CN112669799A

CN112669799A - 一种用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块

Info

Publication number: CN112669799A
Application number: CN202011409644.8A
Authority: CN
Inventors: 赵少君
Original assignee: Shenzhen Daohe Industry Co ltd
Current assignee: Shenzhen Daohe Industry Co ltd
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2021-04-16

Abstract

本发明公开了一种用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，包括***芯片、电源电路、无线电模块电路、时钟电路、复位电路、报警电路、LED指示灯电路、OLED显示电路、BOOT电路、开关电路、4路模拟量输出电路、USB转串口电路，无线电模块电路、时钟电路、复位电路、报警电路、OLED显示电路、BOOT电路、开关电路、4路模拟量输出电路、USB转串口电路以所述***芯片为中心发散连接，LED指示灯电路连接+3.3V电压，电源电路采用5V电压经过稳压、滤波的到+5V和3.3V电压；本发明采取模拟量输出电路冗余技术、提高A/D转换芯片的分辨，克服现有的电路结构复杂，不稳定性高，输出信号干扰大等问题，具有良好的市场前景。

Description

一种用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块

技术领域

本发明涉及模拟量输出控制领域，具体涉及一种用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块。

背景技术

在日常生活中，模拟量信号是很重要的一种信号，如控制器变频、电子琴、电子吉他、发光灯、功放电路等，模拟量输出影响电子琴的音阶，在音响设备中A/D转换芯片的分辨率越高声音越清晰，在发光灯中分辨率越高，光源越清晰越稳定，在功放电路中分辨越高发射出去的波形越平滑，信号传播距离越远，在现有的设备中电路一般采用较低的分辨率芯片，以及单路输出，由此容易导致信号输出不稳定的问题，反映在功放电路中时，电路容易输出锯齿状的波形，经由电路放大以后进一步放大了锯齿状的波形，容易造成波形失真从而影响信号的传输距离，在音响设备中，较低的分辨率输出声音嘈杂，噪音较多，此外传统的模拟输出电路采用单路输出模拟信号，也容易受到偶然因素的干扰，从而影响模拟信号的正常输出。

发明内容

为了解决上述问题，本发明采取模拟量输出电路冗余技术、提高A/D转换芯片的分辨，克服现有的电路结构复杂，不稳定性高，输出信号干扰大等问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，包括***芯片、电源电路、无线电模块电路、时钟电路、复位电路、报警电路、LED指示灯电路、OLED显示电路、BOOT电路、开关电路、4路模拟量输出电路、USB转串口电路，无线电模块电路、时钟电路、复位电路、报警电路、OLED显示电路、BOOT电路、开关电路、4路模拟量输出电路、USB转串口电路以***芯片为中心发散连接，LED指示灯电路连接+3.3V电压，电源电路采用5V电压经过稳压、滤波的到+5V和3.3V电压。

进一步地，BOOT电路包括BOOT芯片JP1，BOOT芯片JP1的3管脚连接***芯片的BOOT0管脚，BOOT芯片JP1的4管脚连接***芯片的BOOT1管脚，BOOT芯片JP1的1、2管脚连接3.3V电压，BOOT芯片JP1的5、6管脚接地。

进一步地，时钟电路包含晶振X1、X2，晶振X1的两管脚分别连接***芯片5、6管脚，晶振X2的两管脚分别连接***芯片3、4管脚。复位电路包括按键SW1、电容C1，按键SW1、电容C1并联，按键SW1两管脚分别接地和+3.3V电压，按键SW1接+3.3V电压的管脚连接***芯片的NRST管脚。

进一步地，OLED显示电路包括OLED显示屏及电容，OLED显示屏的CS、RST、D/C、D0、D1管脚分别连接***芯片PB11、PB12、PB13、PB14、PB15管脚。

进一步地，无线电模块电路包括无线模块NRF2401，无线模块NRF2401的1管脚接地、8管脚连接+3.3V电压、2-7管脚分别连接***芯片的PC13、PC6、PC7、PA8、PC9、PC8管脚，无线模块NRF2401内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置，开关电路中的开关连接***芯片的PA9管脚。

进一步地，报警电路包括蜂鸣器B1、三极管Q3，三极管Q3的基极连接***芯片的PB10管脚、集电极连接+5V电压、发射极连接蜂鸣器。

根据权利要求6用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，4路模拟量输出电路由四条功能、元器件、连接方式相同信号输出电路构成，第一信号输出电路包括光耦U3、U4、U5、U6、U7、U9和AD转换芯片U2，光耦U3、U4、U5、U6、U7和U9的发光器阳极接5V电压，阴极分别连接***芯片的PA2、PA1、PA0、PC0、PC1和PC2，光耦U3、U4、U5、U6、U7和U9的受光器阳极接5V电压，阴极接地，AD转换芯片U2的3、6、7、8、9、10管脚连接光耦U3、U4、U5、U6、U7和U9受光器的阳极，19管脚输出模拟信号，14、15管脚共同连接电容C21的第一管脚，16管脚连接地且连接电容C21的第二管脚，24管脚连接+20V电压，22和21管脚之间串联电容，第二信号输出电路包括光耦U10、U11、U12、U13、U13、U15和AD转换芯片U8，光耦U10、U11、U12、U13、U13、U15的发光器阳极接5V电压，阴极分别接***芯片的PC3、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7，光耦U10、U11、U12、U13、U13、U15的受光器阳极接5V电压，阴极接地，AD转换芯片U8的3、6、7、8、9、10管脚连接光耦U10、U11、U12、U13、U13、U15受光器的阳极，19管脚输出模拟信号，14、15管脚共同连接电容C24的第一管脚，16管脚连接地且连接电容C24的第二管脚，24管脚连接+20V电压，22和21管脚之间串联电容，第三信号输出电路包括光耦U17、U18、U19、U20、U21、U23和AD转换芯片U14，光耦U17、U18、U19、U20、U21、U23的发光器阳极接5V电压，阴极分别接***芯片的PB8、PB9、PB0、PB1、PB2、PA3，光耦U17、U18、U19、U20、U21、U23的受光器阳极接5V电压，阴极接地，AD转换芯片U14的3、6、7、8、9、10管脚连接光耦U17、U18、U19、U20、U21、U23受光器的阳极，19管脚输出模拟信号，14、15管脚共同连接电容C27的第一管脚，16管脚连接地且连接电容C27的第二管脚，24管脚连接+20V电压，22和21管脚之间串联电容，第四信号输出电路包括光耦U24、U25、U26、U27、U28、U29和AD转换芯片U22，光耦U24、U25、U26、U27、U28、U29的发光器阳极接5V电压，阴极分别接***芯片的PA4、PA5、PA6、PA7、PC4、PC5，光耦U24、U25、U26、U27、U28、U29的受光器阳极接5V电压，阴极接地，AD转换芯片U22的3、6、7、8、9、10管脚连接光耦U24、U25、U26、U27、U28、U29的阳极，19管脚输出模拟信号，14、15管脚共同连接电容C30的第一管脚，16管脚连接地且连接电容C30的第二管脚，24管脚连接+20V电压，22和21管脚之间串联电容。

进一步地，AD转换芯片型号为AD5420。

进一步地，USB转串口电路的USB接口的1管脚接+5V电压且为电源电路提供+5V电压，USB接口的2管脚连接转口芯片的6管脚，USB接口的3管脚连接+3.3V电压和转口芯片的5管脚，USB接口的4管脚空置，USB接口的5管脚接地。

本发明的有益效果是：本发明四路模拟量输出电路采用冗余技术可使输出信号更加稳定可靠，采用AD5420芯片为16位分辨率，分辨率越高可以使输出的信号更加稳定平滑，转换成成模拟量可以将模拟量的输出更加连续。

附图说明

图 1、OLED显示电路、无线模块电路、开关电路、报警电路；

图2、LED指示灯电路、BOOT电路，时钟电路、复位电路、***芯片局部放大图；

图3、USB转串口电路；

图4、第一信号输出电路、第二信号输出电路；

图5、第三信号输出电路、第四信号输出电路。

具体实施方式

为了便于理解本发明，上述案列结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

实施方式：

电源电路采用采用5V电压，经过稳压、滤波得到5V和3.3V电压，无线模块电路可以将采集到的信号上传至上位机，时钟电路给***提供时钟信号，报警电路可以提示工作状态，当模拟信号传输完成后有提示音，LED指示灯电路可以指示电路工作状态，OLED显示电路可以显示4路模拟信号电路输入状态，BOOT电路可以选择BOOT启动模式，开关电路可以打开或关闭信号传输通道。

拨动琴弦，琴弦震动后，产生声音，声音经琴颈，琴体的谐振，放大和传导，再由拾音器拾取，转化为电平信号，进入主控芯片STM32 F103ZET6的I/O口进行处理；电路中有4信号输出电路，信号电路采取冗余技术，增强声音稳定性，第一信号输出电路和第二信号输出电路常开，第三信号输出电路和第四信号输出电路作为冗余信号常闭，当常开线路有故障时，立即启用备用线路，确保声音输出稳定；第一信号输出电路和第二信号输出电路为一组分别位于左右两个音响处，第三信号输出电路和第四信号输出电路为一组分别位于左右两个音响处，在弹唱时通过在弹唱时通过琴弦切割磁感线将磁信号转换为电流信号，弹唱速度越快，切割磁感线后转换为电流信号越强，传递给音响的声音分贝数则越大，同时通过按键可以调整声音输出大小，避免因弹唱力度过大而损坏音响。

Claims

1.一种用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，其特征在于，包括***芯片、电源电路、无线电模块电路、时钟电路、复位电路、报警电路、LED指示灯电路、OLED显示电路、BOOT电路、开关电路、4路模拟量输出电路、USB转串口电路，所述无线电模块电路、所述时钟电路、所述复位电路、所述报警电路、所述OLED显示电路、所述BOOT电路、所述开关电路、所述4路模拟量输出电路、所述USB转串口电路以所述***芯片为中心发散连接，所述LED指示灯电路连接+3.3V电压，所述电源电路采用5V电压经过稳压、滤波的到+5V和3.3V电压。

2.根据权利要求1所述用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，其特征在于，所述BOOT电路包括BOOT芯片JP1，所述BOOT芯片JP1的3管脚连接所述***芯片的BOOT0管脚，所述BOOT芯片JP1的4管脚连接所述***芯片的BOOT1管脚，所述BOOT芯片JP1的1、2管脚连接3.3V电压，所述BOOT芯片JP1的5、6管脚接地。

3.根据权利要求2所述用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，其特征在于，所述时钟电路包含晶振X1、X2，所述晶振X1的两管脚分别连接所述***芯片5、6管脚，所述晶振X2的两管脚分别连接所述***芯片3、4管脚；

所述复位电路包括按键SW1、电容C1，所述按键SW1、所述电容C1并联，所述按键SW1两管脚分别接地和+3.3V电压，所述按键SW1接+3.3V电压的管脚连接所述***芯片的NRST管脚。

4.根据权利要求3所述用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，其特征在于，所述OLED显示电路包括OLED显示屏及电容，所述OLED显示屏的CS、RST、D/C、D0、D1管脚分别连接所述***芯片PB11、PB12、PB13、PB14、PB15管脚。

5.根据权利要求4所述用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，其特征在于，所述无线电模块电路包括无线模块NRF2401，所述无线模块NRF2401的1管脚接地、8管脚连接+3.3V电压、2-7管脚分别连接所述***芯片的PC13、PC6、PC7、PA8、PC9、PC8管脚，所述无线模块NRF2401内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置，所述开关电路中的开关连接所述***芯片的PA9管脚。

6.根据权利要求5所述用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，其特征在于，所述报警电路包括蜂鸣器B1、三极管Q3，所述三极管Q3的基极连接所述***芯片的PB10管脚、集电极连接+5V电压、发射极连接蜂鸣器。

7.根据权利要求6所述用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，其特征在于，所述4路模拟量输出电路由四条功能、元器件、连接方式相同信号输出电路构成，第一信号输出电路包括光耦U3、U4、U5、U6、U7、U9和AD转换芯片U2，所述光耦U3、U4、U5、U6、U7和U9的发光器阳极接5V电压，阴极分别连接所述***芯片的PA2、PA1、PA0、PC0、PC1和PC2，所述光耦U3、U4、U5、U6、U7和U9的受光器阳极接5V电压，阴极接地，所述AD转换芯片U2的3、6、7、8、9、10管脚连接所述光耦U3、U4、U5、U6、U7和U9受光器的阳极，19管脚输出模拟信号，14、15管脚共同连接电容C21的第一管脚，16管脚连接地且连接所述电容C21的第二管脚，24管脚连接+20V电压，22和21管脚之间串联电容，第二信号输出电路包括光耦U10、U11、U12、U13、U13、U15和AD转换芯片U8，所述光耦U10、U11、U12、U13、U13、U15的发光器阳极接5V电压，阴极分别接所述***芯片的PC3、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7，所述光耦U10、U11、U12、U13、U13、U15的受光器阳极接5V电压，阴极接地，所述AD转换芯片U8的3、6、7、8、9、10管脚连接所述光耦U10、U11、U12、U13、U13、U15受光器的阳极，19管脚输出模拟信号，14、15管脚共同连接电容C24的第一管脚，16管脚连接地且连接所述电容C24的第二管脚，24管脚连接+20V电压，22和21管脚之间串联电容，第三信号输出电路包括光耦U17、U18、U19、U20、U21、U23和AD转换芯片U14，所述光耦U17、U18、U19、U20、U21、U23的发光器阳极接5V电压，阴极分别接所述***芯片的PB8、PB9、PB0、PB1、PB2、PA3，所述光耦U17、U18、U19、U20、U21、U23的受光器阳极接5V电压，阴极接地，所述AD转换芯片U14的3、6、7、8、9、10管脚连接所述光耦U17、U18、U19、U20、U21、U23受光器的阳极，19管脚输出模拟信号，14、15管脚共同连接电容C27的第一管脚，16管脚连接地且连接所述电容C27的第二管脚，24管脚连接+20V电压，22和21管脚之间串联电容，第四信号输出电路包括光耦U24、U25、U26、U27、U28、U29和AD转换芯片U22，所述光耦U24、U25、U26、U27、U28、U29的发光器阳极接5V电压，阴极分别接所述***芯片的PA4、PA5、PA6、PA7、PC4、PC5，所述光耦U24、U25、U26、U27、U28、U29的受光器阳极接5V电压，阴极接地，所述AD转换芯片U22的3、6、7、8、9、10管脚连接所述光耦U24、U25、U26、U27、U28、U29的阳极，19管脚输出模拟信号，14、15管脚共同连接电容C30的第一管脚，16管脚连接地且连接所述电容C30的第二管脚，24管脚连接+20V电压，22和21管脚之间串联电容。

8.根据权利要求7所述用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，其特征在于，所述AD转换芯片型号为AD5420，所述***芯片的型号为STM32F103RE。

9.根据权利要求8所述用于电子吉他的4路模拟量输出电路模块，其特征在于，所述USB转串口电路的USB接口的1管脚接+5V电压且为所述电源电路提供+5V电压，所述USB接口的2管脚连接转口芯片的6管脚，所述USB接口的3管脚连接+3.3V电压和所述转口芯片的5管脚，所述USB接口的4管脚空置，所述USB接口的5管脚接地。