一种激光竖琴电路的设计

陈 新，张丽华

(合肥工业大学 计算机与信息学院，安徽 合肥 230009)

0 引言

科技馆的激光竖琴，是一种利用激光信号有无(遮挡和无遮挡)作为输入信号，控制音乐芯片发出各种音符，来模拟竖琴的设备。

激光竖琴可以通过MP3模块播放竖琴音阶进行设计，但这种方式反应缓慢，很难奏出快速音符。激光竖琴还可以采用继电器控制音乐芯片进行设计，而这种方式的缺点是继电器的噪音很大。本文应用单片机直接控制电子琴音乐芯片进行发音，快速有效，既可以弹奏电子竖琴，也可以自动演奏电子竖琴音乐，如图1所示。图中激光传感器采用了M658D200激光器作为光发射器，IS486/485作为光接收器。控制器用32位单片机LM3S615，音乐芯片用YM-6100，功放采用KA2206芯片配两只3W/8Ω扬声器。其中IS486/485和KA2206芯片的外围电路采用相关的数据手册电路即可。

图1 激光竖琴电路方框图

1 单片机和音乐芯片的接口电路设计

YM-6100音乐芯片采用8行8列扫描按键方式发出64个音，这64个音符对应电子琴键盘按键的排列如图2所示。每个音阶黑、白键共12个，5组音阶另加4个音符，共64个按键。每个按键排列值在图的最下面一行。

图2 64键音乐芯片YM－6100的键盘编码

本设计的难点是:音乐芯片YM-6100内部也含有MCU，它的输入是8×8的行列按键矩阵，每行依次输出扫描信号，读取对应每行的8个列按键信号［1］，如图3所示。应注意，不能用TTL电平直接输给YM-6100的行列按键矩阵，YM-6100只能接收干触点信号［2］。这就牵涉到如何用单片机去完成一个行列按键矩阵的功能。我们把音乐……