在上海世博會的伊朗館,，我看到了一架沒有琴弦的豎琴，那是眾多參觀者公認(rèn)的伊朗館里最有趣的展品,！參觀者只要伸手穿過那架通體黑色的豎琴，音調(diào)就會被“奏響”,。沒有琴弦怎么奏響？工作人員為我們揭示了秘密——他按了一下琴身上的“光”按鍵,，14道紅色的激光束就從琴的上端射出。他說,，這是激光豎琴。我們用手指一“撥”激光束,，豎琴就會發(fā)聲,，每一束光都有不同的音高,。據(jù)說這個豎琴原本放在伊朗的科學(xué)館里，主要是為了激起小朋友對音樂和科技的興趣,。

　　這個激光豎琴也讓我回想起了許多陳年舊事,，很久前我就曾經(jīng)和同學(xué)說過,，我也能做一個激光豎琴,，還和他打了賭，只是由于時間的問題一直沒有完成,?？戳艘晾署^的激光豎琴,，我決定制作它,，當(dāng)然是一款很簡陋的激光豎琴,。不過對于喜好DIY的朋友而言，也是一個不錯的創(chuàng)意小制作,。

　　制作需要的材料（見附表）

　　附表 使用AT89C2051方案的元件清單

　　整體結(jié)構(gòu)

　　這個激光豎琴,，用3個木塊構(gòu)成,，并用螺絲和熱熔膠固定成接近豎琴的形狀。

　　在上面的木塊上安裝5個3.0V激光管,，并用熱熔膠固定在下面的木塊上,。用0.8mm的鉆頭鉆洞，并安裝對應(yīng)的5個光敏電阻,，即組成基本的基座,。然后,，在合適的地方放置5號電池盒,，也用熱熔膠固定。最后,，根據(jù)電源原理圖,，把對應(yīng)的引線和插座連接，以方便后期的連接和升級,。最后,，再與電路板底座連接,。底座的電路我先后做了兩種,，分別采用的是AT89C2051和ATMEGA8這兩款單片機(jī),。當(dāng)然,，性能和效果也是不同的。由于材料有限,，我只做了5根弦的作品。

　　這次制作焊接非常簡單,，都是DIP的元器件，根據(jù)原理圖使用絕緣套線,，連接對應(yīng)引腳即可,。

　　好了，你也可以享受神奇的無弦琴的樂趣了,！

　　采用51單片機(jī)的電路原理圖

　　采用AVR M8單片機(jī)的電路原理圖

　　電路原理

　　光敏電阻在室內(nèi)光線下的阻值約20kΩ,。當(dāng)受到激光管照射時,，它的電阻將小于1kΩ。于是,，筆者用10kΩ的電阻和光敏電阻串聯(lián)，進(jìn)行分壓,。當(dāng)有激光照射時,，單片機(jī)讀取光敏電阻的電壓（3/11,，約 0.27V），此時它的邏輯電平為0,。當(dāng)無激光照射時,，單片機(jī)讀取光敏電阻的電壓，約（3/30）×20=2V,，這時它的邏輯電平為1,。

　　這樣，當(dāng)我們遮擋激光的光線時,，就能在電路中產(chǎn)生開關(guān)的效果,。音符是如何產(chǎn)生的呢？人耳能聽到的聲音頻率為20Hz~20kHz,，豎琴音符頻率當(dāng)然也在這個范圍,。只是，不同的音符,，有著自己固定的頻率,。通過51單片機(jī)自帶的16位定時器就可以產(chǎn)生上述音頻。例如豎琴的標(biāo)準(zhǔn)音la為440Hz,。通過計算可知,，它的半周期為1136μs。這樣,，只要在半周期時跳變引腳電平,，就可以產(chǎn)生440Hz的方波了。再經(jīng)過電聲轉(zhuǎn)換元件（蜂鳴器）,，就可以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)音la 了,，其他音符也是這樣產(chǎn)生的。

　　51單片機(jī)底板

　　AVR單片機(jī)底板

　　激光豎琴的結(jié)構(gòu)

　　采用51單片機(jī)的電路使用了AT89C2051單片機(jī),，在P3.7引腳上連接發(fā)聲元件,，即無源蜂鳴器,。通過三極管放大電流，使音樂更響亮,。其余部分是51 單片機(jī)的最小系統(tǒng),。電路的電源用2節(jié)5號電池。大家可能會認(rèn)為,，這個音符沒有音色啊,。因此，我又對這個51單片機(jī)做的發(fā)聲底座進(jìn)行了改變,，用M8單片機(jī)重新設(shè)計了發(fā)聲的底座,。使用新設(shè)計的M8單片機(jī)電路，我們可以將音色文件放到SD卡中,，大家根據(jù)自己的喜好,，放入喜歡的音符，如鋼琴,、二胡,、吉他等。不過,，音符需要自己用電腦事先錄制,，并保存為8位的WAV文件，文件名為D,、R,、M、F,、S,、L、X,。程序會判斷哪根激光被阻擋,，播放相應(yīng)的音符文件。聲音通過 M8單片機(jī)的OC1A,、OC1B產(chǎn)生,。只要把音頻輸出的OCR1A、OCR1B和音響或耳機(jī)連接,，就能聽到響亮的音符了,。