[发明专利]一种基于DSP的钢琴电子教学装置

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及音乐教具，具体地说是一种基于DSP的钢琴电子教学装置。

背景技术

钢琴因为其音域宽广、表现力丰富和具有极佳的独奏效果，而被称为乐器之王，在近现代音乐教育与音乐创作过程中，发挥着不可替代的作用。

然而对于钢琴的教学而言，国内外目前大都还是采用一对一面授教学方式，但这种教学方式不仅成本高，而且往往会带给钢琴学习者很多不便。CN 101145288A公开了一种电子钢琴教学系统，是一种远程教学系统，给钢琴学习者能带来一定的方便，但其技术复杂，成本过高；CN 1218294C披露了一种钢琴的自动演奏系统，但是不具备钢琴电子教学的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于DSP的钢琴电子教学装置，是在传统钢琴的基础上引入微机控制系统，具有授课模式和自主练习模式两种工作模式，在授课模式下，钢琴学习者能根据触摸屏上的提示练习钢琴弹奏，从而快速和准确地掌握钢琴弹奏技能，克服了现有钢琴教学的一对一面授教学和远程教学的方式所存在的成本高，而且往往会带给钢琴学习者很多不便的缺点。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种基于DSP的钢琴电子教学装置，包括钢琴本体和微机控制系统；其中，钢琴本体除具有普通钢琴的构成之外，其外壳的钢琴挡板上还设置有DSP控制盒、触摸屏、USB2.0接口、串口母头、模式切换开关；微机控制系统包括DSP控制模块、电源控制模块、音乐传输模块、检测报警模块和触摸屏人机交互模块；其中所述DSP控制模块包括DSP控制芯片及其外围电路，音乐传输模块包括USB2.0通讯电路和蓝牙收发电路，并采用USB通讯方式和蓝牙通讯方式，检测报警模块由传感器反馈电路和报警电路组成，触摸屏人机交互模块为触摸屏的工作界面，该界面上包括开始按钮、文件管理按钮、音乐信息显示区、暂停按钮、实际力度显示光柱、播放状态显示区、标准力度显示光柱、错误提示区和虚拟琴键区；上述模块的连接方式是：由电源控制模块向DSP控制模块、音乐传输模块和触摸屏人机交互模块提供不同大小的直流电压,音乐传输模块和检测报警模块均过DSP上的引脚与DSP控制模块相连，触摸屏人机交互模块与DSP控制模块通过串口通讯电路通讯；上述微机控制系统的各个模块均被集成在DSP控制盒内。

上述一种基于DSP的钢琴电子教学装置，所述其外壳的钢琴挡板上设置的DSP控制盒、触摸屏、USB2.0接口、串口母头、模式切换开关的布置方式是，触摸屏镶嵌并固定在钢琴挡板的正中央，DSP控制装盒固定在钢琴挡板的右下方，USB2.0接口和串口母头均位于DSP控制盒的右侧面，模式切换开关位于DSP控制盒的盒面的左上角位置。

上述一种基于DSP的钢琴电子教学装置，所述DSP控制芯片选用TMS320F2808 DSP芯片。

上述一种基于DSP的钢琴电子教学装置，所述USB2.0通讯电路的构成是：其核心部分是专用的USB2.0驱动芯片PHILIPS公司的PDIUSBDI2芯片，电路的连接方式是，引脚VCC接到+5V电源后经过100nF的电容C6接地，引脚RST经100nF的电容C10接到+5V电源，引脚V3经电容100nF的电容C9后与GND并联接地，X0和X1端并联石英晶体振荡器Y1并通过22pF的电容C7和22pF的电容C8接地，引脚D0～引脚D7则与DSP的引脚GPIO6～引脚GPIO13相连对应相连，引脚INT、引脚WR、引脚RD和引脚A0引脚分别接到DSP的引脚GPIO15、引脚GPIO16、引脚GPIO17和引脚GPIO18，USB为USB2.0接口，其连接方式为，引脚1通过电阻R15接到+5V电源，并通过100nF的电容C5接地，引脚2和引脚3分别接到U7的引脚VD+和引脚VD-，引脚4接地。上述引脚均是PDIUSBDI2芯片的引脚。

上述一种基于DSP的钢琴电子教学装置，所述蓝牙收发电路的构成是：其核心部分是专用的蓝牙收发芯片RF2968，电路的连接方式是，引脚RESET通过100nF的电容C22接到+3.3V电源，引脚ANI外接蓝牙收发器，引脚VCC、引脚ON和引脚VCCIO并联接到+3.3V电源并通过100nF的电容C20和100nF的电容C21接地，引脚GND1、引脚GND2、引脚GND3、引脚GND4和引脚GND5并联接地，引脚TXD、引脚RXD、引脚RTS和引脚CTS分别接到DSP的引脚GPIO20、引脚GPIO21、引脚GPIO22和引脚GPIO23。上述引脚均是蓝牙收发芯片RF2968的引脚。