描述

DIY音樂鍵盤

制作 DIY 音樂鍵盤的最大挑戰之一是獲得干凈且一致的按鍵檢測信號。為了解決這個問題，我提出了一個使用 Silicon Labs CPT007B 可編程觸摸傳感器芯片的關鍵傳感設計。

工程解決方案

該項目的構建設計涉及使用 3D 打印的鍵盤部分，傳感器 PCB 安裝在其鍵柱上方。傳感器 PCB 具有 2 x 7 通道電容式觸摸傳感器芯片，其中使用 12 個通道。共有 5 個八度音段連接到半音發生器，它響應鍵盤傳感器 PCB 的輸出信號以產生 61 個音符。（最后一個八度音階為高 C 啟用了額外的音符。）

鍵盤部分

鍵盤部分和總體布局是使用 Logic Blox 合成器構建器設計的。3D 部件以及它們與合成器音頻引擎的交互方式在虛擬環境中進行了原型設計，然后轉化為真實設備。

Logic Blox 合成器是一個基于 Unity 的 3D 世界編輯器。合成器構建器組件可以在這里找到https://assetstore.unity.com/packages/slug/141800

傳感器板

傳感器板基于鍵盤部分尺寸，實際上可以是任何形狀。在此設計中，每個按鍵上的彈簧柱都會觸發位于每個按鍵上方的電容式觸摸板。彈簧柱不需要與觸摸板進行電接觸，并且會通過各種材料（例如聚酯薄膜、玻璃以及在這種情況下為阻焊層）觸發信號。

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鍵盤部分

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芯片和信號格式

CPC700B 具有 7 個電容傳感器輸入和 7 個相應的集電極開路輸出。為每個鍵使用單獨控制線的合成器設計可以使用這種類型的信號。通過將按鍵直接發送到 MC 來工作的合成器設計可以使用該芯片的 SPI 或 I2C 輸出版本。

在此配置中，當按鍵被按下時，相應的輸出信號從高電平變為低電平。所有輸出均針對干凈的無反彈信號進行調節，這些信號由音源板檢測以播放相應的音符。

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合成器核心總體布局

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可以使用編程器 GUI 修改芯片參數，以便更改參數并將其保存回芯片。視頻展示了這個過程。

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印刷電路板設計

與所有電容式觸摸 PCB 一樣，必須特別注意防止觸摸傳感器焊盤附近出現瞬態電壓。整個電路應該被接地層包圍，焊盤側沒有突出物（通過焊針、元件等的孔）。

該板是使用 SunStone 電路的 PCB123 制成的，其中開發了幾個原型。

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PCB頂部

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PCB底部

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1 / 3 ?按鍵動作傳感器 PCB

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PCB 是一個相當簡單的設計，其中觸摸板連接到芯片輸入。輸出連接到 16 針頭，用于向合成器音源板發送信號。

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帶有原型 pcb 的合成器測試臺

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