专利名称：舞动音乐棒的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种舞动音乐棒，由飞思卡尔公司的三轴重力加速度传感器 MMA8452Q，依据不同方位不同加速度通过蜂鸣器发出音调的音乐棒，属于传感器和嵌入式系统领域。
背景技术：
目前，公知的音乐演奏器件主要有钢琴、电子琴、口琴、二胡等。它们的演奏相对而言都比较复杂，尤其是对新手，而且它们中的大部分都因为体积较大的缘故，携带起来极不方便。此外，价格昂贵也是让很多人望而却步的因素。那么有没有相对来说比较易学又容易携带且价格较低的演奏器件呢？相信看过音乐会的人都会为音乐指挥家手中的那根指挥棒感到惊奇！只不过是一根小小的棍棒，在音乐家手里就可以成为带动音乐节奏的神奇之棒，而且从其挥舞的姿态看来，很是轻盈。基于这些考虑，就诞生了我们现在的音乐棒。它， 易学，只需向不同方向轻轻舞动，就能发出你想要的音调。它，易携带，如此轻巧，随处可带。 它，价格低廉，所需成本只要40元人民币左右。所以，相对传统乐器来说，音乐棒在这三方面有很大的优势。发明内容
本发明提出的是一种舞动音乐棒，其目的旨在克服如今音乐演奏器件难学、不易携带、价格较贵的不足，本发明能依据不同方向不同加速度发出八种不同的音调，左右手各执一只，共为16种不同音调，基本上可以演奏各种乐曲。而且解决了难懂、价格较贵、不易携带的问题。
本发明的技术解决方案其结构包括芯片STM32F107VCT6，内部8M晶振、三轴重力加速度传感器MMA8452Q和蜂鸣器；其中三轴重力加速度传感器MMA8452Q有串行数据端口 SDA、串行时钟端口 SCL、中断端口 INT2，所述的芯片STM32F107VCT6的第一端口 PB6 口接 I2C串行时钟端口 SCL，芯片STM32F107VCT6的第二端口 PB7 口接I2C串行数据端口 SDA，芯片STM32F107VCT6的第三端口 PB8 口接I2C器件地址选择端口 SA0，芯片STM32F107VCT6 的第四端口 PB 10接飞思卡尔MMA8452Q三轴重力加速度传感器的中断端口 INT2，芯片 STM32F107VCT6的第五端口 PBll 口接蜂鸣器端口 SPEAKER ;使用INT2中断端口，判别方位或加速度的改变；手执音乐棒向某方位舞动时，根据方位的判别以及加速度的范围，发出与其对应的音调；工作时，STM32F107VCT6芯片接收传感器的数据，根据方位检测和运动检测的结果，产生八个不同的选择分支，每个分支会调用系统时钟产生相对应的八个不同频率的时钟信号，用来驱动蜂鸣器来产生八个音调，同样方法另一个音乐棒也可以产生另外八个不同的音调，这样就可以用来演奏音乐。
本发明的有益效果可以方便地携带，简单地挥舞出音乐，还有很好的性价比。
附图
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附图I 是 STM32F107VCT6 芯片端口 图。 2是滤波电路电路图。3是电源升压电路图。4是JTAG烧录接口电路图。5是蜂鸣器电路图。6是重启电路电路图。7是传感器电路原理图。
具体实施方式
对照附图1，芯片STM32F107VCT6内部8M晶振；其中芯片STM32F107VCT6的PB6 口接I2C串行时钟端口 SCL，芯片STM32F107VCT6的PB7 口接I2C串行数据端口 SDA，芯片 STM32F107VCT6的PB8 口接I2C器件地址选择端口 SA0，芯片STM32F107VCT6的PBlO接飞思卡尔MMA8452Q三轴重力加速度传感器的中断端口 INT2，芯片STM32F107VCT6的PBll 口接蜂鸣器端口 SPEAKER ;使用INT2中断端口，判别方位或加速度的改变；手执音乐棒向某方位舞动时，根据方位的判别以及加速度的范围，发出与其对应的音调。
工作时，芯片STM32F107VCT6接收传感器的数据，根据方位检测和运动检测的结果，产生八个不同的选择分支，每个分支会调用系统时钟产生相对应的八个不同频率的时钟信号，用来驱动蜂鸣器来产生八个音调，同样方法另一个音乐棒也可以产生另外八个不同的音调，这样就可以用来演奏音乐啦。
对照附图2，其中 VSSA, VREF-, VREF+, VDDA, 4 个端口 分别与 STM32F107VCT6 的 19, 20, 21, 22 4 个端口相连。
对照附图3，为整个系统的供电部分，VCC与STM32F107VCT6的11，28，50，75，100 端口相连，GND 与 STM32F107VCT6 的 10，27，49，99 端口相连。
对照附图4，附图4为JTAG电路，其中TRST, TDI, TMS, TCK, TDO, RESET分别接到 STM32F107VCT6 的 90，77，72，76，89，14 端口。功能是从电脑中烧录程序到 STM32F107VCT6 芯片中。
对照附图5，图5中的SPEAKER端口连接到STM32F107VCT6的PB11, 48号端口上， 从PBll中产生驱动电流或电压，生成一定频率的声音。
对照附图1、6，附图6中的RESET连接到STM32F107VCT6的14号端口，以用来产生复位信号，以达到是STM32F107VCT6重新工作的目的。
对照附图7，三轴重力加速度传感器MMA8452Q，其中SDA，SCL，INT2 3个端口与芯片STM32F107VCT6的PB7，PB6，PBlO端口对应相接，采用三轴重力加速度传感器MMA8452Q 的方位检测和运动检测功能，三轴重力加速度传感器MMA8452Q的端口 SDA将加速度计产生的信号输出，三轴重力加速度传感器MMA8452Q的端口 SCL为I2C通信的时钟信号。
SAO为I2C Address地址选择引脚，我们选用SAO接地，则I2C通信中从机地址为 OXico将传感器放置于音乐棒的顶端用来感知方位和加速度，其设置为数据率为50赫兹， Z轴锁定角为29度，阈值角为45度，迟滞角±14度，运动检测阈值>3g，中断选用中断端口 INT2。
实例我们将Do、Re、Mi、Fa、So、La、Si七个音调分别用I，2，3，4，5，6，7表示，在音乐棒的程序中我们设定，运动检测功能下小于3G加速度时为状态1，其方位检测判定前I、后I、左I、 右I四个状态，加速度大于3G即加快摆动音乐棒的速度时为状态2，其方位检测判定前2、 后2、左2、右2四个状态，共8个状态。前I、后I、左I、右I、前2、后2、左2、七个状态对应的音调分别为 Do (I)、Re (2)、Mi (3)、Fa (4)、So (5)、La (6)、Si (7)。
生日歌的乐谱如下55 6 5 1 7 5 5 6 5 2 1 5 5 5 3 1 7 4 4 3 1 2 1祝你生日快乐；祝你生日快乐；祝你生日快乐；祝你永远快乐。
则生日歌的演奏操作如下，前2、前2、后2、前2、前I、左2 ;前2、前2、后2、前2、后I、前I ;前2、前2、前2、左I、前I、左2 ;右I、右I、左I、前I、后I、前I。
权利要求
1. 一种舞动音乐棒，其特征是结构包括芯片STM32F107VCT6，内部8M晶振、三轴重力加速度传感器MMA8452Q和蜂鸣器；其中三轴重力加速度传感器MMA8452Q有串行数据端口(SDA)、串行时钟端口(SCL)、中断端口(INT2)，所述的芯片STM32F107VCT6的第一端口 (PB6)接I2C串行时钟端口(SCL)，芯片STM32F107VCT6的第二端口(PB7)接I2C串行数据端口(SDA)，芯片STM32F107VCT6的第三端口(PB8)接I2C器件地址选择端口(SAO)，芯片 STM32F107VCT6的第四端口(PBlO)接三轴重力加速度传感器MMA8452Q的中断端口(INT2)， 芯片STM32F107VCT6的第五端口(PBll)接蜂鸣器端口 SPEAKER ;使用INT2中断端口，判别方位或加速度的改变；手执音乐棒向某方位舞动时，根据方位的判别以及加速度的范围，发出与其对应的音调；工作时，STM32F107VCT6芯片接收传感器的数据，根据方位检测和运动检测的结果，产生八个不同的选择分支，每个分支会调用系统时钟产生相对应的八个不同频率的时钟信号，用来驱动蜂鸣器来产生八个音调，同样方法另一个音乐棒也可以产生另外八个不同的音调，这样就可以用来演奏音乐。
全文摘要
本发明是一种舞动音乐棒，其特征是结构包括芯片，内部8M晶振、三轴重力加速度传感器和蜂鸣器；其中三轴重力加速度传感器MMA8452Q有串行数据端口、串行时钟端口、中断端口，所述的芯片的第一端口接I2C串行时钟端口，芯片的第二端口接I2C串行数据端口，芯片的第三端口(PB8)接I2C器件地址选择端口,芯片的第四端口接三轴重力加速度传感器的中断端口，芯片的第五端口接蜂鸣器端口；使用INT2中断端口，判别方位或加速度的改变；手执音乐棒向某方位舞动时，根据方位的判别以及加速度的范围，发出与其对应的音调；本发明的有益效果是，可以方便地携带，简单地挥舞出音乐，还有很好的性价比。
文档编号G10H1/00GK102930860SQ20121048241
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者王晓荣, 蒋书波, 孙世荣, 孙冬梅, 杨道业, 郭振, 刘海庆, 林怡聪, 严仲波 申请人:南京工业大学