第二届立创商城电子制作节参赛作品《创意电子琴》

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发表于2017-05-24 10:21:49 | 显示全部楼层

1# 电梯直达

【报名阶段需要填写的内容】

1. 参赛者姓名（必填项）：王珲

2. 单位或学校名称（必填项）：xx电子科技

3. 当前职务或职称（必填项）：硬件工程师

4. 参赛作品的名字（必填项）：创意电子琴

5. 简要陈述您的idea和作品（必填项）：利用电路板焊盘做触摸电子琴的琴键，电路板本身即是外壳，有各种功能键，实现了电子琴的主要功能。

6. 拟用到的立创商城在售物料（必填项）：STM8S003，BS818A-2，BS8116A-3，FM8002A

7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充（必填项）：GD5600

【作品正式发表（报名成功后进入设计阶段）需要填写的内容】

一、作品简介

例如，可以包括但不局限于以下内容：

1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片；

电子琴电路板正面TopLayer层

电子琴电路板正面BottomLayer层

电子琴电路板正面TopSolderr层

MP3电路板正面TopLayer层

MP3电路板正面BottomLayer层

MP3电路板正面BottomSolderr层

电子琴电路板实物图正面

电子琴电路板实物图背面

MP3电路板实物图正面

MP3电路板实物图背面

全家福

亚克力做的边框

焊接好的MP3板安装亚克力边框

对比空的亚克力边框

电子琴板准备和MP3板连接

装好的电子琴面

装好的MP3面

2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景；

小学时妈妈从大姨家带回一个迷你电子琴，好像是日本的，只记得体积很小，还有个蜂鸣器可以发生，装的是纽扣电池。当时开心的不得了，天天拿着弹各种歌，还是有点音乐天赋的，也没人教，自己慢慢猜着弹，竟然也能弹出大部分儿歌之类。但是，后来在学校不知道怎么弄丢了，很伤心，后来家里又给买了一个大的电子琴，还报了培训班学习了一个暑假，现在这个大的电子琴还能用，那个年代的东西确实结实，前几年也只是电源开关有点生锈了，拆开修了下，内部全是电阻之类的模拟电路，佩服当时的设计者。

说的有点远了，前段时间女儿在练习弹琴，突然想到我小时候的那个已经记不清样子的迷你电子琴，就打算自己做一个，就有了现在的想法。

3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面，有哪些亮点可体现？

这个琴完全是自己想出来的，边想边做，外壳部分是电工做东西最发愁的，所以一开始就决定用电路板做外壳，也就有了这个触摸版本的，外形是和标准卡片一样的，主要是为了最终中间夹层可以用废卡来做。电子琴发声部分用了GD5600这个MP3播放芯片，觉得只做个电子琴有点浪费，就顺便在背面做了个MP3的功能。最终两块电路板是背对背贴在一起的，厚度主要受耳机座限制，只能做到4.5~5mm左右，计划使用废卡片或者亚克力来做。实际使用的是4.5mm的亚克力做边框，加上电路板厚度0.6mm*2，实际厚度约6mm，做完可以很轻松的放入普通男士钱包。

二、系统构架图，

画图功底不行，就简单文字描述吧：

USB电源>>>锂电管理芯片>>>锂电池>>>单片机>>>GD5600MP3解码芯片>>>FM8002功放和耳机座

>>>MP3触摸芯片BS818A-2

>>>电子琴触摸芯片BS8116A-3

所有模块都用通过单片机控制MOS管控制电源，保证关机功耗。

三、硬件部分的描述

1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件（官方建议大家尽量用源文件上传），如果是图片，请确保图片是清晰可辨的；

2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。

电子琴主要分两部分功能，一面是电子琴，另一面是MP3。所有操作都是触摸按键，开机是通过检测人体电阻的。电子琴模式下，按对应触摸按键会被单片机采集后出发MP3芯片对应的音阶文件，从而演奏出不同音乐。音阶文件是存在flash里的，所以即使不插TF卡，也可以使用电子琴功能，所有操作都是语音提示的。计划还有电子琴的录音功能，可以保存弹奏的音乐，实际上是把弹奏的按键顺序保存下来，不是真正的录音。通过设置功能可以切换到MP3功能，这时会关断电子琴一面的触摸按键，切换到MP3那一面，剩下的就是普通MP3功能，可以调节播放模式、音效等，这个都是MP3芯片的基本功能，都是通过单片机串口命令控制的，MP3文件需要存在TF卡中，可以通过USB更新文件。

附加功能，USB给锂电充电，USB支持OTG功能，可以直接用OTG转接线连U盘播放音乐，可以插耳机播放。

外壳是电子工程师的硬伤，所以一开始就考虑用电路板做外壳，边缘部分开始计划是用标准卡片剪出来，后来发现实际操作很难，就出图在淘宝用亚克力加工了一个，感觉效果还不错。板子和亚克力直接是用双面胶粘的，还是完美。

四、材料清单（BOM列表)

主要器件bom：

GD5600

STM8S003F3P6：http://www.szlcsc.com/product/details_19317.html

BS818A-2 ： http://www.szlcsc.com/product/details_85122.html

BS8116A-3： http://www.szlcsc.com/product/details_90388.html

FM8002A： http://www.szlcsc.com/product/details_95823.html

五、软件部分的描述（选填）

软件流程比较简单，开机后10分钟没有动作或者播放就会自动关机，实际就是单片机休眠，stm8s003可以做到理论的5uA，总体休眠不到10uA，比较理想。开机需要用手同时触摸到两面的开机按键，实际是触发三极管唤醒单片机。

开机后默认是电子琴功能（这个后续要加入记忆上次关机状态的功能），检测到对应的琴键后播放flash里对应的声音文件，功能键如音量按键则会调节声音大小，设置键则会切换到MP3模式，同时关断电子琴这一面的触摸按键；MP3模式下检测对应按键则可以播放TF卡文件、上下曲、改变循环方式或者音调。