自己動手，制作簡易音樂樓梯

張崇春，魏效志

（山東工業技師學院，山東濰坊，261053）

音樂樓梯也稱為“鋼琴樓梯”是一種有別于傳統樓梯的新型樓梯互動裝置，其在傳統樓梯的基礎上，結合了聲、光、電等各種前沿科技，使人們走上樓梯時，隨著腳步的移動，可以響起悅耳的音樂。與傳統樓梯的呆板相比，音樂樓梯更加活潑、時尚，讓攀爬樓梯的枯燥之旅變為身心愉悅的享受之旅。

音樂樓梯可以應用在地鐵，通過音樂樓梯吸引人們更多的爬樓梯而不是乘電梯，從而加強對身體鍛煉；也可以應用在商場等商業場所，音樂樓梯的“新奇特”可以吸引行人使用或駐足，極大的提高了商場的人氣，創造出更多的消費機會；更可以應用在企業和學校，體現格調與人文關懷，創造良好的藝術氛圍。

本文將引導大家制作一個比較簡易的音樂樓梯，中控臺的微型電腦有按鍵，可以更改多種參數設置（比如更改演奏音色、節奏、伴奏等），滿足用戶的個性化需求。音階分低、中、高一共24個音，踩哪個鍵對應的那個鍵的音就會響起，和電子琴一樣。當我們走上樓梯時，隨著腳步的移動，可以響起悅耳的琴音，同時伴隨燈光亮起，仿佛每級臺階就是一個發光的琴鍵，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技術[1]，安裝在樓梯兩側的紅外發射和接收裝置，通過光信號是否被阻擋來判斷行人何時踩踏到臺階上。這種技術由于采用非接觸式的感應方式，相對于壓感技術的按鍵，對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的提高。

1 制作用材料

簡易電子琴一個；NPN輸出常閉型光電開關24個（含光電反射板24個），利用光電傳感器作為音樂樓梯的按鍵觸發裝置；12V LED燈帶一宗，可配多種顏色，裁剪長度與樓梯的寬度相同，作為音樂樓梯的琴鍵發光裝置。音箱一對，可采用有源音箱，作為音樂樓梯的發聲部件；12V 5-10A開關電源一個；TLP521 DIP-4光電耦合器6個；4.7k電阻24個；導線若干，用以連接中控臺與光電傳感器。

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，通過光電開關觸發光耦，達到開關按鍵的目的，從而發出聲音。

3 制作過程

■3.1 音樂部件

直接采用電子琴中控臺，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個音階[2]，接線編號如圖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

整機采用12V 5-10A開關電源供電。因電子琴中控板采用9V電壓，在PCB板上焊接一個三端穩壓器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電源，通過連接后組裝在一起，安裝到一個盒子中，組裝為音樂樓梯控制器。將電子琴中控板J02、J03接口按照接線編號順序分別跟PCB板J02、J03接口進行連接，將J05跟PCB板J05進行連接，音頻輸出接口連接有源音箱；將開關電源12V與PCB板J04連接。

■3.5 布線安裝

按圖5所示進行布線安裝。將OUT01-OUT24按照接口編號連接到PCB板的J01接口（IN01-IN24）。安裝時注意傳感器要和反光板對齊，保證傳感器發出的光線垂直照射在反光板上。

圖5

■3.6 上電測試

安裝完畢后，通電進行測試。

4 結語

本制作是一個比較簡易的音樂樓梯的實現方案，具有制作成本低、娛樂性強、實現過程簡單、特別適合個人自己制作等優點。