簡介:
雖然長相簡陋,不過還是很有意思的。只要伸手穿過豎琴,音調(diào)就會被“奏響”。
元器件清單:
編號 零件名稱 數(shù)量
1 12MHz晶振 1
2 10kΩ電阻 6
3 10μF電容 1
4 20針插座 1
5 AT89C2051 1
6 無源蜂鳴器 1
7 8550PNP三極管 1
8 1kΩ電阻 1
9 光敏電阻 5
10 3V激光管 5
11 電池盒 1
12 木塊 3
13 插針、插座 若干
14 銅座、螺絲 若干
15 洞洞板 1
結(jié)構(gòu)說明
這個激光豎琴,用3個木塊構(gòu)成,并用螺絲和熱熔膠固定成接近豎琴的形狀。
在上面的木塊上安裝5個3.0V激光管,并用熱熔膠固定在下面的木塊上。用0.8mm的鉆頭鉆洞,并安裝對應(yīng)的5個光敏電阻,即組成基本的基座。然后,在合適的地方放置5號電池盒,也用熱熔膠固定。最后,根據(jù)電源原理圖,把對應(yīng)的引線和插座連接,以方便后期的連接和升級。最后,再與電路板底座連接。底座的電路我先后做了兩種,分別采用的是AT89C2051和ATMEGA8這兩款單片機。當(dāng)然,性能和效果也是不同的。由于材料有限,我只做了5根弦的作品。
這次制作焊接非常簡單,都是DIP的元器件,根據(jù)原理圖使用絕緣套線,連接對應(yīng)引腳即可。
電路原理
光敏電阻在室內(nèi)光線下的阻值約20kΩ。當(dāng)受到激光管照射時,它的電阻將小于1kΩ。于是,筆者用10kΩ的電阻和光敏電阻串聯(lián),進(jìn)行分壓。當(dāng)有激光照射時,單片機讀取光敏電阻的電壓(3/11,約 0.27V),此時它的邏輯電平為0。當(dāng)無激光照射時,單片機讀取光敏電阻的電壓,約(3/30)×20=2V,這時它的邏輯電平為1。
這樣,當(dāng)我們遮擋激光的光線時,就能在電路中產(chǎn)生開關(guān)的效果。音符是如何產(chǎn)生的呢?人耳能聽到的聲音頻率為20Hz~20kHz,豎琴音符頻率當(dāng)然也在這個范圍。只是,不同的音符,有著自己固定的頻率。通過51單片機自帶的16位定時器就可以產(chǎn)生上述音頻。例如豎琴的標(biāo)準(zhǔn)音la為440Hz。通過計算可知,它的半周期為1136μs。這樣,只要在半周期時跳變引腳電平,就可以產(chǎn)生440Hz的方波了。再經(jīng)過電聲轉(zhuǎn)換元件(蜂鳴器),就可以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)音la 了,其他音符也是這樣產(chǎn)生的。
51單片機底板
AVR單片機底板
激光豎琴的結(jié)構(gòu)
采用51單片機的電路使用了AT89C2051單片機,在P3.7引腳上連接發(fā)聲元件,即無源蜂鳴器。通過三極管放大電流,使音樂更響亮。其余部分是51 單片機的最小系統(tǒng)。電路的電源用2節(jié)5號電池。大家可能會認(rèn)為,這個音符沒有音色啊。因此,我又對這個51單片機做的發(fā)聲底座進(jìn)行了改變,用M8單片機重新設(shè)計了發(fā)聲的底座。使用新設(shè)計的M8單片機電路,我們可以將音色文件放到SD卡中,大家根據(jù)自己的喜好,放入喜歡的音符,如鋼琴、二胡、吉他等。不過,音符需要自己用電腦事先錄制,并保存為8位的WAV文件,文件名為D、R、M、F、S、L、X。程序會判斷哪根激光被阻擋,播放相應(yīng)的音符文件。聲音通過 M8單片機的OC1A、OC1B產(chǎn)生。只要把音頻輸出的OCR1A、OCR1B和音響或耳機連接,就能聽到響亮的音符了。