一种钢琴的智能检测装置制造方法及图纸

一种钢琴的智能检测装置，主要包括检测信号采集器件、中控器件及LED智能灯带，中控板通过10p排线连接检测电路板，用来传输电源及数据信号，中控板通过USB线连接检测电路板，用来传输电源及LED驱动信号，检测信号采集器件的电源、CPU的串口发送端TXDn(n:1‑4)和串口接收端RXD通过10p排线分别连接到中控器件的电源、CPU的串口接收端RXDn(n:1‑4)和串口发射端TXD，LED智能灯带的电源、数据端RXD通过USB线连接到中控器件的电源、数据端TXD。本实用新型专利技术可同步检测，准确率较高，稳定可靠，使用极其方便。

【技术实现步骤摘要】
一种钢琴的智能检测装置
本技术涉及一种钢琴的检测装置。
技术介绍
随着人民的生活水平的不断提高，钢琴教育在越来越多的家庭中流行起来，市场上出现很多的钢琴教育辅助产品。几乎所有的钢琴教育辅助产品都需要提示用户按键，以及检测按键动作产生的音符是否为正确的音符。按键动作检测的方法有很多，如采用拾音器采集音频然后分析音频频率从而识别音符，识别单音比较准确，但在识别和弦音时准确率较低；采用机械开关式触碰按键，按键动作时带动开关动作从而检测按键动作，稳定可靠，但是需要调节开关高度及设备高度，使用极其不方便；也可采用光电式开关，使用光电开关检测按键和开关的距离，按键动作时光电开关输出电压变化，通过识别电压的变化检测按键的动作，但是每次设备放置到琴键上时，开关和琴键的距离都不一样，以及光照条件的不同使得光电开关输出电压的初始值每次都不一样，这样就很难设定开关电压的阈值，造成设备的误触发，使得音符识别的准确率很低。它们的不足之处在于：准确率较低，不稳定可靠，使用极其不方便。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可同步检测，准确率较高，稳定可靠，使用极其方便的钢琴智能检测装置。本技术主要包括有检测信号采集器件、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢琴的智能检测装置，主要包括检测信号采集器件、中控器件及LED智能灯带，其特征在于：中控板通过10p排线连接检测电路板，用来传输电源及数据信号，中控板通过USB线连接检测电路板，用来传输电源及LED驱动信号，检测信号采集器件的电源、CPU的串口发送端n:1‑4的TXDn和串口接收端RXD通过10p排线分别连接到中控器件的电源、CPU的串口接收端n:1‑4的RXDn和串口发射端TXD，LED智能灯带的电源、数据端RXD通过USB线连接到中控器件的电源、数据端TXD，检测信号采集器件主要包括有检测板、电源、四个CPU、四个红外对管阵列和模拟选通器，检测板通过螺栓固定在琴键的下部，用于采集琴键的...

【技术特征摘要】
1.一种钢琴的智能检测装置，主要包括检测信号采集器件、中控器件及LED智能灯带，其特征在于：中控板通过10p排线连接检测电路板，用来传输电源及数据信号，中控板通过USB线连接检测电路板，用来传输电源及LED驱动信号，检测信号采集器件的电源、CPU的串口发送端n:1-4的TXDn和串口接收端RXD通过10p排线分别连接到中控器件的电源、CPU的串口接收端n:1-4的RXDn和串口发射端TXD，LED智能灯带的电源、数据端RXD通过USB线连接到中控器件的电源、数据端TXD，检测信号采集器件主要包括有检测板、电源、四个CPU、四个红外对管阵列和模拟选通器，检测板通过螺栓固定在琴键的下部，用于采集琴键的状态信息，并将琴键的状态信息通过红光电信号输出，电源、CPU、模拟选通器及红外对管阵列均设在检测板上，红外接收管的模拟电压输出端与模拟选通器的电压输入端相连接，中控板与四块检测板由10p排线连接，其中三路为电源负极GND，两路为电源正极12V，四路TXD1-TXD4，一路RXD，其中12V电源进入至检测板经过开关型稳压芯片LM2596-5.0转成5.0V电压为整个检测板系统供电，每个检测板共计22个红外对射管，其中所有的发射管并联连接，通过串联一个47欧姆的电阻限流接入5V电压中以驱动所有发射管处于工作状态，所有接收管分别上拉10k欧姆电阻信号输出端分8、8、6三组接入模拟选通器CD4051中，三片CD4051的公共端分别接入STM8S207C8T6的CPU的ADC1、ADC2、ADC3，三片CD4051的三位地址码并连接入CPU的IO口ADDR0、ADDR1、ADDR2，中控器件主要包括电源、CPU、蓝牙、蜂鸣器、USBMIDI输出芯片和指示系统驱动接口，LED智能灯带机构包括四组LED智能灯带，每组智能灯带包括灯带板、22个LED和2个CPU，每个CPU驱动11个LED，LED和CPU设在灯带板上。2.根据权利要求1所述的一种钢琴的智能检测装置，其特征在于：检测信号采集器件的电源内包含150kHz的固定频率振荡器和1.23V的基准稳压器，其中CP为退耦电容，使得输入电压纹波更小，电压更稳定，U3为LM2596-5.0，降压开关型集成稳压芯片，最大输出电流3A，L1为续流电感，电感值为33uH，D1为续流二极管，采用快速恢复的SS14二极管，C4、C5、C6、C7、C8、C9为退耦电容，使得输出的5V电压更稳定，噪声更小，为整个系统提供稳定的电源，检测信号采集器件的CPU具有高达24MHz的主频，64KB高容量的程序存储空间、6KB的程序运行空间和1.5KB的电可擦除只读存储器，丰富的接口资源包括10路10位的高精度ADC、2路USART接口、1路I2C接口、35路可编程中断输入，LQFP封装体积仅为7mm*7mm，其中，U1为STM8S207C8T6，10k欧的R1与0.01uF的C2构成了CPU的复位电路，接U1的1脚，10uF的C1为CPU内核的电压的退耦电容，保证内核工作稳定，由于CPU只有10路ADC模拟采集，而一组检测需要22路ADC模拟采集，为了节省芯片资源，采用了模拟选通的方法来实现，用3片8选1CD4051的模拟选通器轮询采集，只用3路ADC就能采集3*8＝24路的模拟电压，电路中AD1、AD2、AD3为3路模拟采集通道，ADD1、ADD2、ADD3为模拟选通器的地址端，通过高低电平组合出000、001、010、011、100、101、110、111共8种不同的地址以达到8选1的选通作用，模拟选通器是8通道模拟选通器CD4051，RU1-RU22为红外对管的接收管上拉电阻，阻值为10kR，AIN1-AIN22为红外对管的接收管模拟电压输出端，接到CD4051的模拟输入端，AD1、AD2、AD3为模拟选通的公共输出端，接到单片机的模拟采集通道，ADD1、ADD2、ADD3为模拟选通器的地址端，地址信号由CPU产生，每个红外对管阵列包括22组红外对管，其中F1-F22为红外对管，每组红外对管由一个红外发射管和一个红外接收管组成，并封装为一体的电子元件，其中RS1为限流电阻，阻值为47R，5V电源经过47R限流电阻驱动22个红外发射管，红外二极管正向电压约为1.7V，则电阻两端电压约为5V-1.7V＝3.3V，经过限流电阻的电流约为I＝Ur/RS1＝3.3V/47R＝70mA，则每个红外发射管的工作电流为70mA/22＝3.2mA，AIN1-AIN22为红外接收管的模拟电压输出端。3.根据权利要求1所述的一种钢琴的智能检测装置，其特征在于：中控器件的电源内含150kHz的固定频率振荡器和1.23V的基准稳压器，CP为退耦电容，使得输入电压纹波更小，电压更稳定，UQ5为LM2596-5.0，降压开关型集成稳压芯片，最大输出电流3A，LQ1为续流电感，电感值为33uH，DP为续流二极管，采用快速恢复的SS14二极管，CQ4、CQ5、CQ6为退耦电容，使得输出的5V电压更稳定，噪声更小，为整个系统提供稳定的电源，5V转3.3V采用开关型稳压芯片RT9167A，其中UQ8为稳压芯片RT9167A，其作用是将5V输入电压转化为3.3V稳定电压，为CPU提供电源，其中CB3、CB4、CB5为0.1uF的电容，滤除3.3V电源的高频噪声，CQ7为220uF的电解电容，使得3.3V输出更稳定，CB2为0.1uF的电容，为芯片的bypass电容，中控器件的CPU具有256KBROM，64KBRAM，高达72MHz的主频，丰富...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘再新，
申请(专利权)人：大连佳音科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21