• 项目介绍

本项目设计了一个简易的魔改电子琴，并非实际上的物理电子琴，而是与PC的音乐软件进行互通的琴，实际发声为PC端的音频软件，但是模拟了实际琴键的排放，且为了改善手感，不使用常规的小按键，使用更加适合的机械轴。

• 设计思路

设计思路来源于近期学习乐理时，在啊B上看到了类似的音乐软件，玩了一下发现，对于正常的键盘来说，这个键位，对于实际学习音乐的人来说非常不友好，所以突发奇想，想做一个60键位的，按照实际琴键的键位顺序来设计，再考虑到单片机的引脚数，做了减法，使用48键的来实现这个效果。从而达成按下按键，PC的音乐软件发出声音的简易电子琴效果。

同时、因为阶段一还不需要设计pcb，后续是打算用矩阵改成61键位的。

• 设计方向的市场介绍

市场主要还是服务于本次活动主题2的智慧家用电器吧，毕竟只是一个魔改的仿真电子琴键盘，而且可以做成2.4Ghz的，也可做成蓝牙的，根据不同需求，需要对主控的MCU进行筛选。

• 方案框图（文档中需插入分享链接）

框图主要是设计思路的表现，目前我有三个想法，虽然标题是48键位，但是我我觉得这远远不够，我打算加成61，甚至88键，但是考虑诸多因素，有如下：

1、单个IO口控制，这样子设计相对简单，但是对于单片机引脚数量要求很高。

2、矩阵键盘控制，这样子就不用考虑单片机引脚了，做到88的话也就是9+10个IO，但是电路板设计相对麻烦（毕竟要考虑成本）。

3、采用74HC165的寄存器设计，一个寄存器接八个，然后连接起来，这个方法我觉得很有意思，但是关键在于滤波算法的实现，还有：（毕竟寄存器多了pcb设计成本也上去了）。

PS：schemeit已经设计好了，因为bug暂时没有办法上传链接和图片，这里语言描述一下：

使用机械键盘的开关设计，设计一套仿琴键布局的键位键盘，然后通过stm32控制，具体方式有上述三种情况，后续由typec接到PC端，连接freepiano，实现功能。

下面临时画的：等schemeit，bug好了我会上传链接和图片

https://www.digikey.cn/zh/schemeit/project/detail/c59e8e14d4a84efb89ff437f08996ff8

• Scheme-it工具介绍

当涉及到绘制系统框图时，使用Scheme-it工具是一个极其便利和高效的选择。Scheme-it不仅是一款在线工具，还是一种技术布局设计的媒介，让用户能够轻松地在浏览器中创建和共享原理图和图表。该工具内置了一套完整的原理图符号，涵盖了构建电路所需的各种元素。此外，Scheme-it还集成了Digi-Key的目录，使用户能够轻松地访问并添加各种制造商的元件。更有趣的是，您可以将产品图片和图像直接嵌入设计中，从而使整个布局更加直观生动。为了满足不同用户的需求，Scheme-it提供了自定义操作。这意味着您可以根据项目的特定要求，自行设计和调整器件的符号，为框图设计增添了更多的便捷性和灵活性。在设计过程中，Scheme-it提供了一个集成的物料清单（BOM）功能，这让您可以轻松地将通用符号或制造商元件与Digi-Key零件编号相关联。这有助于更好地管理和追踪所需元件，为采购和组装阶段提供了极大的便利。一旦框图设计完成，Scheme-it支持将设计导出为多种格式，包括png、pdf以及与KiCad兼容的格式，这为后续的开发和协作提供了无缝的过渡。（吐槽:网络问题导致比较卡，在线的我也知道没办法，但是导致我现在没办法贴图）

• 方案中可能用到的规定厂商元器件介绍

主要元器件如下：

1. STM32: STM32是STMicroelectronics推出的一系列32位微控制器（MCU）产品。这些微控制器在工业、消费电子、通信等领域得到广泛应用。它们具有强大的处理能力、丰富的外设接口以及多种通信和控制功能，适合各种复杂应用。

2. AMS1117: AMS1117是一种线性稳压器，常用于将高输入电压稳定为较低的输出电压。它能够提供稳定的电源电压，适合在各种电子设备中为其他元件提供稳定的电源。

3. 机械轴体: 机械轴体指的是一种机械结构，用于支持和使某些运动部件能够在一定方向上移动。这在许多机械设备、机器人、车辆等中都可能用到。(百度红轴黑轴就知道了捏)

4. 1N4148（二极管）: 1N4148是一种通用快速开关二极管。它在电子电路中常用于整流、开关和保护等应用。由于其快速的开关特性，适用于高频率的电路。

5. 晶振: 晶振是一种产生稳定时钟信号的元件，通常用于微处理器和其他数字电路中。它的稳定性对于确保系统中各部件协调工作至关重要。

6. 74HC165：74HC165是一款常用的8位串行输入并行输出型移位寄存器。它可以通过串行输入一次性读取8位数据，并将这些数据以并行输出的方式呈现出来。这种器件特别适用于扩展数字输入，允许使用较少的引脚读取多个输入信号。

• 对本大赛的心得体会（包括意见或建议）

本次项目属于思维跳跃，也不算是，属于瞎想，主要还是官方提供了这么一个自我DIY的平台，所以好好利用了这次机会进行设计，项目因为比较自由，所以设计起来非常有意思，同时也是我的一次尝试，希望后续调试没有太大问题，还是要感谢官方提供的这次活动。

   c. 方案框图（放在电子森林项目-软硬件-电路图处）

   d. 方案框图（放在电子森林项目-软硬件-附件处）