普通电子琴

一.研究背景

钢琴日益进入我们的日常生活中，作为我们日常生活的一部分。成为我们的娱乐方式之一，而钢琴的售价较贵，人们越来越需要一种便捷、实时、低成本的钢琴，我们思考如何将钢琴更方便更节约钱的方式制作，嵌入式系统由于其小型化、高性能、低功耗等特点，成为我们的首选。

二.产品简介

电子琴是一种电子键盘乐器，属于电子音乐合成器。

电子琴的发明是为了用电子元件来模仿钢琴的声音和功能。它通常由键盘、声音产生器、放大器和控制器等部分组成。电子琴可以通过内置的音色库或外部音源产生各种不同的声音，例如钢琴、吉他、小提琴、鼓等。它还可以通过调节音色、音量、节奏等参数来创造出不同的音乐效果。

电子琴通常比传统的钢琴更轻便、易于携带，并且可以通过电池或电源适配器供电。它也可以与其他电子乐器或计算机连接，以扩展其功能和创作潜力。

电子琴在音乐教育、家庭娱乐、流行音乐制作等领域都有广泛的应用。对于初学者来说，电子琴是一种较为经济实惠且易于学习的乐器选择。对于专业音乐家来说，电子琴也可以作为创作和表演的工具。

三.需求分析

1.功能需求

①使用51单片机内核，内部搭配实时操作系统。

②声音放大：使用三极管进行放大电路。

③按键检测：使用按键进行并通过灯反馈给用户。

④声音播放：使用蜂鸣器进行播放声音。

2.定量技术指标

初代作品主要为验证方案可行性，对算法目标要求较低，为实现功能即可。

①按键不会出现按下不执行。

②二极管不会出现按下按键灯不亮的情况。

③蜂鸣器发声稳定。

3.设计约束（硬件、软件、时间成本、经济成本等）

（1）硬件和软件设计约束

（2）蜂鸣器发声与真正的钢琴音调有一定不同

四.应用范围

电子琴作为一种电子键盘乐器，具有多种功能和特点，适合不同人群的需求。以下是一些常见的电子琴需求分析：

1. 家庭娱乐：电子琴可以作为家庭娱乐的一种方式，让家人一起享受音乐的乐趣。电子琴的轻便和易携带性也使得它适合在户外或旅行中使用。

2. 创作和表演：对于专业音乐家来说，电子琴可以作为创作和表演的工具。电子琴可以通过调节音色、音量、节奏等参数来创造出不同的音乐效果，满足不同的音乐创作需求。

3. 儿童玩具：对于儿童来说，电子琴可以作为一种有趣的玩具，帮助他们发展音乐兴趣和才能。电子琴通常具有丰富的音色和节奏选择，可以激发儿童的创造力和想象力。

4. 业余爱好者：对于音乐爱好者来说，电子琴是一种方便的乐器选择，可以在家中练习和演奏自己喜欢的音乐。电子琴的价格相对较为亲民，也使得更多人能够接触和学习音乐。

总之，电子琴具有多种功能和特点，可以满足不同人群的需求。无论是音乐教育、家庭娱乐、创作和表演，还是作为儿童玩具或业余爱好者的乐器选择，电子琴都具有广泛的应用前景。

五.硬件设计

硬件设计

用USBType-C口连接电源，三极管用来进行放大电路，按键进行控制，二极管进行反馈，排针进行烧录程序。

原理图

PCB

3D视图

实物展示

 

六。成本估算

嵌入式电子琴的成本会受到多个因素的影响，包括所使用的硬件、软件、生产规模以及其他相关因素。以下是一些可能影响嵌入式电子琴成本的因素：

1. 硬件成本：嵌入式电子琴的硬件成本包括微控制器、传感器、键盘、显示屏、音频输出设备等组件的成本。不同规格和性能的组件价格会有所差异。

2. 软件成本：开发嵌入式电子琴所需的软件成本包括编程、调试、测试等方面的成本。如果需要开发复杂的功能或界面，软件成本可能会相应增加。

3. 生产规模：小规模生产或定制化生产通常成本较高。

4. 设计和开发成本：如果需要进行定制化设计或开发特殊功能，将会增加设计和开发的成本。

总体而言，嵌入式电子琴的成本会根据具体的需求和规格而有所不同。对于大规模生产的消费级产品，成本可能相对较低，而对于小批量生产或高端定制产品，成本可能会较高。