一种远程同感智能教学吉他的制作方法

本实用新型涉及嵌入式开发技术领域，特别是指一种远程同感智能教学吉他。

背景技术：

随着物质生活水平的提高，人们越来越重视艺术素养的提升，对各种艺术培训的需求也不断扩大，而乐器学习作为其中的主要门类之一，热度更是有增无减。在各种乐器中，吉他以其独特的优势与魅力在器乐教育领域拥有广泛受众。但吉他和弦指法种类繁多，入门困难，传统的培训班教学不仅费用高昂，而且不利于学生的个性化学习。市面上现也出现了一些吉他智能教学设备，但这些产品普遍存在造价高、功能单一、使用体验差的问题，它们大多不同时具备可视化教学、在线学习、app互动等功能，特别是不具有指位反馈及弹奏评分功能，因而并不能为学习者提供一套完整的学习方案。

基于这种背景，我们认为开发一款功能齐全、性价比高、兼具和弦指位指示及指位反馈评分功能的智能教学吉他，帮助吉他爱好者随时随地自主学习，十分具有必要性和可行性。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种远程同感智能教学吉他。

该吉他包括硬件、软件两部分，其中，硬件包括琴箱、琴颈、琴头和琴弦，琴头、琴颈、琴箱按照从上至下的顺序依次分布，琴颈包括从顶至底分布的琴颈上壳、pcb控制板、琴颈下壳，琴弦分布在琴颈上壳表面；软件包括学生端、教师端两部分，学生端软件包含练习、教学、创作、信息、我的功能模块，教师端软件包含录入曲谱和视频、发布动态和通知、查看学生学习情况功能模块。

其中：

所述pcb控制板包括蓝牙模块、led指示灯、led控制模块、微控制器模块、指位检测接口模块、电源模块，其中led指示灯与琴弦及品区位置一一对应，每个品区含横向均匀分布的6个led指示灯；蓝牙模块优选使用蓝牙4.0协议的hc08模块，蓝牙模块与微控制器模块的控制芯片之间通过uart接口进行通信。

led指示灯优选0603型贴片发光二极管；led控制模块优选74hc138和74hc154译码器，采用矩阵扫描控制方式；微控制器模块优选stc12c5a60s2芯片，微控制器模块使用的晶振优选11.0592mhz；电源模块的接口优选micro-usb接口，电源模块的电池优选3.7v可充电锂电池，稳压芯片优选662k，升压芯片优选ps3120。

指位检测接口模块包含信号输出端与信号输入端，其中信号输入端负责在指位按压接收相应信号并发送给控制芯片，信号输出端负责输出信号给吉他。

微控制器模块包含复位电路。

练习功能模块包括传输标准指位信息、距离回传指位信息、上传乐谱比对结果的功能；教学功能模块包括播放视频、讨论区、查看学习情况的功能；创作功能模块包括录制或修改乐谱、智能生成伴奏的功能；信息功能模块包括作业提醒、他人消费提醒的功能；我的功能模块包括账户信息、添加好友、已学课程的功能。

查看学习情况功能包括作业进度、数据统计分析、错题本的子功能。

软件为手机使用的app，具有安卓和iso两个版本。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

该吉他实现了技术、功能、构型创新，摆脱了传统教学的束缚，利用互联网+的思维实现了全新的教与学；利用led点阵在吉他上显示弹奏指法的方式实现了可视化教学，同时创新开发的指位检测评价系统实现了弹奏监测及评价一体化；手机app网课平台提供了海量资源，实现了和弦指位教学，搭建了互动社区，并能及时反馈学习情况；此外，硬件部分采用内置芯片集成电路，不需要拆装外挂装置，且与市面上大多应用于电吉他且设备复杂的指位检测不同，该吉他利用自身材料特点，无需安装传感器且保留吉他发音腔，成本低，体验佳，性价比高，也更适合初学者。

附图说明

图1为本实用新型的远程同感智能教学吉他硬件部分的整体结构示意图；

图2为本实用新型的远程同感智能教学吉他软件部分的功能设计示意图。

其中：1-琴箱，2-琴颈，3-琴头，4-琴弦，5-pcb控制板，6-琴颈上壳，7-琴颈下壳。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一款远程同感智能教学吉他。

如图1、图2所示，该吉他包括硬件、软件两部分，其中硬件包括琴箱1、琴颈2、琴头3和琴弦4，琴头3、琴颈2、琴箱1按照从上至下的顺序依次分布，琴颈2包括从顶至底分布的琴颈上壳6、pcb控制板5、琴颈下壳7，琴弦4分布在琴颈上壳6表面；软件包括学生端、教师端两部分，学生端软件包含练习、教学、创作、信息、我的功能模块，教师端软件包含录入曲谱和视频、发布动态和通知、查看学生学习情况功能模块。

其中：

所述pcb控制板包括蓝牙模块、led指示灯、led控制模块、微控制器模块、指位检测接口模块、电源模块，其中led指示灯与琴弦4及品区位置一一对应，每个品区含横向均匀分布的6个led指示灯；蓝牙模块优选使用蓝牙4.0协议的hc08模块，蓝牙模块与控制芯片之间通过uart接口进行通信。

led指示灯优选0603型贴片发光二极管；led控制模块优选74hc138和74hc154译码器，采用矩阵扫描控制方式；微控制器模块优选stc12c5a60s2芯片，微控制器模块使用的晶振优选11.0592mhz；电源模块的接口优选micro-usb接口，电池优选3.7v可充电锂电池，稳压芯片优选662k，升压芯片优选ps3120。

指位检测接口模块包含信号输出端与信号输入端，其中信号输入端负责在指位按压接收相应信号并发送给控制芯片，信号输出端负责输出信号给吉他。

微控制器模块包含复位电路。

练习功能模块包括传输标准指位信息、距离回传指位信息、上传乐谱比对结果的功能；教学功能模块包括播放视频、讨论区、查看学习情况的功能；创作功能模块包括录制或修改乐谱、智能生成伴奏的功能；信息功能模块包括作业提醒、他人消费提醒的功能；我的功能模块包括账户信息、添加好友、已学课程的功能。

查看学习情况功能包括作业进度、数据统计分析、错题本的子功能。

软件为手机使用的app，具有安卓和iso两个版本。

本实用新型的优选实施例如下：

如图1所示，该吉他包括琴箱1、琴颈2、琴头3、琴弦4、pcb控制板5。

其中：

琴颈2由琴颈上壳6、pcb控制板5、琴颈下壳7组成为一体。pcb控制板5包含蓝牙模块、led指示灯、led控制模块、微控制器模块、指位检测接口模块、电源模块。

led指示灯为6*20个0603型贴片发光二极管，整齐排列于pcb控制板上，每个品区设有一排led指示灯，并且与琴弦4位置一一对应。

微控制器模块以stc12c5a60s2芯片为控制芯片，完成对各功能模块的信息发送及接收。

蓝牙模块用于接收移动设备的软件端发出的蓝牙信号，在软件上选择学习曲目后，移动设备发出蓝牙信号，pcb控制板上的蓝牙模块接收信号后向stc12c5a60s2控制芯片发送指令，芯片根据所选曲目的旋律及节奏产生不同电信号，控制不同位置的led指示灯进行闪亮，指示灯与吉他琴弦4及品区位置对应，从而可通过灯光指示手指按位，进而实现弹奏指法同步教学。

指位检测模块负责输出信号给吉他，并在指位按压时接收相应信号，交由控制芯片分析处理。学习者进行弹奏练习时，六根吉他琴弦为检测端口，每个品区的电压为5v(即电信号为1)，当该品区被按下时，电平接地(即电信号为0)。根据指位按压情况，将对应品柱电平接地，其余均为高电平(即电信号为1)，通过快速扫描的方式，扫描全部位置检测低电平(即电信号为0)，完成一次指位检测，通过循环操作，每次手指按压琴弦4的变化皆可检测出来。移动端识别用户演奏的乐音后，与标准曲目乐音进行比对，将该频率与标准音进行对比，从而得出学生在练习时的音高、速度和音准等练习数据，将数据统计后上传，并对学生给出评分，实现指位检测评价。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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