片，再由所述音乐芯片驱动所述扬声器发声。同时，指令还将由所述蓝牙模块转为蓝牙信号向外发送，可以利用智能终端接受蓝牙信号从而实现发声。

其中，参照图2，琴身两端分别设有激光发射区3和激光接收区4，两者相互对应：

所述激光头能射出红、绿两种光束，对应全音白键1和半音黑键2安装在琴身的激光发射区；

所述光敏传感器用于接收所述激光头发出的光信号，并将转换后的电信号传输给控制电路；

所述控制电路模块5及内置电源安装在琴身的黑匣子内；

本实用新型所提供的电子激光钢琴包含32键，2.5个八度，音阶范围F4-C6。体积有440mm(W)*360mm(D)*73mm(H)，便于携带。控制方法是每个琴键连接一个激光开关，电源供电使激光常亮，按下亚克力材质的透明琴键后可以阻拦激光光路，光敏传感器感应光强变化并转化为数字信号。其中全音键1控制的是红色半导体激光，半音键2控制的是绿色半导体激光。当琴键弹回时，激光光路恢复原始状态。所述激光器3采用小功率的激光发射器，功率10mW，绿色或红色点状，工作电压3-4.2V。

如图3，所述控制电路模块的核心元件是STC89C52RC单片机。通过接收所述光敏传感器的电平跳变信号来控制音乐模块发声，同时通过蓝牙模块向外传输蓝牙信号。一旦连上智能终端，单片机改变指令，让音乐模块不发声，而改用智能终端发声。

参照图3，所述控制模块包括单片机以及分别与单片机连接的音乐功放模块、蓝牙串口模块等相关电路，音乐功放模块用于硬件部分单独演奏时发声，蓝牙串口模块用于与其他终端设备进行连接通信，传输数据。考虑到实际对运行速度的要求和对电池电量的消耗，单片机采用STC单片机中的STC89C52RC，低功耗，性能高。单片机的RX、TX串口分别接出与MY1680-12P音乐功放模块和HC-05蓝牙串口模块的TX、RX口相连。

所述音乐功放模块控制优选MY1680-12P音乐模块，与扬声器相连。MY1680-12P是一种微集成MP3模块。采用MY1680-SOP16MP3主控芯片，支持MP3、WAV格式双解码。该音乐功放模块内置FLASH存储芯片，1-16M容量可选；也可外接U盘或USB数据线连接电脑更换FLASH的音频文件。该音乐功放模块内置3W功放，可以直接驱动3W的喇叭。

所述蓝牙串口模块优选蓝牙HC-05，通过内部协议将串口数据转换成蓝牙数据。模块的TXD口是发送引脚，与单片机的RXD引脚相连。模块的RXD口是接收引脚，与单片机的TXD引脚相连，通信时波特率为9600。

如上所述，本实用新型沿用激光的炫彩演奏效果，演奏性强，便于携带，成本较低，外观新颖，具有设计感，易于演奏者对乐器快速驾驭和演奏，结合软件的可玩性，音乐动态演示效果和视觉欣赏效果强。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的技术人员而言，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其他各种相应改变以及形变。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例，各种变形或替换都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。