自己動(dòng)手，制作簡(jiǎn)易音樂樓梯

張崇春，魏效志

（山東工業(yè)技師學(xué)院，山東濰坊，261053）

音樂樓梯也稱為“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。與傳統(tǒng)樓梯的呆板相比，音樂樓梯更加活潑、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>

音樂樓梯可以應(yīng)用在地鐵，通過音樂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曲。

樓梯的音樂按鍵采用光電感應(yīng)技術(shù)[1]，安裝在樓梯兩側(cè)的紅外發(fā)射和接收裝置，通過光信號(hào)是否被阻擋來判斷行人何時(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。

1 制作用材料

簡(jiǎn)易電子琴一個(gè)；NPN輸出常閉型光電開關(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，作為音樂樓梯的發(fā)聲部件；12V 5-10A開關(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。

2 制作思路

利用電子琴中控板作為音樂樓梯的發(fā)音模塊，將電子琴按鍵線路連接到光電耦合器，通過光電開關(guān)觸發(fā)光耦，達(dá)到開關(guān)按鍵的目的，從而發(fā)出聲音。

3 制作過程

■3.1 音樂部件

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，組成音樂部件，以備后面使用。通過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

■3.2 按鍵部件

按鍵部件是本制作的關(guān)鍵部分，通過原理圖制作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

■3.3 電源部件

整機(jī)采用12V 5-10A開關(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。

■3.4 部件組裝

將電子琴中控面板和中控板以及按鍵部件和開關(guān)電源，通過連接后組裝在一起，安裝到一個(gè)盒子中，組裝為音樂樓梯控制器。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；將開關(guān)電源12V與PCB板J04連接。

■3.5 布線安裝

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

■3.6 上電測(cè)試

安裝完畢后，通電進(jìn)行測(cè)試。

4 結(jié)語

本制作是一個(gè)比較簡(jiǎn)易的音樂樓梯的實(shí)現(xiàn)方案，具有制作成本低、娛樂性強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)單、特別適合個(gè)人自己制作等優(yōu)點(diǎn)。