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电子琴扩展功能模块

电子琴模块正面电子琴模块背面

电子琴扩展功能模块实物图

板卡简介

STEP Piano Shield是STEP团队推出的可配合小脚丫多种底板使用的扩展板卡,可以让你尽情的的在电子琴上面进行演奏,当然,你也可以让其自动播放你想要的乐曲!
板载资源:

  • 2个触摸传感器 CAP1188
  • 16个触摸pad(每个触摸芯片连接8个)
  • 16个LED(每个触摸芯片驱动8个)
  • 1个蜂鸣器(三极管驱动)
  • 1个电源指示灯

电子琴扩展功能模块板载资源


硬件说明

结构框图

接口

Piano Shield与小脚丫核心板通过PCIe接口连接,这里只使用了PCIE接口的物理连接,与协议无关。

触摸芯片

板上集成了两个电容触摸传感器CAP1188,每个传感器有8个独立通道,可检测PCB触控按键的输入,并驱动对应通道的LED。
主控制器可通过I2C总线读写CAP1188内部寄存器的值。触摸传感器还带有LED驱动,每一路对应一个LED,当检测到触摸时,LED被点亮。

触摸PAD

在PCB上使用大块铜皮作为触摸用的按键,并对触摸PAD盖油以模拟钢琴黑白按键。

板上一共16个PCB触控按键,每个CAP1188连接8路,其中13个键来表示钢琴的大字组键,CDEFGABC代表音符do re mi fa so la si do,另外3个键是功能键,MODE键可以切换弹奏模式和播放模式;UP键用来在播放模式下切换上一首乐曲;Down键用来在播放模式下切换下一首乐曲。

蜂鸣器

蜂鸣器选用34.51.9mm贴片超小型无源蜂鸣器,并使用NPN三极管驱动。


更详细的硬件电路请参考文档原理图

管脚对应表

使用实例

功能描述

  • 通过“MODE”触摸按键可切换为“播放模式”或者“演奏模式”
  • 演奏模式:按下触摸按键使蜂鸣器发出对应音效
  • 播放模式:通过蜂鸣器播放乐曲,并通过“上一曲”“下一曲”按键实现乐曲切换。

相关知识点

功能结构

FPGA模块划分

演示程序

演示程序有两个Lattice MXO2和Intel MAX10两个版本,请根据自己使用的FPGA型号选择。

相关文档

Piano Shield 使用手册:pianoshield使用手册v1.0.docx
Piano Shield 硬件手册:用户硬件手册.docx
Piano Shield 原理图:music_buzzer_v1.2原理图.rar
Piano Shield PCB:music_buzzer_v1.2pcb.rar
PCIE Card 尺寸图:step_pcie_card_.pdf
触摸按键驱动芯片CAP1188数据手册:cap1188_.pdf