CN2149001Y - 乐曲演奏提示仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种乐曲的显示器，特别是适于 电子琴、钢琴等键盘乐器演奏。在琴键盘后部还设有 在纵板面上具有与琴键相对应的通孔，且以其下突缘 连接琴键盘的露光板，在该露光板的通孔内设置相应 的发光二极管，在电路板的演奏提示部件的寄存器 (U88～U13)的Q0～Q7端点分别直接与发光二极 管(D49)正端相连，而发光二极管(D1～D49)的负端 与二极管(D50、D5)正端串联，二极管(D5)负端接 地。从而，只要按照露光板上发光二极管的亮、灭，按 零键即可弹奏乐曲。

Description

本实用新型涉及一种乐曲的显示器，特别是适于电子琴、钢琴等键盘乐器演奏。

目前，在常见的乐器上的演奏水平完全取决于演奏者对乐曲的熟悉程度和演奏技巧，对于不熟悉乐曲或没有受过演奏训练的人，无法演奏出正确的乐曲。

鉴此，本实用新型的目的是提供一种乐曲演奏提示仪，能把乐曲显示在琴键相应位置，不断地提示演奏者按显示的规律，按压相应的琴键，演奏出正确的乐曲。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括设置在露光板与琴键盘之间的电路板，该电路板上设有控制输入部件、乐谱存贮部件、控制处理部件、演奏提示部件、状态提示部件和发音部件；在琴键盘后部还设有在纵板面上具有与琴键相对应的通孔，且以其下突缘连接琴键盘的露光板，在该露光板的通孔内设置相应的发光二极管；上述演奏提示部件的寄存器的Q0～Q7端点分别直接与相应的发光二极管正端相连，而发光二极管的负端与二极管正端串联，二极管负端接地。

由于采用上述方案，对于不熟悉乐谱或没有受过演奏训练的人，只要根据露光板上发光二极管的亮、灭，按压相应的琴键就可以弹奏出正确的乐曲。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型实施例的水平示意图。

图2为本实用新型实施例的局部示意图。

图3为本实用新型实施例的电路方框图。

图4为本实用新型实施例的电路原理图。

参照图1和图2所示，琴键盘8除前部设有常见的琴键外（琴键上对应不同音调，以C、D、E、F、G、A、B、C表示），在其后部设有在纵板面上，具有与49个琴键横向前方相对应的位置的49个通孔，且以下突缘（纵向）连接在琴键盘8后部的槽形露光板7，在露光板7的各通孔内，用胶分别连接相应的发光二极管D1～D49；在露光板7的纵板面与琴键盘之间连接电路板9，而在电路板9上设有控制输入部件1、乐谱存贮部件2、控制处理部件3、演奏提示部件4、状态指示部件5及发音部件6。

参照图3所示，本实施例是由控制处理部件3控制整个乐曲演奏提示仪的工作过程。与所有其它部件相连。乐谱存贮部件2用于存贮乐谱信息；控制输入部件1用于选曲、调节演奏速度、选择工作状态等；演奏提示部件4用于提示演奏者应该弹哪个琴键；状态指示部件5用于指示乐曲的编号、节拍、演奏速度等有关状态信息；发音部件6用于发出与所弹的乐曲一致的音调。

参照图4所示，本实施例的电路结构和工作原理如下：

U1～U3组成控制处理部件3，其中U1是单片机（8031），U2是地址锁存器（74LS373），U3是外部程序存贮器（2764）。U1的P0.0～P0.7端与U2的O0～O7端、U3的O0～O7端相连，U1的P2.0～P2.7中的五个端与U3的A8～A12端相连，U1的ALE端与U2的G端相连，U1的PSEN与U3的OE端相连，U2的Q1～Q7与U3的A0～A7相连。工作时U1不断地从U3中读入程序并加以运行。U1的数据指针DPTR可用来读取乐谱存贮部件中的信息。

U4是乐谱存贮部件2（27512）。U4的A0～A7端与U2的Q1～Q7端相连，U4的A8～A12端与U1的P2.0～P2.7端相连，U4的Q0～Q7端与U1的P0.0～P0.7相连，U4的OE与U1的RD端相连。U4作为U1的外部数据存贮器，存贮有乐谱信息，当U1执行MOVX  A，＃DPTR语句时，就将其中的信息取到U1中进行处理。U4中的存贮单元是这样组成的：起始的几个单元中存贮着该存贮部件的总体信息，如共存贮有多少首乐曲，存贮的格式等，在这几个单元随后的单元存贮着每首乐曲在U4中存贮的起始地址、乐曲的节拍、调性等乐曲的总体信息。在这后面的所有单元都用于存贮各首乐曲的具体信息，即每个音的高低、长短等。乐曲的每一个音用两个字表示，前一个字用来表示该音的长短、和弦、连音、切分音等信息，后一个字用来表示该音的高低、强弱等信息。同一首乐曲的音都是连续存贮的，两首不同的乐曲的音间存贮有特定的标记符，以把两首乐曲分开。

U8～U14、D1～D51组成演奏提示部件4。U8～U14都是8位移位寄存器（74HC164），D1～D49是普通发光二极管，D50、D51是二极管1N4001。U8～U14的CP端都与U1的TXD端相连，U8的DSA端、DSB端与U1的RXD端相连，Ui（i＝9～14）的DSA、DSB端与Ui－1（i＝9～14）的Q7端相连。U8～U13的Q0～Q7端分别与D1～D48正端相连，U14的Q0端与D49的正端相连，D1～D49的负端都接到D50的正端，D50的负端与D51的正端相连，D51的负端接到地，U8～U14的 Cr端都接到＋5V。D1～D49与电子琴的49个琴键一一对应。该部件的工作原理是：U1根据乐谱信息得知要演奏的音，不妨设与电子琴发该音的琴键对应的发光二极管为D16，则U1通过由RXD端和TXD端构成的串行口由先到后送出7个8位数据：0000000、00000000、00000000、00000000、00000000、00000001、00000000，使U9的Q7为高电平，而U9的Q0～Q6都是低电平，U8、U10～U13的Q0～Q7、U14的Q0也都是低电平，这样D16发光而其它发光二极管不发光，这就提示演奏者弹奏与D16对应的键。D50、D51起限流作用，限制流过D1～D49的电流。

U6、U7、R9～R16和四位数码管LED构成状态提示部件5。U6是LED译码器MC14499，U7是反相器7406。U6的D端与U1的P3.4端相连，CLK端与U1的P3.5端相连，EN端与P3.3端相连，U6的a～g、DP端与LED的a～g、DP端相连，U6的I～IV端与U7的四个输入端相连，U7的四个输出端分别与LED的四个数码管的阴极端相连。该部件的工作原理是：当要显示乐曲序号、节拍等信息时，U1通过P3.3～P3.5送给U620位串行数据，其中前4位用于控制4个LED显示器的小数点是否显示，后16位是4个LED显示器的输入数码。U6对这20位数据进行译码，然后驱动4位数码管显示出所需要显示的信息。

蜂鸣器FMQ，三极管Q1（9014）、R1组成发音部件6。FMQ的正端与＋5V相连，负端与Q1的集电极相连，Q1的发射极接地，基极接R1，R1的另一端接U1的R3.6端，其工作原理是：

当要发出一频率为f的音时，设置单片机的内部定时器0，使其工作在定时状态，工作模式为0或1，定时周期为，这样定时器0每隔  时间就请求一次定时中断，U1在执行定时中断程序时将端口P3.6的值取反，即若原来为低，现变为高，若原来为高，现变为低，这样在P3.6上就有一个周期为

的脉冲信号，FMQ就发出频率为f的声音。

U5（CD4073）、按键S1～S9、R2～R7、构成控制输入部件1。U5是三输入端与门。U5的1、2、13端与U1的P1.4～P1.6相连，U5的12端与U1的INTO相连。R2～R7一端与＋5V相连，另一端分别与U1的P1.6、P1.5、P1.4、P1.0、P1.1、P1.2端相连，按键S1～S3的一端与P1.0相连，另一端分别与P1.6、P1.5、P1.4相连，S4～S6的一端与P1.1相连，另一端分别与P1.6、P1.5、P1.4相连，S7～S9的一端与P1.2相连，另一端分别与P1.6、P1.5、P1.4相连。工作原理是：单片机U1要接收控制输入信号时，使P1.0＝P1.1＝P1.2＝0，P1.4＝P1.5＝P1.6＝1，则S1～S9中有一个按键按下时，都将使U5的至少一个输入端变为低电平，这样U5的输出端也就由高平电变为低电平，向单片机U1发出中断请求，单片机U1响应中断请求后执行中断服务程序，对按键进行扫描，确定是哪一个按键按下了，然后完成该按键所要求完成的操作。各按键的定义如下：

S1～S4：都是选曲按键，分别为快进、慢进、快退、慢退。其具体功能下面有详细的介绍。

S5：速度显示、选择按键，按下此键，则数码管显示当前的演奏提示  速度，若按此键的时间较长，则演奏提示速度将不断变化，直到符合演奏者的要求，演奏者不再按此键为止。演奏提示速度可分10档，在数码管上分别显示为0～9。

S6：声音开关按键，用于选择是否需要声音提示。若现在有声音提示，按一下此键则应表示不再要声音提示，若现在没有声音提示，按一下此键则表示要有声音提示。

S7：提示开始／停止按键。若装置现在处于等等状态，按一下此键将使装置进入提示状态，控制处理部件将乐谱存贮部件中存贮的乐贮信息经处理后送往演奏提示部件，提示演奏者进行演奏。若装置处于提示状态，按一下此键将使装置进入等待状态，等待新的命令输入。

S8：拍子显示按键，按此键时将使状态指示部件显示正演奏或正要演奏的乐曲的节拍。

S9：和弦加入／去除按键，按一下此键，提示信息中包含有和弦信号，复按一下，则去除和弦提示。

整个装置的工作原理如下：

刚加上电源时，控制处理部件3完成以下操作：（1）使状态指示部件5显示第一首乐曲的编号1，（2）使提示部件4的发光二极管都不亮，（3）使发音部件6不发音，（4）使控制处理部件3的单片机U1的数据指针DPTR指向乐谱存贮部件2中的第一首乐曲，（5）使单片机U1的P1.0＝P1.1＝P1.2＝0，P1.4＝P1.5＝P1.6＝1。

然后装置就进入等待状态，等待控制输入部件1输入信息。

若这时按下的键为S5、S6、S8、S9中任一个，刚单片机U1完成相应的操作（这些操作在上面介绍这些键时已作了介绍），然后又回到等待状态。

若按下的键为S1～S4中的一个，则单片机U1的数据指针DPTR将随着所按的键而作相应的变化，或快进、或慢进、或快退或慢退，演奏提示部件4显示的乐曲序号也跟变化，一直变到DPTR指向演奏者所要演奏的乐曲，演奏提示部件显示出该乐曲的序号演奏者不再按压这些键为止，然后单片机U1又处于等待状态。

若按下的键为S7，则进入演奏提示状态。单片机U1将DPTR所指向的乐谱存贮部件2中相邻的两个字的数据读入内部数据存贮器，与选择的演奏速度一起进行运算，确定应点亮演奏提示部件中哪一个发光二极管以及应点亮多长时间。然后单片机U1将点亮哪一个发光二极管的信息送到演奏提示部件，使该亮的发光二极管亮，不该亮的不亮，提示演奏者弹奏亮的发光二极管所对应的琴键，若要求有声音提示，单片机U1同时还使发音部件发出所需的乐音。完成以上操作后，单片机U1进入延时，当点亮发光二极管的时间到时，单片机结束延时，取乐谱存贮部件中下一个音的数据，然后重复以上过程。在演奏提示状态时，数码管显示所演奏的乐曲的序号，这时只要按S1～S4中任一个键，单片机将脱离演奏提示状态，完成刚刚所按的键所要求的操作然后进入等待状态，直到再按一个S7键又进入演奏提示状态。

Claims (2)

1、一种乐曲演奏提示仪，包括设置在露光板与琴键盘之间的电路板，该电路板上设有控制输入部件、乐谱存贮部件、控制处理部件、演奏提示部件、状态提示部件和发音部件；其特征是在琴键盘后部还设有在纵板面上具有与琴键盘对应的通孔，且以其下突缘连接琴键盘的露光板，在该露光板的通孔内设置相应的发光二极管；上述演奏提示部件的寄存器的Q0～Q7端点分别直接与相应的发光二极管正端相连，而发光二极管的负端与二极管正端串联，二极管负端接地。

2、按权利要求1所述的乐曲演奏提示仪，其特征是：上述露光板的纵板面上的49个通孔设置在49个琴键横向前方相对应位置。

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