張崇春,魏效志
(山東工業(yè)技師學(xué)院,山東濰坊,261053)
音樂(lè)樓梯也稱(chēng)為“鋼琴樓梯”是一種有別于傳統(tǒng)樓梯的新型樓梯互動(dòng)裝置,其在傳統(tǒng)樓梯的基礎(chǔ)上,結(jié)合了聲、光、電等各種前沿科技,使人們走上樓梯時(shí),隨著腳步的移動(dòng),可以響起悅耳的音樂(lè)。與傳統(tǒng)樓梯的呆板相比,音樂(lè)樓梯更加活潑、時(shí)尚,讓攀爬樓梯的枯燥之旅變?yōu)樯硇挠鋹偟南硎苤谩?/p>
音樂(lè)樓梯可以應(yīng)用在地鐵,通過(guò)音樂(lè)樓梯吸引人們更多的爬樓梯而不是乘電梯,從而加強(qiáng)對(duì)身體鍛煉;也可以應(yīng)用在商場(chǎng)等商業(yè)場(chǎng)所,音樂(lè)樓梯的“新奇特”可以吸引行人使用或駐足,極大的提高了商場(chǎng)的人氣,創(chuàng)造出更多的消費(fèi)機(jī)會(huì);更可以應(yīng)用在企業(yè)和學(xué)校,體現(xiàn)格調(diào)與人文關(guān)懷,創(chuàng)造良好的藝術(shù)氛圍。
本文將引導(dǎo)大家制作一個(gè)比較簡(jiǎn)易的音樂(lè)樓梯,中控臺(tái)的微型電腦有按鍵,可以更改多種參數(shù)設(shè)置(比如更改演奏音色、節(jié)奏、伴奏等),滿足用戶(hù)的個(gè)性化需求。音階分低、中、高一共24個(gè)音,踩哪個(gè)鍵對(duì)應(yīng)的那個(gè)鍵的音就會(huì)響起,和電子琴一樣。當(dāng)我們走上樓梯時(shí),隨著腳步的移動(dòng),可以響起悅耳的琴音,同時(shí)伴隨燈光亮起,仿佛每級(jí)臺(tái)階就是一個(gè)發(fā)光的琴鍵,用我們的腳步就可以彈奏出美妙的樂(lè)曲。
樓梯的音樂(lè)按鍵采用光電感應(yīng)技術(shù)[1],安裝在樓梯兩側(cè)的紅外發(fā)射和接收裝置,通過(guò)光信號(hào)是否被阻擋來(lái)判斷行人何時(shí)踩踏到臺(tái)階上。這種技術(shù)由于采用非接觸式的感應(yīng)方式,相對(duì)于壓感技術(shù)的按鍵,對(duì)樓梯也沒(méi)有特殊要求,降低了制作成本,在使用壽命上有了質(zhì)的提高。
簡(jiǎn)易電子琴一個(gè);NPN輸出常閉型光電開(kāi)關(guān)24個(gè)(含光電反射板24個(gè)),利用光電傳感器作為音樂(lè)樓梯的按鍵觸發(fā)裝置;12V LED燈帶一宗,可配多種顏色,裁剪長(zhǎng)度與樓梯的寬度相同,作為音樂(lè)樓梯的琴鍵發(fā)光裝置。音箱一對(duì),可采用有源音箱,作為音樂(lè)樓梯的發(fā)聲部件;12V 5-10A開(kāi)關(guān)電源一個(gè);TLP521 DIP-4光電耦合器6個(gè);4.7k電阻24個(gè);導(dǎo)線若干,用以連接中控臺(tái)與光電傳感器。
利用電子琴中控板作為音樂(lè)樓梯的發(fā)音模塊,將電子琴按鍵線路連接到光電耦合器,通過(guò)光電開(kāi)關(guān)觸發(fā)光耦,達(dá)到開(kāi)關(guān)按鍵的目的,從而發(fā)出聲音。
直接采用電子琴中控臺(tái),將電子琴中控面板和中控板拆下,組成音樂(lè)部件,以備后面使用。通過(guò)中控板音階按鍵接線圖,找出電子琴低音、中音、高音共24個(gè)音階[2],接線編號(hào)如圖1和圖2所示。
圖1
圖2
按鍵部件是本制作的關(guān)鍵部分,通過(guò)原理圖制作PCB板,將各元器件焊接在PCB板上,原理圖如圖3所示,PCB如圖4所示。
圖3
圖4 PCB板
整機(jī)采用12V 5-10A開(kāi)關(guān)電源供電。因電子琴中控板采用9V電壓,在PCB板上焊接一個(gè)三端穩(wěn)壓器L7809,為電子琴中控板供電。
將電子琴中控面板和中控板以及按鍵部件和開(kāi)關(guān)電源,通過(guò)連接后組裝在一起,安裝到一個(gè)盒子中,組裝為音樂(lè)樓梯控制器。將電子琴中控板J02、J03接口按照接線編號(hào)順序分別跟PCB板J02、J03接口進(jìn)行連接,將J05跟PCB板J05進(jìn)行連接,音頻輸出接口連接有源音箱;將開(kāi)關(guān)電源12V與PCB板J04連接。
按圖5所示進(jìn)行布線安裝。將OUT01-OUT24按照接口編號(hào)連接到PCB板的J01接口(IN01-IN24)。安裝時(shí)注意傳感器要和反光板對(duì)齊,保證傳感器發(fā)出的光線垂直照射在反光板上。
圖5
安裝完畢后,通電進(jìn)行測(cè)試。
本制作是一個(gè)比較簡(jiǎn)易的音樂(lè)樓梯的實(shí)現(xiàn)方案,具有制作成本低、娛樂(lè)性強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)單、特別適合個(gè)人自己制作等優(yōu)點(diǎn)。