接受頭引腳怎么區(qū)別(接收頭引腳功能判斷)

前沿拓展：

沒(méi)有琴弦的琴怎么能彈奏呢?對(duì)于我們玩電子的人來(lái)說(shuō)，那到未必，今天我就給大家做一個(gè)沒(méi)有琴弦的琴，讓大伙兒彈彈!

說(shuō)是沒(méi)有琴弦，那只是相對(duì)于我們的視覺(jué)，弦頭與弦尾之間除了空氣之外，其實(shí)還暗藏玄機(jī)——那就是紅外線，準(zhǔn)確地說(shuō)我做的是一個(gè)紅外琴。

圖13.1所示是做好的無(wú)弦琴的外觀，琴弦是由一對(duì)紅外發(fā)射、接收頭組成的，一共有8對(duì)這樣的琴弦，可以彈奏16種聲音。有一個(gè)按鍵用來(lái)切換，當(dāng)按下時(shí)有8種聲音，沒(méi)有按下時(shí)也有8種聲音。這個(gè)無(wú)弦琴還有另外兩種功能，就是按鍵彈奏16種聲音并能播放兩首曲子。

圖13.1 無(wú)弦琴的整體外觀

無(wú)弦琴總體可以分為紅外發(fā)射、紅外接收和單片機(jī)控制3個(gè)部分。首先說(shuō)說(shuō)紅外發(fā)射：其實(shí)它是一個(gè)555電路，用555產(chǎn)生38kHz頻率的信號(hào)。當(dāng)然有的朋友可能說(shuō)可以用單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生，這個(gè)是仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智了，只要能產(chǎn)生38kHz，單片機(jī)也可以。把該信號(hào)用三極管放大供8個(gè)紅外發(fā)射二極管使用。由于紅外發(fā)射二極管的耐壓為3V，而通過(guò)三極管后的電壓有4.3V左右，考慮到二極管的正常工作，設(shè)計(jì)中采用兩個(gè)串聯(lián)再一起并聯(lián)的方式，見(jiàn)圖13.2。這部分簡(jiǎn)單吧?只要學(xué)過(guò)一點(diǎn)電路的都沒(méi)有問(wèn)題的。

圖13.2 紅外二極管發(fā)射電路

本人是按照書(shū)上的555電路直接設(shè)計(jì)的PCB，那些電容、電阻怎么匹配就看大家手上有多少的了，我是用一個(gè)滑動(dòng)電阻來(lái)取值的，再進(jìn)行匹配，實(shí)物圖見(jiàn)圖13.3。

圖13.3 紅外發(fā)射部分

紅外接收由兩個(gè)部分組成，實(shí)物圖見(jiàn)圖13.4，一個(gè)就是8個(gè)紅外接收頭，一字排開(kāi)，他們的間距要和上面的紅外發(fā)射頭的間距完全一樣，不然會(huì)相互干擾，后面再說(shuō)。另一個(gè)就是矩陣鍵盤(pán)，矩陣鍵盤(pán)怎樣排版這個(gè)也看大家了，在我制作中有一個(gè)致命的問(wèn)題，就是只注重元器件的排布而忽略了它們其實(shí)也是有一定的規(guī)律的，一般就是上面4個(gè)P口與下面4個(gè)P口相互交叉的地方安一個(gè)按鍵。我有的按鍵兩端都是連接在下面的4個(gè)P口上，后面花了很大的功夫才改過(guò)來(lái)，這一點(diǎn)希望大家注意!紅外接收頭則比較簡(jiǎn)單了，它只有3個(gè)引腳，其中接地和接電源的都是并聯(lián)的，輸出端則用排線引到74LS14上進(jìn)行數(shù)字處理，因?yàn)樗敵龅挠袝r(shí)是線性的，為了更好地接收，就用施密特管子處理后輸給單片機(jī)，這部分電路也很簡(jiǎn)單，見(jiàn)圖13.5。

圖13.4 紅外接收部分

圖13.5 紅外接收與琴鍵電路

圖13.6 單片機(jī)控制電路

圖13.7 單片機(jī)控制部分

圖13.8 無(wú)弦琴原理圖

最后介紹單片機(jī)控制電路，見(jiàn)圖13.6。一共就3塊芯片，一片單片機(jī)和兩片74LS14，74LS14的作用上面已經(jīng)講過(guò)，單片機(jī)外接一個(gè)揚(yáng)聲器，其實(shí)就是一個(gè)廢棄的耳塞，按照蜂鳴器的接法來(lái)接就可以了，實(shí)物圖見(jiàn)圖13.7。另有8個(gè)指示燈連在74LS14的輸出端，同時(shí)也是單片機(jī)的輸入端，它們會(huì)在彈奏時(shí)隨著你的指尖滑動(dòng)而依次點(diǎn)亮，起到美觀的作用，也是方便調(diào)試時(shí)使用。74LS14輸出的電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管綽綽有余。還有就是引出ISP，進(jìn)行調(diào)試使用的。

這個(gè)無(wú)弦琴系統(tǒng)電路就是這么多，怎么樣?是不是很簡(jiǎn)單啊?

圖13.8是整個(gè)系統(tǒng)的原理圖，感覺(jué)滿滿的，乍一看可能?chē)樢惶醋屑?xì)了就會(huì)發(fā)現(xiàn)很多元件只是重復(fù)地增加數(shù)量而已。

說(shuō)完了電路再說(shuō)說(shuō)我在制作中遇到的一些麻煩吧。

首先就是紅外發(fā)射和接收要對(duì)齊，因?yàn)橹挥袑?duì)齊了，所有的接收頭都接收到對(duì)射的紅外線，輸出的電平都一樣。若有一個(gè)沒(méi)有對(duì)齊時(shí)就相當(dāng)于你用手擋住了，單片機(jī)會(huì)默認(rèn)你在彈。畫(huà)PCB時(shí)大家應(yīng)該沒(méi)什么問(wèn)題，把距離設(shè)定一下就可以了。就是在安裝時(shí)很麻煩，我是用MP4的包裝盒做的，雖說(shuō)紙質(zhì)是挺硬的，但做骨架就不是很穩(wěn)定了——會(huì)晃，這樣會(huì)導(dǎo)致這個(gè)對(duì)齊了那個(gè)又沒(méi)有對(duì)齊，你在沒(méi)有彈時(shí)電路也默認(rèn)你在彈，一直在響，很是郁悶。這個(gè)只有大家做出來(lái)后慢慢體會(huì)了。

軟件部分的流程圖見(jiàn)圖13.9。軟件部分是從最初的電子琴的基礎(chǔ)上一步步加進(jìn)去的，由P0.0作為演唱曲子和彈奏曲子的切換鍵，彈奏是紅外彈奏和按鍵彈奏同時(shí)的，他們沒(méi)有優(yōu)先級(jí)，可以混合彈奏;演唱曲子部分是有兩首曲子組成，有一個(gè)復(fù)位鍵和兩個(gè)曲子鍵，就這三個(gè)按鍵。

以上就是整個(gè)無(wú)弦琴的硬件和軟件部分了，我設(shè)計(jì)這個(gè)無(wú)弦琴原本應(yīng)該是一個(gè)可以拿出去炫耀一番的禮物，可惜外觀做得實(shí)在是太難看了，大家也看到了實(shí)在是拿不出手，各位如果有條件的話可以用比較硬的東西作為骨架來(lái)做，效果應(yīng)該好些。在組裝的時(shí)候一定要注意發(fā)射頭和接收頭是一對(duì)一的，千萬(wàn)不要有干擾啊，不然一個(gè)接收頭接收到了來(lái)自多個(gè)發(fā)射頭的紅外線，那么當(dāng)你擋住其中的一個(gè)發(fā)射頭時(shí)，其他的紅外線照樣接收，那就相當(dāng)于你沒(méi)有擋住一樣。我的做法就是在接收頭的上方蓋一層硬紙，再在紙上打個(gè)小小的洞，使其旁邊發(fā)射的紅外光不被照射到接收頭上，見(jiàn)圖13.4，效果還可以。如果不行就用黑色介質(zhì)吧，這樣可以吸收多余的紅外線。大家要是有興趣的話也可以去嘗試嘗試，希望這些能夠幫助大家做出一個(gè)可以拿出去炫一番的禮物或者留給自己的紀(jì)念品。

圖13.9 無(wú)弦琴流程圖

拓展知識(shí)：