一種帶4g無(wú)線通信的智能電鋼琴的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶4G無(wú)線通信的智能電鋼琴,包括琴板、腳踏板和機(jī)體，所述腳踏板固定安裝在機(jī)體的底端，所述琴板固定安裝在機(jī)體的正表面上，所述琴板設(shè)置有鋼琴鍵盤，所述機(jī)體頂端設(shè)有系統(tǒng)CPU、顯示操作屏和喇叭，所述系統(tǒng)CPU還連接有LTE模塊、顯示掃描電路驅(qū)動(dòng)及LED矩陣和USB輸入接口；所述腳踏板與所述系統(tǒng)CPU連接；所述鋼琴鍵盤的底端設(shè)有電子彈片，所述電子彈片與鋼琴控制器MCU電連接。本實(shí)用新型使用簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備移動(dòng)狀態(tài)下的聯(lián)網(wǎng)，攜帶方便。
【專利說(shuō)明】
一種帶4G無(wú)線通信的智能電鋼琴
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及樂器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶4G無(wú)線通信的智能電鋼琴?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著生活水平的不斷提高，學(xué)習(xí)鋼琴的人越來(lái)越多，學(xué)習(xí)鋼琴需要老師面對(duì)面指導(dǎo)，在家自主練習(xí)時(shí)困難較大智能鋼琴，智能鋼琴不同于延續(xù)百年的傳統(tǒng)鋼琴，也不同于大眾眼中的電鋼琴，它是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的全新概念。傳統(tǒng)鋼琴追求單調(diào)的練習(xí)，學(xué)琴者在學(xué)習(xí)過(guò)程中，除了要加強(qiáng)對(duì)音樂的領(lǐng)悟和技術(shù)的熟習(xí)外，還需為很多傳統(tǒng)鋼琴教學(xué)、功能設(shè)置上的繁瑣不便買單，這種傳統(tǒng)鋼琴教育體驗(yàn)差，效率低，無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代人的使用習(xí)慣。智能鋼琴能以游戲化學(xué)習(xí)引導(dǎo)用戶體驗(yàn)在線教程，在保持興趣的基礎(chǔ)上，因人施教，寓教于樂， 把學(xué)鋼琴變成玩鋼琴。
[0003]現(xiàn)有的智能鋼琴功能單一，主要是多種節(jié)奏和音樂，內(nèi)置存儲(chǔ)一些樂曲；同時(shí)現(xiàn)有的鋼琴只能通過(guò)USB與PAD連接。戶外移動(dòng)使用無(wú)法聯(lián)網(wǎng)，例如在移動(dòng)教學(xué)中，無(wú)法聯(lián)網(wǎng)。對(duì)批量出租電鋼，無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)程管理?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，公開了一種帶 4G無(wú)線通信的智能電鋼琴，其能通過(guò)LTE模塊使得智能電鋼琴自帶上網(wǎng)通信功能，可以隨時(shí)連接網(wǎng)絡(luò)更新教學(xué)內(nèi)容，上傳練琴的情況，同時(shí)遠(yuǎn)端的家長(zhǎng)可以通過(guò)APP查看小孩的練琴的情況，也可以通過(guò)APP，控制電鋼，進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)控制。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種帶4G無(wú)線通信的智能電鋼琴，包括琴板、腳踏板和機(jī)體，所述腳踏板固定安裝在機(jī)體的底端，所述琴板固定安裝在機(jī)體的正表面上，所述琴板設(shè)置有鋼琴鍵盤，所述機(jī)體頂端設(shè)有系統(tǒng)CPU、顯示操作屏和喇叭， 所述系統(tǒng)CPU還連接有LTE模塊、顯示掃描電路驅(qū)動(dòng)及LED矩陣和USB輸入接口；所述腳踏板與所述系統(tǒng)CHJ連接；
[0006]所述LTE模塊包括WIFI模塊、第一SPI接口、射頻收發(fā)器、天線、天線開關(guān)和濾波器， 所述WIFI模塊、第一 SPI接口分別與所述系統(tǒng)CPU輸入端連接，所述射頻收發(fā)器與所述系統(tǒng) CPU的輸出端連接，所述天線與所述天線開關(guān)連接，所述天線開關(guān)通過(guò)濾波器與所述射頻收發(fā)器的輸入端連接，所述射頻收發(fā)器的輸出端通過(guò)一射頻功放連接所述天線開關(guān)；
[0007]還包括鋼琴控制模塊，所述鋼琴控制模塊包括鋼琴控制器MCU、第二SPI接口、鋼琴鍵盤、節(jié)拍音頻A/D、音頻D/A和音頻功放，所述鋼琴控制器MCU的輸入端與所述系統(tǒng)CPU的輸出端連接；
[0008]所述鋼琴控制器MCU的輸入端還分別連接所述的第二SPI接口、鋼琴鍵盤和節(jié)拍音頻A/D的輸出端，所述鋼琴控制器MCU的輸出端分別連接所述音頻D/A和音頻功放的輸入端， 所述音頻D/A通過(guò)耳機(jī)運(yùn)放連接耳機(jī)，所述音頻功放連接喇叭;所述鋼琴鍵盤的底端設(shè)有電子彈片，所述電子彈片與鋼琴控制器MCU電連接。
[0009]在本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)中，所述機(jī)體上還設(shè)有開機(jī)按鍵、主音量調(diào)節(jié)按鍵、節(jié)拍器音量調(diào)節(jié)和節(jié)拍器開關(guān);所述開機(jī)按鍵、主音量調(diào)節(jié)按鍵、節(jié)拍器音量調(diào)節(jié)和節(jié)拍器開關(guān)分別于所述系統(tǒng)CHJ的輸入端連接。
[0010]在本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)中，所述LTE模塊還包括一電源，所述電源用于供電。
[0011]在本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)中，所述喇叭的表面設(shè)有防塵保護(hù)網(wǎng)。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]本實(shí)用新型通過(guò)LTE模塊使得智能電鋼琴自帶上網(wǎng)通信功能，可以隨時(shí)連接網(wǎng)絡(luò)更新教學(xué)內(nèi)容，上傳練琴的情況，同時(shí)遠(yuǎn)端的家長(zhǎng)可以通過(guò)APP查看小孩的練琴的情況，也可以通過(guò)APP，控制電鋼，進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)控制；
[0014]本實(shí)用新型的系統(tǒng)CPU通過(guò)與鋼琴控制器MCU和鋼琴鍵盤底端的電子彈片連接，鋼琴控制器MCU的芯片接收來(lái)自鋼琴鍵盤的敲擊信號(hào)，比對(duì)內(nèi)部音源，然后輸出音樂給數(shù)字音頻功放驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)聲；同時(shí)還接受來(lái)自系統(tǒng)CPU主控芯片的控制，來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)下載的樂譜將以MIDI格式，輸入該電路，完成樂譜的播放。
[0015]本實(shí)用新型公開的智能電鋼琴，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備移動(dòng)狀態(tài)下的聯(lián)網(wǎng)，具有便攜性;實(shí)現(xiàn)了超遠(yuǎn)程管理設(shè)備，可以統(tǒng)一管理電鋼琴，尤其對(duì)電鋼琴出租應(yīng)用非常方便管理全部設(shè)備?！靖綀D說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型提出的一種【具體實(shí)施方式】的主控電路框圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型提出的一種【具體實(shí)施方式】的LTE模塊與系統(tǒng)CHJ連接的電路框圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型提出的一種【具體實(shí)施方式】的鋼琴控制模塊的電路框圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型提出的一種帶4G無(wú)線通信的智能電鋼琴的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明:[0021 ] 1-琴板；101-鋼琴鍵盤；102-電子彈片；2-腳踏板;3-機(jī)體;4-系統(tǒng)CPU; 5-喇叭;6-LTE模塊;7-顯示掃描電路驅(qū)動(dòng)及LED矩陣;8-USB輸入接口； 9-WIFI模塊；10-第一 SPI接口； 11-射頻收發(fā)器；12-天線；13-天線開關(guān)；14-濾波器；15-射頻功放；16-鋼琴控制器MCU; 17-第二SPI接口； 18-節(jié)拍音頻A/D; 19-音頻D/A; 20-音頻功放;21-耳機(jī)運(yùn)放;22-耳機(jī);23-開機(jī)按鍵;24-主音量調(diào)節(jié)按鍵;25-節(jié)拍器音量調(diào)節(jié);26-節(jié)拍器開關(guān);27-電源;28-防塵保護(hù)網(wǎng)； 29-顯示操作屏?！揪唧w實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例描述本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】:[〇〇23]需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書所附圖中示意的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。
[0024]同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0025]如圖1?4所示，其示出了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】;如圖所示，本實(shí)用新型公開的一種帶4G無(wú)線通信的智能電鋼琴，包括琴板1、腳踏板2和機(jī)體3,所述腳踏板2固定安裝在機(jī)體3的底端，所述琴板1固定安裝在機(jī)體3的正表面上，所述琴板1設(shè)置有鋼琴鍵盤101，所述機(jī)體3頂端設(shè)有系統(tǒng)CPU4、顯示操作屏29和喇叭5，所述系統(tǒng)CPU4還連接有LTE模塊6、顯示掃描電路驅(qū)動(dòng)及LED矩陣7和USB輸入接口 8;所述腳踏板2與所述系統(tǒng)CPU4連接;在具體實(shí)施例中，所述系統(tǒng)CPU4可以選擇系統(tǒng)CPUMDM92254。同時(shí)，所述系統(tǒng)CPU4的左端設(shè)有插槽，所述插槽4內(nèi)安插有樂曲的內(nèi)存卡，方便用戶使用。聯(lián)網(wǎng)后，也可以通過(guò)智能電鋼琴進(jìn)行樂曲的下載和存儲(chǔ)，不僅僅是傳統(tǒng)只有USB接口進(jìn)行傳送的單一方式。[〇〇26]所述LTE模塊6包括WIFI模塊9、第一 SPI接口 10、射頻收發(fā)器11、天線12、天線開關(guān) 13和濾波器14，所述WIFI模塊9、第一 SPI接口 10分別與所述系統(tǒng)CPU4輸入端連接，所述射頻收發(fā)器11與所述系統(tǒng)CPU4的輸出端連接，所述天線12與所述天線開關(guān)13連接，所述天線開關(guān)13通過(guò)濾波器14與所述射頻收發(fā)器11的輸入端連接，所述射頻收發(fā)器11的輸出端通過(guò)一射頻功放15連接所述天線開關(guān)13;本部分中，所述WIFI模塊9可以選用WIFIAR6003,所述射頻收發(fā)器11可以選用WTR1605L射頻收發(fā)器，所述射頻功放可以選用S303射頻功放。LTE模塊 6即為通訊部分，其作用是通過(guò)該模塊，與運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)相連，接入internet，進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊。系統(tǒng)主控部分完成系統(tǒng)輸入輸出的控制，如一些輸入開關(guān)。[〇〇27] 該部分產(chǎn)品，原理上包含了 MDM9225通信處理器即系統(tǒng)CPU4，WTR1605L射頻收發(fā)器 11，S303射頻功放15，系統(tǒng)CPU4帶有的存儲(chǔ)器，天線開關(guān)13，射頻濾波器14，天線11等。通信信號(hào)為來(lái)自天線12的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)天線開關(guān)13切換，進(jìn)入接收濾波器14,然后進(jìn)入WTR1605L 射頻收發(fā)器11，經(jīng)過(guò)變頻解調(diào)，還原成基站發(fā)出的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)CPU4收到數(shù)據(jù)做相應(yīng)的控制。 另外還自帶了WIFI功能，也可以通過(guò)WIFI模塊9連接家用路由器進(jìn)行上網(wǎng)，手機(jī)也可以連接 WIFI，通過(guò)APP對(duì)電鋼琴進(jìn)行控制。[〇〇28] 還包括鋼琴控制模塊，所述鋼琴控制模塊包括鋼琴控制器MCU16、第二SPI接口 17、 鋼琴鍵盤101、節(jié)拍音頻A/D 18、音頻D/A19和音頻功放20，所述鋼琴控制器M⑶16的輸入端與所述系統(tǒng)CPU4的輸出端連接；所述鋼琴控制模塊通過(guò)鋼琴控制器MCU16,本實(shí)施例選用 Medeli A2控制芯片，完成電子鋼琴的功能。[〇〇29] 所述鋼琴控制器M⑶16的輸入端還分別連接所述第二SPI接口 17、鋼琴鍵盤101和節(jié)拍音頻A/D18的輸出端，所述鋼琴控制器MCU16的輸出端分別連接所述音頻D/A19和音頻功放20的輸入端，所述音頻D/A19通過(guò)耳機(jī)運(yùn)放21連接耳機(jī)22，所述音頻功放20連接喇叭5; 所述鋼琴鍵盤101的底端設(shè)有電子彈片102,所述電子彈片102與鋼琴控制器MCU16電連接。
[0030]在本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)中，所述機(jī)體3上還設(shè)有開機(jī)按鍵23、主音量調(diào)節(jié)按鍵 24、節(jié)拍器音量調(diào)節(jié)25和節(jié)拍器開關(guān)26;所述開機(jī)按鍵23、主音量調(diào)節(jié)按鍵24、節(jié)拍器音量調(diào)節(jié)25和節(jié)拍器開關(guān)26分別于所述系統(tǒng)CPU4的輸入端連接。通過(guò)開機(jī)按鍵23、主音量調(diào)節(jié)按鍵24、節(jié)拍器音量調(diào)節(jié)25和節(jié)拍器開關(guān)26向系統(tǒng)CPU4發(fā)送命令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開機(jī)、主音量調(diào)節(jié)、節(jié)拍器音量調(diào)節(jié)和節(jié)拍器開關(guān)等功能。
[0031]在本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)中，所述LTE模塊6還包括一電源27,所述電源27用于供電。[〇〇32]在本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)中，所述喇叭5的表面設(shè)有防塵保護(hù)網(wǎng)28,通過(guò)防塵保護(hù)網(wǎng)28保護(hù)喇叭5，避免灰塵落入。[〇〇33]本實(shí)用新型的原理為:系統(tǒng)主控即系統(tǒng)CPU完成對(duì)系統(tǒng)的管理控制，控制開關(guān)機(jī)過(guò)程，控制節(jié)拍器，控制整機(jī)音量的調(diào)節(jié)，控制WIFI功能的開關(guān)，以及顯示電路的工作；主控 CPU與通信部分CPU共用，都是MDM9225芯片。
[0034]使用時(shí)，通過(guò)LTE模塊6實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng)模塊，使得智能電鋼琴自帶上網(wǎng)通信功能，可以隨時(shí)連接網(wǎng)絡(luò)更新教學(xué)內(nèi)容，上傳練琴的情況，同時(shí)遠(yuǎn)端的家長(zhǎng)可以通過(guò)APP查看小孩的練琴的情況，也可以通過(guò)APP，控制電鋼，進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)控制。同時(shí)，學(xué)生練琴時(shí)，芯片接收來(lái)自鋼琴鍵盤101的敲擊信號(hào)，通過(guò)顯示掃描電路驅(qū)動(dòng)及LED矩陣7對(duì)鋼琴鍵盤101輸入的信號(hào)進(jìn)行掃描，比對(duì)內(nèi)部音源，然后輸出音樂給數(shù)字音頻功放驅(qū)動(dòng)喇叭5發(fā)聲。同時(shí)還接受來(lái)自 MDM9225主控芯片的控制。來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)下載的樂譜將以MIDI格式，輸入該電路，完成樂譜的播放。
[0035]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的如提下做出各種變化。
[0036]不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型不限于特定的實(shí)施方式，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶4G無(wú)線通信的智能電鋼琴，包括琴板、腳踏板和機(jī)體，所述腳踏板固定安裝在 機(jī)體的底端，所述琴板固定安裝在機(jī)體的正表面上，所述琴板設(shè)置有鋼琴鍵盤，其特征在 于:所述機(jī)體頂端設(shè)有系統(tǒng)CPU、顯示操作屏和喇叭，所述系統(tǒng)CPU還連接有LTE模塊、顯示掃 描電路驅(qū)動(dòng)及LED矩陣和USB輸入接口；所述腳踏板與所述系統(tǒng)CPU連接；所述LTE模塊包括WIFI模塊、第一SPI接口、射頻收發(fā)器、天線、天線開關(guān)和濾波器，所述 WIFI模塊、第一 SPI接口分別與所述系統(tǒng)CPU輸入端連接，所述射頻收發(fā)器與所述系統(tǒng)CPU的 輸出端連接，所述天線與所述天線開關(guān)連接，所述天線開關(guān)通過(guò)濾波器與所述射頻收發(fā)器 的輸入端連接，所述射頻收發(fā)器的輸出端通過(guò)一射頻功放連接所述天線開關(guān)；還包括鋼琴控制模塊，所述鋼琴控制模塊包括鋼琴控制器MCU、第二SPI接口、鋼琴鍵 盤、節(jié)拍音頻A/D、音頻D/A和音頻功放，所述鋼琴控制器MCU的輸入端與所述系統(tǒng)CPU的輸出 端連接；所述鋼琴控制器MCU的輸入端還分別連接所述的第二SPI接口、鋼琴鍵盤和節(jié)拍音頻A/ D的輸出端，所述鋼琴控制器MCU的輸出端分別連接所述音頻D/A和音頻功放的輸入端，所述 音頻D/A通過(guò)耳機(jī)運(yùn)放連接耳機(jī)，所述音頻功放連接喇叭;所述鋼琴鍵盤的底端設(shè)有電子彈 片，所述電子彈片與鋼琴控制器MCU電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶4G無(wú)線通信的智能電鋼琴，其特征在于:所述機(jī)體上還 設(shè)有開機(jī)按鍵、主音量調(diào)節(jié)按鍵、節(jié)拍器音量調(diào)節(jié)和節(jié)拍器開關(guān);所述開機(jī)按鍵、主音量調(diào) 節(jié)按鍵、節(jié)拍器音量調(diào)節(jié)和節(jié)拍器開關(guān)分別與所述系統(tǒng)CHJ的輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶4G無(wú)線通信的智能電鋼琴，其特征在于:所述LTE模塊 還包括一電源，所述電源用于供電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶4G無(wú)線通信的智能電鋼琴，其特征在于:所述喇叭的表 面設(shè)有防塵保護(hù)網(wǎng)。
【文檔編號(hào)】G10H1/34GK205595062SQ201620352722
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】胡紅劍
【申請(qǐng)人】深圳市八斗科技有限公司