微电脑定音器制造技术

一种微电脑定音器，包括：单片机（ＭＣＵ）、按键（ＳＷ）、选择开关（Ｋ１）、选择开关（Ｋ２）、选择开关（Ｋ３）、选择开关（Ｋ４）、喇叭（ＳＰＫ）、晶体振荡时钟电路（ＯＳＣ）、复位电路（ＲＳＴ）、电源电路（ＰＷＲ），其特征是：按键（ＳＷ）、选择开关（Ｋ１）、选择开关（Ｋ２）、选择开关（Ｋ３）、选择开关（Ｋ４）与单片机（ＭＣＵ）的多个Ｉ／Ｏ口连接，单片机（ＭＣＵ）的两个Ｉ／Ｏ口直接与喇叭（ＳＰＫ）的两端连接。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用单片机及其外围电子电路实现的能发出A4标准音、十二平均音阶标准音和各种弦乐器空弦标准音的装置，上述各种标准音是各种乐器定音的参照标准。定音管(有时也被称作定音器)是与口琴发音原理相同的通过口吹气流带动簧片振动发声的装置，制作时通过控制簧片的材料、宽度和厚度来控制音高。除了A4标准音定音管外，现在市面上还有十二平均音阶标准音定音管、各种弦乐器空弦标准音定音管(如小提琴4音定音管、吉它6音定音管)。定音管制作成本较低，售价较便宜，因此成为使用最广泛的定音装置。但是由于定音管批量生产时簧片材料成份的偏差以及簧片厚度、宽度的误差，所以市面上大多数定音管的发音精度为十几个音分。这样的精度用来作定音的标准是远远不够的。另外定音管需要用嘴来吹，不能满足人们日益提高的卫生要求。音叉的发音精度较高，但是一个音叉只能发一个音，需要发多个音时，就需要备多个音叉，这就增加了购买的费用，并给携带带来了不便。而且音叉发音时间很短，初学者定音时往往要反复比较，因此需要很多次地敲击音叉，使用时十分不便。随着电子技术的发展，市面上出现了一种用数字振荡分频电路做成的电子定音器，虽然发音精度较高，但是它只能发出一个A4标准音，不能满足用户需要发多个音的要求。现有的微电脑节拍器、数字校音器有的附带定音器功能，发音精度也很高，但是微电脑节拍器、数字校音器功能复杂，成本较高，广大需要用定音器而不需要用节拍器和校音器的乐器演奏者，不可能花大价钱去买一个微电脑节拍器或一个数字校音器而只用它的一个附属功能。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一组按键和几组选择开关与单片机的多个I/O口连接，单片机的另外两个I/O口分别直接与喇叭的两端连接，单片机同时还与晶体振荡时钟电路、复位电路、电源电路连接。编程后的单片机根据这几组选择开关的设置和按键的操作，在连接喇叭的两个I/O口输出两个相位相反的所需音频频率的方波。几组选择开关可分别设置按键发音的操作模式、A4值、发音种类、弦乐器的调性、律制。单片机用推挽方式直接驱动喇叭，提高了发声效率，用很小的电流就能获得满意的音量。单片机采用晶体振荡时钟电路，保证了发音的高精度。本技术的有益效果是，发音精度高，可根据用户的需要设置各种发音种类、按键发音的操作模式、A4值、弦乐器的调性、律制，能满足所有定音器使用者的所有要求，而且本技术电路简单，功耗小，可以使用钮扣电池，便于将产品微型化，使用户容易随身携带。图中MCU是单片机，SPK是喇叭，SW是按键，K1、K2、K3、K4是选择开关，OSC是晶体振荡时钟电路，RST是复位电路，PWR是电源电路。图2是单片机直接驱动喇叭的两个I/O口输出的反相推挽波形图。图中Vpc0、Vpc1是单片机两个I/O口的电位，VDD是单片机的电源电压，也是I/O口能输出的最高电位，t是时间，T是方波的周期。在附图说明图1中，按键(SW)与单片机(MCU)I/O口连接，选择开关(K1、K2、K3、K4)与单片机(MCU)I/O口连接，喇叭(SPK)两端与单片机(MCU)I/O口连接，单片机(MCU)同时还与晶体振荡时钟电路(OSC)、复位电路(RST)、电源电路(PWR)连接。编程后的单片机读入选择开关(K1、K2、K3、K4)的通断状况和按键(SW)的操作状况，根据这些状况，在连接喇叭(SPK)两个I/O口输出两路相位相反的所需音频频率的方波(见图2)。目前一般单片机都有具备20mA电流驱动能力的I/O口，所以用两个I/O口直接推挽驱动喇叭(SPK)，能以较小的电流获得理想的音量。喇叭(SPK)应选用高阻喇叭，并调整它的阻值使它的电流在10---20mA之间。选择开关(K1)中的各个开关触点K11、K12、K13、K14、K15、K16、K17的通断编码设置决定发音的种类A4标准音、十二平均音阶标准音、各种弦乐器空弦标准音。在发各种弦乐器空弦标准音时，选择开关(K2)中的各开关触点K21、K22、K23、K24、K25、K26、K27的通断编码设置决定各弦乐器的调性，如二胡的D调、C调，古筝的D调、G调、C调、F调、bB调、bE调。在发十二平均音阶标准音时，开关触点K21断开时，发7音自然音阶标准音C、D、E、F、G、A、B，开关触点K21导通时，发变化半音bD、bE、#F、bA、bB。选择开关(K3)中的各开关触点K31、K32、K33、K34、K35、K36、K37的通断编码设置决定A4值标准430Hz～～450Hz范围中的一个整数值，A4值的国际标准为440Hz，但在不同民族地区、不同乐器、同一乐器在不同的季节、不同音乐形式时，人们通常会根据自己的感觉和传统习惯将A4值作不同的调整，以增强音乐性。选择开关(K4)中开关触点K41、K42、K43、K44、K45的通断编码设置决定律制，如十二平均律、五度相生制、纯律、三分损益律、中庸全音律。K46、K47的通断编码设置决定按键(SW)的操作模式和发音模式，如单键单音模式(按一个键只出一种音)、单键多音模式(按一个键每按一次能按一定的顺序先后出多个音)。上述选择开关可以使用各种拨动开关，为了降低成本、缩小产品的体积，也可以直接在PCB上使用跨接线、电阻、连焊点实现这些选择开关各开关触点的通断功能。很多型号的单片机都能适用于本技术的技术方案，所以本技术没有特别指定单片机(MCU)的型号。由于单片机(MCU)的选型以及单片机(MCU)的电源电路(PWR)、复位电路(RST)、晶体振荡时钟电路(OSC)是公知技术，因此本说明书就不再描述。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电脑定音器，包括单片机(MCU)、按键(SW)、选择开关(K1)、选择开关(K2)、选择开关(K3)、选择开关(K4)、喇叭(SPK)、晶体振荡时钟电路(OSC)、复位电路(RST)、电源电路(PWR)，其特征是按键(SW)、选择开关(K1)、选择开关(K2)、选择开关(K3)、选择开关(K4)与单片机(MCU)的多个I/O口连接，单片机(MCU)的两个I/O口直接与喇叭(SPK)的两端连接。2.根据权利要求1所述的微电脑定音器，其特征是按键(SW)包括单个按键SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、S...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建，
申请(专利权)人：徐建，
类型：实用新型
国别省市：