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远距离模块专业厂家可远距离操作多功能WiFi模块电子琴应用

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远距离模块专业厂家可远距离操作多功能WiFi模块电子琴应用,为解决单片机控制电子琴的研究与创新,提出了一种多功能遥控电子琴的设计方案。以51单片机为核心,采用WIFI模块、按键模块、蜂鸣器模块、LED显示模块、USB烧录模块作为硬件基础,在按键演奏和歌曲播放的基础上实现了LED的跟随显示功能。与此同时,利用远距离模块专业厂家WIFI通讯技术,实现了用APP操作电子琴进行远距离弹奏、播放歌曲和录音回放等功能。经过实物验证,电子琴可以实现上述功能,同时操作简单,功能丰富,可用于音乐启蒙,具有一定的实用价值。


伴随着社会生活水平的提高,音乐已成为生活的重要元素。作为一种新的现代乐器,电子琴容易学,受到了许多家长和孩子的欢迎。单片微处理器作为一种优秀的微处理器,具有控制功能强、程序实现灵活、价格低廉等优点。一般的电子琴都需要用振荡器根据需要产生一定的振荡信号,然后用分频器将振荡信号分解成不同频率的信号,传送到放大器进行放大,然后推动喇叭发出声音。常规的电子琴结构复杂,但价格一般较高,不适合儿童初学使用。针对传统的电子琴结构复杂、价格昂贵、功能单一等问题,有学者提出了基于单片机控制的简易电子琴设计方案,能以较低的成本实现按键弹奏以及歌曲等电子琴的基本功能。


本文进一步研究了单片机应用和远距离模块专业厂家WIFI通讯技术,提出了一种以单片机为核心的多功能、可以远距离操作的电子琴设计和实现方案,可以作为玩具琴、音乐盒等使用。


本论文所设计的电子琴包括硬件设计和软件设计。系统的硬件设计包括主控模块、远距离模块专业厂家WIFI模块、按键模块、LED显示模块、蜂鸣器和驱动模块、串口下载模块。软硬件设计包括按键和遥控器的设计、LED跟踪显示、歌曲的录制和回放、音乐播放四个功能函数的设计和钢琴控制APP的设计。其功能实现主要由主控模块通过串口中断和按键中断来接收用户的指令输入,判断后控制执行相应功能。弹歌、弹歌功能分别通过单片机计时器0的计数中断实现。


主控制模块由单片机芯片、复位电路和时钟电路组成,时钟电路晶振频率为12MHz。采用宏晶科技公司生产的单片机STC89C52RC单片机,以5V电源为电源,通过上拉排阻提高输出功率,它与按键模块、LED显示模块、USB自动烧录模块、WIFI通讯模块、蜂鸣器、驱动模块等都是分开的。


远距离模块专业厂家WIFI模块选择公司CV5200模块,模块TXD和RXD分别连接单片机RXD和TXD,这两种方式通过一个并行二端口拨码开关来切换电子琴模式。WIFI模块需要通过AT指令进行配置,而AT指令集可以从公司获取。AT模块中的AT指令配置主要有掉电保存和掉电不存两种,掉电保护部分根据晶振12MHz的频率配合设定WIFI模块波特率为4800B。WIFI每一次上电都需要WIFI模块通过单片机串口发送AT指令,重新配置如下:1)"AT+CWMODE=3"//设置AP模式;2)"AT+CIPMUX=2"//设置多可访问两个用户,编号可以修改;3)"AT+CIPSERVER=1,5000"//启动TCP/IP模式,端口设置为5000。当WIFI模块电配置完成以上几条指令后,用户手机可与AP模式生成的热点连接,并通过APP对其进行远程控制。2.3按钮模块的按键模块包括10个按键,两个自锁开关。有8个键用于演奏输入,分别表示Do,Re,Mi…Xi,Dö的8个音阶,Do~Dö为一个八度。演奏时默认为中音,只有两个键作为拨音开关,同时按其中一个拨音键可以将8个音阶从一个八度音变成高音或低音,实现10个八度的音阶。有两个自锁开关,可切换录制和播放歌曲。


该LED显示器模块由8个LED灯、1个共阴管和排阻组成。8个LED阴极引脚在经过一次排阻限流之后,依次连接到单片机P1.0~P1.7管脚上,经A.B.C.D.E.F.G.DP8个灯管并联于单片机P2管脚上。通过改变P1.P2管脚输出电平,控制LED灯及数码管灯管的亮灭,获得不同的显示效果。


蜂鸣选配有被动蜂鸣器,单片机可通过改变与蜂鸣器相连的管脚输出电平来发出2~5kHz的信号。蜜蜂的正端通过保护电阻连接到5V电源上。驱动器[6]选择了ULN2003A达林顿晶体管阵列驱动芯片,该芯片的一端与P3.7管脚连接,输出端与负端蜂鸣器连接。单片微处理器根据弹奏输入或歌曲信息通过定时器计数器中断控制管脚输出电平,得到的特定频率信号脉冲经驱动芯片放大后,驱动蜂鸣器发出相应声音。


该USB烧录模块由CH340芯片和外围电路组成。USB数据线与计算机配合使用的STC-ISP烧录程序,可自动将串口烧录程序给单片机,实现电子琴的二次开发。CH340芯片的TXD和RXD管脚分别连接单片机的RXD和TXD,通过拨码开关,将烧录模式和WIFI模式进行切换。


微处理器控制电子琴发声的原理是利用定时器计数法进行中断。当演奏或演奏歌曲时,单片机会根据音符读出存储数组中相应的计时器初值,对给定时器0分配两个寄存器TH0和TL0,中断计时器和驱动蜂鸣器的P3.7插针置于低电平,蜂鸣器发出声音,在一段时间后通过计时器计数来控制电平翻转,退出中断。该I/O口根据延时的不同,输出不同频率的方波,驱动蜂鸣器发出不同的音乐。定时器的初值是由音符频率的数值在单片机的12MHz下计算出来的,这些音符分别用1~8的数字来表示DoRe.Mi…Xi.Dö。


控件APP编写的APP使用Android语言编写,可点击界面上的指示键获取帮助。在写操作的时候调用安卓系统中的Socket服务,通过指定的IP和端口与WIFI模块所建立的AP热点连接。添加setOnClickListener的按键,代表设置监听器,以处理Socket子线程,以处理Socket子线程,将指定的字符通过网络I/O操作发送到连接的另一端WIFI模块,单片机可通过串口中断获取WIFI模块的接收内容。完成相应的函数。设置好通讯后,只要点击键,就会自动执行上述程序,实现电子琴执行键所对应的功能。远距离模块专业厂家WIFI模块是通过单片机将AT指令配置为AP模式,当用户手机连接到WIFI所建立的热点后,打开APP,根据默认IP与端口信息点击后建立通讯。


发光二极管的跟踪显示和其它功能配套。1~8是LED灯点亮盏数或数码管显示的数字,并分别表示Do.Re.Mi…Xi.Dö的8个音阶。单片微机通过控制蜂鸣器发出的弹奏输入或歌曲简谱信息,同时控制LED灯泡数量与数字相对应的灯泡数量,当蜂鸣器发声改变后,LED和数码管显示也随之变化。另外,用户还可以点击APP界面的流水灯音乐键,单片机控制蜂鸣器播放音乐的同时LED灯跟随显示花样流水灯功能。通过I/O口编码控制LED灯点亮规则来实现花样车灯样式,在编写程序时将其存储在16进制数组中。


按键输入和APP遥控,可以实现弹出功能。在完成播放功能的同时可进行LED跟踪显示。按住按钮和释放按钮时,分别向单片机输入低或高电平信号。当使用者按动按键时,单片机[13]键开始工作,首先经过5ms的消抖检测确认键是否按下,检测确认键按下后的Switch语句判断键状态,计时器启动中断0计数中断,并通过计算延迟时输出对应于按键状态的音阶频率信号来发出音乐。如果不同时按拨音键,默认情况下发出中音音乐。如果在按键的同时按拨音键,就会出现八度音阶的音阶,这就是高音或低音。


当自锁开关控制歌曲录制和播放模式时,用户点击APP界面上的数字1~8,APP将启动按键事件处理发送相应指令到WIFI模块,单片机通过串口中断接收后,根据指令控制蜂鸣器发出相应音阶的中音乐。这些数字1~8分别是DoRe.Mi…Xi.Dö的8个音阶。微控制器控制蜂鸣器的发声原理和按键一样。3.5内置的音乐播放功能单片机内有4首歌可播放,用户可以按APP界面上的歌曲1~4键播放歌曲,在播放歌曲时可以按APP界面的停止键停止播放。编曲的方法是:在一个简谱上,用小节线隔开每一小节,各小节内各小节的每一个音作为一组,并按照顺序输入到存储数组。三个参数分别代表音符本身.音阶和持续时间。在DoRe.Mi..Xi.Dé;音阶分别为1.2和3的低音.中音和高音质的数字;持续时长方面,限定一支短歌两竖线之间的长度为一拍,一拍的持续时间为256毫秒,一拍分为8次,一次32毫秒。将每一分的长度作为一个单位,以1~8表示一拍内持续时间。一拍子的持续时间为256ms,根据需要可以修改,在电子琴歌播放调试时可以找到一个合适的长度。音长以小册子中每个拍子的音符个数和增时线数或减时线来决定。回放时,单片机依次读出存储该歌曲的阵列元素,按阵列元素将输入音的3个参数恢复成音,单片机中回放歌曲功能根据参数控制蜂鸣器依次发出相应的音符音乐,实现歌曲播放。


双自锁开关按下按钮模块,可实现单片机工作模式在弹奏、录、放三种模式之间切换。在按住标有录歌标志的自锁开关后,单片机就进入工作模式,用户可在APP界面上按1~8输入已录制的歌曲简谱信息,并将其编歌原理和方法设置为内置的歌曲播放功能。点击后,APP界面上的数字发送给WIFI模块的相应数据,单片机通过串口中断接收,在记录数据后进行LED跟踪显示,以指示用户输入是否正确。


在按下标有回放标志的自锁开关或APP界面回放键后,单片机就进入工作模式,循环播放用户先前输入的歌曲简谱信息。输入歌曲信息可以点击APP界面清除录歌进行清除,停止播放则通过释放回放自锁开关或按APP界面停止键。这首歌的播放方式和内建的歌曲一样。


介绍了一种远距离模块专业厂家多功能遥控电子琴的设计方案。从电子琴现状、硬件设计、软件设计等方面进行研究,实现了键盘演奏、歌曲演奏等基本功能,通过把拨音键和弹键结合起来,实现10键可以跨越3个八度音程演奏,并提供LED数码管跟随显示器给使用者视觉和听觉双重体验。其创新之处是利用远距离模块专业厂家WIFI通讯技术实现电子琴的远距离操作,减少了硬件上的功能按键数,操作简便、降低了成本,并成功地实现了歌曲的录制和播放功能,简谱信息可以通过APP界面输入,并以LED跟随方式向用户反馈输入信息,比按键输入更加方便、精确。

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