CN2194019Y - 智能电子琴助学器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的智能电子琴助学器属电子设备。 它由单片机(1)、地址锁存器(3)、并行接口片(6)、锁 存器(7)、只读存储器(13)以及显示电路、时钟电路 (2)、按键(10)、指法指示灯(9)、琴键指示灯(8)构 成。由电脑控制，通过按键(10)选择只读存储器(13) 存储的程序和歌曲，选择歌曲节拍及速度，供学习演 奏使用。本实用新型可以助学电子琴，也可以作声音 及节拍显示的电子游乐机。它功能完善，且可扩充， 具有电路结构新颖、性能稳定可靠、适用性强等特 点。

Description

本实用新型属一种电子设备。附加于电子琴，为学习电子琴演奏提供指导的电子设备。

与本实用新型相近的已有技术是电子游戏机和游戏卡。电子游戏机由单片机、只读存储器和外围电路构成。由单片机控制游戏的过程；只读存储器内存有不同游戏的固定程序。使用游戏卡可以    选取多种不同的游戏，在荧屏上加以显示供游戏用。电子游戏机只能操作电子游戏，不能指导学习电子琴的演奏。

本实用新型的目的在于设计一种新型的主控制机配置歌卡，通过琴键指示灯，指法指示灯及喇叭指导学习演奏电子琴。

本实用新型的智能电子琴助学器，包括机壳、电源线、装在机壳正面面板上的数码管、按键、以及装在机壳内的以单片机为核心的主控制电路、由单片机控制的显示电路、指法指示灯、琴键指示灯等构成。

所说的主控制电路包括有跟单片机连接的接口电路、只读存储器、时钟电路。其中的接口电路由地址锁存器、并行接口片、锁存器构成。通过数据线和地址线连接在单片机的接口上并与按键、数码管、只读存储器、指法指示灯、琴键指示灯等电接通。其中的只读存储器用于存储固定程序和歌曲。其中的时钟电路联接于单片机上。

所说的指法指示灯和琴键指示灯由发光管组成，分别跟并行接口片，锁存器电接通。

所说的按键包括有复位键、选择键、速度键、发音键和暂停键。

单片机为8位CPU，可使用8031芯片，其内包括128字节RAM，21个特殊功能的寄存器，四个8位并行端口，一个全双工串行口和两个16位定时器，主频16－10MHZ连续可调。

接口电路中的锁存器可选用8位74LS377芯片，通过数据线与单片机PO口接通，并与琴键指示灯电接通，以便按各歌曲的程序控制琴键指示灯的亮灭。接口电路中的并行接口片可选用8255A芯片，其中B口与指法指示灯连接，C口与按键联接，A口与数码管连接，按程序控制指法指示灯和数码管。接口电路中的地址锁存器可选用74LS373芯片，电接通单片机和并行接口片、只读存储器、锁存器等。

只读存储器可使用8KROM芯片。其中存放固定程序和典型歌曲，供学习弹琴使用。在只读存储器处还可以并接歌卡，歌卡只读存储器构成歌卡电路，与机壳上的歌卡插口配合，将歌卡插入歌卡插口后，学习弹琴者可选用歌卡内存放的歌曲。这样可以有更多的各类型曲目供指导学弹电子琴。

所说的由单片机控制的显示电路包括有数码管显示和喇叭声音显示。数码管选用两位数码管，与并行接口片A口接通。喇叭通过通用的放大器、滤波电路与单片机P1口连接。

时钟电路可选用6MHZ，通过速度键控制歌曲的节拍和速度。指法指示灯分两组共有10个，指导学习者使用左右手的十个手指练习指法。琴键指示灯与琴键一一对应，用于指导弹奏哪一个琴键。它们安装在指示灯架，摆放在电子琴上。这些发光管分别联在并行接口片的B口和两个锁存器上。

五个按键分别按学习演奏者的要求发出指令。用复位键使整个智能电子助学器恢复到初始状态。用选择键选择只读存储器中需要的歌曲，或选择歌卡中需要的歌曲。用速度键选择歌曲的不同速度和节拍，适应演奏者的熟练程度进行练习。用发音键选择喇叭的发声或无声。用暂停键执行暂停。

本实用新型通过电脑由预先设置的程序指导助学。所说的程序主要有初始化程序、乐曲处理程序。经初始化程序后进行按键处理，选择合适的歌曲和速度等，再执行乐曲处理程序。具体程序将在附图中给出程序框图。

本实用新型的具体原理电路和程序可参见附图。

图1是本实用新型的主控制部分电路原理图。

图2是本实用新型的面板简图。

图3是本实用新型的指法指示灯和琴键指示灯示意图。

图4是本实用新型的主程序框图。

图5是本实用新型的初始化程序框图。

图6是本实用新型的乐曲处理程序框图。

图1中1为单片机，选用8031芯片，其中P1接口与喇叭发音电路的放大器16、滤波器15接通喇叭14，以便乐声发音。2为时钟电路用作工作脉冲接在单片机1上。单片机1的P2口作地址的高八位。只读存储器13选用2764ROM用于存放固定程序和10首歌曲；同时并接的两个ROM芯片做歌卡只读存储器12，用于放歌曲，以便选用练习曲，每个歌卡可以按不同类型选存五十首歌曲。只读存储器13和歌卡只读存储器12还跟单片机1的PO口电接通。单片机1的PO口通过8位数据线4与地址锁存器3、并行接口片6电接通。这种8位数据线也作地址线5的低8位使用。地址锁存器3选用74LS373芯片，将数据码转换为地址码后通过地址线5送只读存储器13和并行接口片6。并行接口片6选用8255A芯片，其A、B、C接口分别与数码管11、指法指示灯9、按键10的五个按键电接通。单片机1的PO口还通过数据线4接通两个锁存器7，两个锁存器7选用8位的74LS377芯片，用于控制琴键指示灯8。并行接口片6与数码管11间可连接两个74LS07和一个7542作功率驱动器，提高数码管11的亮度，两个74LS07和一个7542在图1中没画出。

图2给出实用新型的外壳上正面面版筒图。图2中11为数码管，选用两位数码管，21－25为按键，包括复位键21、选歌键22、速度键23、发音键24和暂停键25。20为正面面版。

图3给出指法提示灯、琴键指示灯排列状况。其中28为指示灯架，9为指法指示灯，8为琴键指示灯。它们分别为发光二极管。通过矩阵式电路与主控制部分电接通，并接受电脑控制发光，指导学习演奏电子琴。指示灯架28可制成折叠式的，以方便摆放和携带。

本实用新型的智能电子琴助学器能把数十首歌曲存入电脑提供练习曲目供学习演奏者选择，能指导练习指法和弹动琴键的位置，可用于练习旋律、和弦等等，是初学电子琴的得力助手，也可作为歌曲爱好者欣赏和演奏时伴奏伴唱使用，可以说是声音显示的智能型电子游乐机。在学习电子琴中，本实用新型可以使用歌卡扩充歌曲，可以调解弦律和速度，可以控制喇叭发声，非常适合于学习者循序渐近地掌握演奏技能。本实用新型有功能完善的指示系统，增加了一般十六位机才有的乘除法指令，能快速执行指令时间，指令周期为1ms，并且性能稳定可靠、成本低，对初学电子琴者是无师自通的电子设备。

Claims (3)

1、一种智能电子琴助学器，由机壳、电源线、装在机壳正面面板(20)上的数码管(11)，按键(10)以及装在机壳内的以单片机(1)为核心的主控制电路，由单片机(1)控制的显示电路等构成，本实用新型的特征在于，其结构还包括有指法指示灯(9)和琴键指示灯(8)，所说的主控制电路包括有跟单片机(1)联接的接口电路，只读存储器(13)，时钟电路，其中接口电路由地址锁存器(3)，并行接口片(6)，锁存器(7)构成，通过数据线(4)和地址线(5)连接在单片机(1)的接口上，并与按键(10)，数码管(11)，只读存储器(13)，指法指示灯(9)，琴键指示灯(8)电接通；其中的只读存储器(13)用于存储固定程序和歌曲，其中的时钟电路(2)是接于单片机(1)上；所说的指法指示灯(9)和琴键指示灯(8)由发光管组成，分别跟并行接口片(6)、锁存器(7)电接通；所说的按键(10)包括有复位键(21)，选歌键(22)，速度键(23)，发音键(24)，暂停键(25)。

2、按照权利要求1所述的智能电子琴助学器，其特征在于结构上还有与只读存储器（13）并接的歌卡只读存储器（12），所说的只读存储器（13）和歌卡只读存储器（12）由ROM芯片构成。

3、按照权利要求1或2所述的智能电子琴助学器，其特征在于所说的单片机（1）选用8031芯片，锁存器（7）选用8位741s377芯片，地址锁存器选用741s373芯片，并行接口片选用8255A芯片。

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