单片机创意小制作没有琴弦的电子琴

说是没有琴弦，那只是相对付我们的视觉，弦头与弦尾之间除了空气之外，实在还暗藏玄机——那便是红外线，准确地说我做的是一个红外琴。

无弦琴的组成

图13.1所示是做好的无弦琴的外不雅观，琴弦是由一对红外发射、吸收头组成的，一共有8对这样的琴弦，可以弹奏16种声音。

有一个按键用来切换，当按下时有8种声音，没有按下时也有8种声音。
这个无弦琴还有其余两种功能，便是按键弹奏16种声音并能播放两首曲子。

图13.1 无弦琴的整体外不雅观

电路事理

无弦琴总体可以分为红外发射、红外吸收和单片机掌握3个部分。
首先说说红外发射：实在它是一个555电路，用555产生38kHz频率的旗子暗记。
当然有的朋友可能说可以用单片机来产生，这个是仁者见仁，智者见智了，只要能产生38kHz，单片机也可以。
把该旗子暗记用三极管放大供8个红外发射二极管利用。
由于红外发射二极管的耐压为3V，而通过三极管后的电压有4.3V旁边，考虑到二极管的正常事情，设计中采取两个串联再一起并联的办法，见图13.2。
这部分大略吧?只要学过一点电路的都没有问题的。

图13.2 红外二极管发射电路

本人是按照书上的555电路直接设计的PCB，那些电容、电阻怎么匹配就看大家手上有多少的了，我是用一个滑动电阻来取值的，再进行匹配，实物图见图13.3。

图13.3 红外发射部分

红外吸收由两个部分组成，实物图见图13.4，一个便是8个红外吸收头，一字排开，他们的间距要和上面的红外发射头的间距完备一样，不然会相互滋扰，后面再说。
另一个便是矩阵键盘，矩阵键盘若何排版这个也看大家了，在我制作中有一个致命的问题，便是只看重元器件的排布而忽略了它们实在也是有一定的规律的，一样平常便是上面4个P口与下面4个P口相互交叉的地方安一个按键。
我有的按键两端都是连接不才面的4个P口上，后面花了很大的功夫才改过来，这一点希望大家把稳!红外吸收头则比较大略了，它只有3个引脚，个中接地和接电源的都是并联的，输出端则用排线引到74LS14上进行数字处理，由于它输出的有时是线性的，为了更好地吸收，就用施密特管子处理后输给单片机，这部分电路也很大略，见图13.5。

图13.4 红外吸收部分

图13.5 红外吸收与琴键电路

图13.6 单片机掌握电路

图13.7 单片机掌握部分

图13.8 无弦琴事理图

末了先容单片机掌握电路，见图13.6。
一共就3块芯片，一片单片机和两片74LS14，74LS14的浸染上面已经讲过，单片机外接一个扬声器，实在便是一个废弃的耳塞，按照蜂鸣器的接法来接就可以了，实物图见图13.7。
另有8个指示灯连在74LS14的输出端，同时也是单片机的输入端，它们会在弹奏时随着你的指尖滑动而依次点亮，起到都雅的浸染，也是方便调试时利用。
74LS14输出的电流驱动发光二极管绰绰有余。
还有便是引出ISP，进行调试利用的。

这个无弦琴系统电路便是这么多，怎么样?是不是很大略啊?

图13.8是全体系统的事理图，觉得满满的，乍一看可能吓一跳，但看仔细了就会创造很多元件只是重复地增加数量而已。

说完了电路再说说我在制作中碰着的一些麻烦吧。

首先便是红外发射和吸收要对齐，由于只有对齐了，所有的吸收头都吸收到对射的红外线，输出的电平都一样。
若有一个没有对齐时就相称于你用手挡住了，单片机会默认你在弹。
画PCB时大家该当没什么问题，把间隔设定一下就可以了。
便是在安装时很麻烦，我是用MP4的包装盒做的，虽说纸质是挺硬的，但做骨架就不是很稳定了——会晃，这样会导致这个对齐了那个又没有对齐，你在没有弹时电路也默认你在弹，一贯在响，很是忧郁。
这个只有大家做出来后逐步体会了。

软件部分的流程图见图13.9。
软件部分是从最初的电子琴的根本上一步步加进去的，由P0.0作为演唱曲子和弹奏曲子的切换键，弹奏是红外弹奏和按键弹奏同时的，他们没有优先级，可以稠浊弹奏;演唱曲子部分是有两首曲子组成，有一个复位键和两个曲子键，就这三个按键。

以上便是全体无弦琴的硬件和软件部分了，我设计这个无弦琴原来该当是一个可以拿出去炫耀一番的礼物，可惜外不雅观做得实在是太丢脸了，大家也看到了实在是拿不脱手，各位如果有条件的话可以用比较硬的东西作为骨架来做，效果该当好些。
在组装的时候一定要把稳发射头和吸收头是一对一的，千万不要有滋扰啊，不然一个吸收头吸收到了来自多个发射头的红外线，那么当你挡住个中的一个发射头时，其他的红外线还是吸收，那就相称于你没有挡住一样。
我的做法便是在吸收头的上方盖一层硬纸，再在纸上打个小小的洞，使其阁下发射的红外光不被照射到吸收头上，见图13.4，效果还可以。
如果弗成就用玄色介质吧，这样可以接管多余的红外线。
大家假如有兴趣的话也可以去考试测验考试测验，希望这些能够帮助大家做出一个可以拿出去炫一番的礼物或者留给自己的纪念品。

图13.9 无弦琴流程图