自己动手，制作简易音乐楼梯

张崇春，魏效志

（山东工业技师学院，山东潍坊，261053）

音乐楼梯也称为“钢琴楼梯”是一种有别于传统楼梯的新型楼梯互动装置，其在传统楼梯的基础上，结合了声、光、电等各种前沿科技，使人们走上楼梯时，随着脚步的移动，可以响起悦耳的音乐。与传统楼梯的呆板相比，音乐楼梯更加活泼、时尚，让攀爬楼梯的枯燥之旅变为身心愉悦的享受之旅。

音乐楼梯可以应用在地铁，通过音乐楼梯吸引人们更多的爬楼梯而不是乘电梯，从而加强对身体锻炼；也可以应用在商场等商业场所，音乐楼梯的“新奇特”可以吸引行人使用或驻足，极大的提高了商场的人气，创造出更多的消费机会；更可以应用在企业和学校，体现格调与人文关怀，创造良好的艺术氛围。

本文将引导大家制作一个比较简易的音乐楼梯，中控台的微型电脑有按键，可以更改多种参数设置（比如更改演奏音色、节奏、伴奏等），满足用户的个性化需求。音阶分低、中、高一共24个音，踩哪个键对应的那个键的音就会响起，和电子琴一样。当我们走上楼梯时，随着脚步的移动，可以响起悦耳的琴音，同时伴随灯光亮起，仿佛每级台阶就是一个发光的琴键，用我们的脚步就可以弹奏出美妙的乐曲。

楼梯的音乐按键采用光电感应技术[1]，安装在楼梯两侧的红外发射和接收装置，通过光信号是否被阻挡来判断行人何时踩踏到台阶上。这种技术由于采用非接触式的感应方式，相对于压感技术的按键，对楼梯也没有特殊要求，降低了制作成本，在使用寿命上有了质的提高。

1 制作用材料

简易电子琴一个；NPN输出常闭型光电开关24个（含光电反射板24个），利用光电传感器作为音乐楼梯的按键触发装置；12V LED灯带一宗，可配多种颜色，裁剪长度与楼梯的宽度相同，作为音乐楼梯的琴键发光装置。音箱一对，可采用有源音箱，作为音乐楼梯的发声部件；12V 5-10A开关电源一个；TLP521 DIP-4光电耦合器6个；4.7k电阻24个；导线若干，用以连接中控台与光电传感器。

2 制作思路

利用电子琴中控板作为音乐楼梯的发音模块，将电子琴按键线路连接到光电耦合器，通过光电开关触发光耦，达到开关按键的目的，从而发出声音。

3 制作过程

■3.1 音乐部件

直接采用电子琴中控台，将电子琴中控面板和中控板拆下，组成音乐部件，以备后面使用。通过中控板音阶按键接线图，找出电子琴低音、中音、高音共24个音阶[2]，接线编号如图1和图2所示。

图1

图2

■3.2 按键部件

按键部件是本制作的关键部分，通过原理图制作PCB板，将各元器件焊接在PCB板上，原理图如图3所示，PCB如图4所示。

图3

图4 PCB板

■3.3 电源部件

整机采用12V 5-10A开关电源供电。因电子琴中控板采用9V电压，在PCB板上焊接一个三端稳压器L7809，为电子琴中控板供电。

■3.4 部件组装

将电子琴中控面板和中控板以及按键部件和开关电源，通过连接后组装在一起，安装到一个盒子中，组装为音乐楼梯控制器。将电子琴中控板J02、J03接口按照接线编号顺序分别跟PCB板J02、J03接口进行连接，将J05跟PCB板J05进行连接，音频输出接口连接有源音箱；将开关电源12V与PCB板J04连接。

■3.5 布线安装

按图5所示进行布线安装。将OUT01-OUT24按照接口编号连接到PCB板的J01接口（IN01-IN24）。安装时注意传感器要和反光板对齐，保证传感器发出的光线垂直照射在反光板上。

图5

■3.6 上电测试

安装完毕后，通电进行测试。

4 结语

本制作是一个比较简易的音乐楼梯的实现方案，具有制作成本低、娱乐性强、实现过程简单、特别适合个人自己制作等优点。