CN109087620A - 一种可提示指法的智能钢琴系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可提示指法的智能钢琴系统及其使用方法，包括移动终端设备和灯条，其特征在于，所述的灯条安装在智能钢琴的键盘上且包括与88个琴键一一对应的LED灯和数码管以及主电路板，所述的主电路板上集成有主控芯片、驱动芯片、USB接口和蓝牙模块，所述的移动终端设备通过USB接口或者蓝牙模块与主电路板相连。本发明采用比较简单的结构和方法，提高钢琴学习的乐趣和效率，具有很好的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及钢琴领域，特别是涉及一种可提示指法的智能钢琴系统及其使用方法。
背景技术
钢琴是西洋古典音乐中的一种键盘乐器，有“乐器之王”的美称。随着人们生活水平的不断提高，钢琴也越来越受到普通家庭的欢迎，然而传统钢琴的入门门槛高，需要懂得相关的专业知识，需要有专业的人员教学，学习成本较高。在这种环境下，带教学功能的智能钢琴便应运而生了，智能钢琴将现在飞速发展的互联网技术与古典钢琴相结合，能够让人们更好地学习钢琴，对于一些初学者和非音乐专业人士来说，复杂的五线谱和各种指法学习起来非常困难，而通过智能钢琴技术可以将这一过程简单化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可提示指法的智能钢琴系统及其使用方法，采用比较简单的结构和方法，提高钢琴学习的乐趣和效率，具有很好的推广价值。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种可提示指法的智能钢琴系统，包括移动终端设备和灯条，其特征在于，所述的灯条安装在智能钢琴的键盘上且包括与88个琴键一一对应的LED灯和数码管以及主电路板，所述的主电路板上集成有主控芯片、驱动芯片、USB接口和蓝牙模块，所述的移动终端设备通过USB接口或者蓝牙模块与主电路板相连。
所述的驱动芯片是带键盘扫描接口的LED驱动控制专用电路，该电路内部集成有MCU数字接口、数据锁存器、LED高压驱动和键盘扫描电路。
将4位数码管和LED灯集成在一起形成显示模块，22个显示模块并排安装与88个琴键一一对应，每两个相邻的显示模块的后侧均安装有一个驱动芯片。
所述的LED灯和数码管均安装在主电路板上，每个主电路板上最多安装24位LED灯和数码管。
进一步的，所述的数码管、LED灯和主电路板放入定制好的铝合金导轨中，上面再覆盖一层黑色透光的保护盖板，并用螺丝固定。
作为优选，所述的主控芯片采用的是型号为STM32F103C8T6的MCU芯片。
作为优选，所述的驱动芯片采用的是型号为TM1638的驱动芯片。
一种可提示指法的智能钢琴系统的使用方法，具体步骤如下：
(a)移动终端设备通过蓝牙或者USB数据线连接智能钢琴，打开APP，选择开启灯条，并对左右手灯带的颜色进行自主设置，设置完之后就可以选择曲子开启跟弹系统了；
(b)移动终端设备会将乐谱的信息通过蓝牙或者USB数据线发送到主控芯片；
(c)主控芯片接收到的信号进行解码处理，产生相关的控制信号并通过总线和片选信号线，把对应的控制信息发送到多块驱动芯片上；
(d)驱动芯片会控制相对应琴键上方LED灯的亮灭和数码管显示的数字，用户可以根据灯带提示的信号，进行乐谱的弹奏。
有益效果：本发明涉及一种可提示指法的智能钢琴系统及其使用方法，采用比较简单的结构和方法，能够有效地降低钢琴学习的门槛，提高钢琴学习的乐趣，初学者经过一段时间的练习后也能弹出好听的曲子。并可以通过APP接触到更多优秀丰富的教学资源，做进一步的提高。
附图说明
图1是本发明所述的方法的模块构成图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明的实施方式涉及一种可提示指法的智能钢琴系统及其使用方法，包括移动终端设备和灯条，其特征在于，所述的灯条安装在智能钢琴的键盘上且包括与88个琴键一一对应的LED灯和数码管以及主电路板，所述的主电路板上集成有主控芯片、驱动芯片、USB接口和蓝牙模块，所述的移动终端设备通过USB接口或者蓝牙模块与主电路板相连。
所述的驱动芯片是带键盘扫描接口的LED驱动控制专用电路，该电路内部集成有MCU数字接口、数据锁存器、LED高压驱动和键盘扫描电路。
将4位数码管和LED灯集成在一起形成显示模块，22个显示模块并排安装与88个琴键一一对应，每两个相邻的显示模块的后侧均安装有一个驱动芯片，一个驱动芯片最多可以控制8位数码管和LED灯。
所述的LED灯和数码管均安装在主电路板上，每个主电路板上最多安装24位LED灯和数码管，主要是考虑到电路板的强度和生产成本等问题。
所述的数码管、LED灯和主电路板放入定制好的铝合金导轨中，上面再覆盖一层黑色透光的保护盖板，并用螺丝固定，这种制作方法的特点是坚固耐用，可靠性良好，而且使灯条集成化，安装比较方便。
所述的主控芯片采用的是型号为STM32F103C8T6的MCU芯片，是一款高性能、低功耗的MCU芯片，其主频高达72MHz，并拥有丰富的外设，十分适合作为智能钢琴的主控芯片，它的价格相对其他的MCU来讲也非常优势，十分适合大规模量产。
作为优选，所述的驱动芯片采用的是型号为TM1638的驱动芯片。
一种可提示指法的智能钢琴系统的使用方法，具体步骤如下：
(a)移动终端设备通过蓝牙或者USB数据线连接智能钢琴，打开APP，选择开启灯条，并对左右手灯带的颜色进行自主设置，设置完之后就可以选择曲子开启跟弹系统了；
(b)移动终端设备会将乐谱的信息通过蓝牙或者USB数据线发送到主控芯片；
(c)主控芯片接收到的信号进行解码处理，产生相关的控制信号并通过总线和片选信号线，把对应的控制信息发送到11块驱动芯片上，驱动芯片可以直接驱动多达8个数码管和LED灯，这就大大节省了IO口资源，同时简化了电路，同时也使数码管和LED灯发出的光更加均匀；
(d)驱动芯片会控制相对应琴键上方LED灯的亮灭和数码管显示的数字，用户可以根据灯带提示的信号，进行乐谱的弹奏。
本发明采用比较简单的结构和方法，就把复杂的乐谱信息简化到初学者也能够看得懂，用户可以跟着键盘上方的LED灯和数码管来弹奏曲子，当用户熟悉乐谱之后，可以在APP上关闭该系统，像传统钢琴一样进行弹奏。该系统旨在让用户更容易地学习钢琴的指法，能够让初学者更好地感受到钢琴带来的乐趣。
Claims (8)
1.一种可提示指法的智能钢琴系统，包括移动终端设备和灯条，其特征在于，所述的灯条安装在智能钢琴的键盘上且包括与88个琴键一一对应的LED灯和数码管以及主电路板，所述的主电路板上集成有主控芯片、转换芯片、驱动芯片、USB接口和蓝牙模块，所述的移动终端设备通过USB接口或者蓝牙模块与主电路板相连。
2.根据权利要求1所述的可提示指法的智能钢琴系统，其特征在于：所述的驱动芯片是带键盘扫描接口的LED驱动控制专用电路，该电路内部集成有MCU数字接口、数据锁存器、LED高压驱动和键盘扫描电路。
3.根据权利要求1所述的可提示指法的智能钢琴系统，其特征在于：将4位数码管和LED灯集成在一起形成显示模块，22个显示模块并排安装与88个琴键一一对应，每两个相邻的显示模块的后侧均安装有一个驱动芯片。
4.根据权利要求3所述的可提示指法的智能钢琴系统，其特征在于：所述的LED灯和数码管均安装在主电路板上，每个主电路板上最多安装24位LED灯和数码管。
5.根据权利要求3所述的可提示指法的智能钢琴系统，其特征在于：所述的数码管、LED灯和主电路板放入定制好的铝合金导轨中，上面再覆盖一层黑色透光的保护盖板，并用螺丝固定。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的可提示指法的智能钢琴系统，其特征在于：所述的主控芯片采用的是型号为STM32F103C8T6的MCU芯片。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的可提示指法的智能钢琴系统，其特征在于：所述的驱动芯片采用的是型号为TM1638的驱动芯片。
8.一种根据权利要求1所述的可提示指法的智能钢琴系统的使用方法，具体步骤如下：
(a)移动终端设备通过蓝牙或者USB数据线连接智能钢琴，打开APP，选择开启灯条，并对左右手灯带的颜色进行自主设置，设置完之后就可以选择曲子开启跟弹系统了；
(b)移动终端设备会将乐谱的信息通过蓝牙或者USB数据线发送到主控芯片；
(c)主控芯片接收到的信号进行解码处理，产生相关的控制信号并通过总线和片选信号线，把对应的控制信息发送到多块驱动芯片上；
(d)驱动芯片会控制相对应琴键上方LED灯的亮灭和数码管显示的数字，用户可以根据灯带提示的信号，进行乐谱的弹奏。
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