触摸电子琴从无到有心得分享——基于STC8H4K64TL的电子琴

电子D***

序言

最近看到STC多了一款LED+触摸的一款，想起了之前看到的STC89C52RC单片机电子琴，心血来潮，当然以前我也做过几个，什么按键的啊，激光的等等，决定给以前做的来个升级板，结合这个芯片现有的资源，做一款有趣的电子琴，一方面也是为了学习新知识，方便日后用它做项目，另一方面也是为了回馈广大网友。

一、需求分析：STC8H4K32TL-45I-LQFP48比较合适，RMB1.6也超级诱人

可以看到STC这个芯片的内部资源如上图所示：主要看中了他触摸驱动和数码管直驱功能，看了眼官网具体的功能介绍，居然还看到了他有现成的触摸演示（链接：https://stcai.com/spys，看起来效果还不错）：

其次还在官网看到了现成的原理图，天助我也（链接：https://stcai.com/hxgnsyb），都有现成的最小系统和测试原理图了，这都不用就是暴遣天物哈哈。

他提供的原理图如下：

可以看到他的主控就是我们的芯片，刚刚好一模一样，那么我就不客气了，这个TYPEC,断电电路，最小系统图我都不客气了，直接白嫖了。然后他还有16路触摸，6个8段*4位的数码管，16个8段数码管（内心：我的天，这这这为什么一会儿共阴一会儿共阳的，这个画板子的人怕不是有毒，乱画。仔细一想，不对，姚总天天在宣传的图，这要是有问题那还得了）然后去看了一眼手册，然后见到了这么一句：

好吧，确实是我格局小了，真的没有我做不到，只有我想不到。第一次看到又能共阴共阳驱动的LED驱动，那种岂不是更美了哈哈，悠闲地引脚创造无限的可能，结合他现有的资源，我暂定给他做如下的功能：（我真是一个合格的产品经理哈哈！）

1.板子尺寸10*10以内（白嫖免费打样~）
2.5v供电，使用typec口并能使用typec直接下载程序（写着可以模拟USB下载，我得试试~物尽其用！）
3.使用7个触摸按键作为1-7的音符，3个触摸键作为档位切换（低音，中音，高音），4个触摸键作为模式/设置/切换/选择按键，还有两个作为备用（他们还是RTC时钟的晶振引脚，先预留，到时候不焊了）
4.一个PWM输出口驱动蜂鸣器，（最廉价的用蜂鸣器驱动它）。
5.三个4位数码管（一个显示时间，一个显示音符和档位，一个显示模式啥的，三个四位数码管绰绰有余，虽然有点不甘心还有那么多数码管位没放上去，但是想着放上去板子也放不下，就释怀了哈哈）
6.7*4个LED显示当前音阶，16个LED指示当前触摸按键（既然这个LED驱动能带数码管，那带LED不也分分钟的~毕竟数码管就是LED做出来的）
7.RTC时钟电路（显示个时间不也很好）
8.有空间的话加一个pwm转DAC电路+功放和W25Q128的芯片（追求更好的音质和更大的存储空间）

二、原理图设计

好了需求也有了，这不就可以开始折腾原理图了~

综合上述需求，原理图暂时就先这样子！！

电源下载/蜂鸣/断电电路/MCU都是抄的官方的（内心OS：抄官方的坑定不会有问题了吧，这要是有问题我得去他们那里让出这图的人请我吃饭赔罪！！！）然后数码管什么的也是官方的图上改编过来的，加个pwm转dac和功放，当然这个PWM转DAC也是直接抄的手册的嘿嘿，既然有现成的，不用白不用，省的自己动脑子了哈哈。看起来很简单清爽，这要换别的MCU还得一大堆的触摸芯片或者一大堆的ADC模拟触摸按键，太麻烦了我才不干。

好了，废话不多说，发别人画板子去咯~（毕竟高端的工程师能简单点就简单点，有现成的不用白不用~）顺便问我的销售要了两个样品嘿嘿，销售一如既往的支持，二话不说就给我安排上了样品，再次特别感谢我的销售经理吴某某和聂某哈哈，也感谢STC和姚总的支持。

STC8H4K64TL-45I-LQFP48：
32个8段大电流LED数码管自动刷新驱动；
16个16段米字形大电流LED数码管自动刷新驱动；
还有16路触摸按键的支持；真12位ADC；
内置RTC实时时钟，年月日时分秒，闰年自动转换；
自带软件模拟USB直接下载；
价格向 RMB2看齐中

触摸按键电子琴完整解决方案 ！冲哥奉献 ！！！
STC8H4K64TL-45MHz-LQFP48/LQFP32/TSSOP20 实现
===1，触摸按键；2，RTC/日历时钟；3，PWM发声 ！
===2，80mA大电流LED数码管自动刷新，可支持32个8段数码管；

在冲哥悠扬的琴声中，漫步东西，中华文化弘扬全球
附件是2023年5月29日：
冲哥原创-STC8H4K64TL-45MHz-LQFP48 触摸电子琴
附件是最新开源 原理图、PCB 和 最新代码
注意：
触摸弹簧如果要做触摸面板的，板子上弹簧的间距一定要足够大，
弹簧顶面越大触摸效果越好

电子琴PCB_V2.1.rar (7.3 MB, 下载次数: 605)

2023-5-31 09:55 上传

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            PIANO.pdf (87.78 KB, 下载次数: 458)

2023-5-31 09:55 上传

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         电子琴代码V2.10.rar (502.25 KB, 下载次数: 621)

2023-5-31 09:55 上传

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触摸电子琴从无到有心得分享——基于STC8H4K64TL的电子琴   
原理图，PCB, 原代码全部开源，下面是PCB
三、PCB绘制
经过了漫长的等待，PCB总算画完了发回来了，PCB整个板子外形如下：

乍一看是不是还不错~我也觉得不错。下面一排触摸作为音符选择，左边作为下载口和音阶选择，右边是模式按键，上面两个备用。

最顶上是一排数码管，每个触摸边上都有LED，这样可以直接指示触摸的状态，每个触摸都可以焊一个触摸弹簧，

最上面再盖上一块亚克力板子，简直不要太好。

走线也还算清爽，当然了也有一些美中不足，像触摸的走线，铺铜（这个就不放出来了，有点不雅观）等等还能优化，电源那一块还能优化。算了，能用就行，我先打一版出来先调程序。（这里很多人会想着一步到位，一次画完。但是以我多年项目经验下来这个基本不可能，尤其是新开的项目坑定会改的，所以第一版可以先做下去，程序先调起来，然后硬件在慢慢的优化整改），这里板子也画完了，那么下面就可以发出去打样咯（期待）,可惜我的免费打样用完了，还是出了20块钱的打样费。

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四、焊接测试

经过漫长的等待，板子终于回来了。

看着也还挺好看，不过就是稍稍小了点，不过影响哈哈。当然板子回了，就可以开始焊接测试了。这时候很多人一拿到板子就会直接开始焊接，然后一口气全部焊完，当然我一般都是遵循，电源->最小系统->从左到右的方式开始焊接。

先焊接电源部分，焊接好了测试通电电源没有问题了，在焊接单片机的最小系统，当然不出意外这里果然还是出问题了，如下两部分焊接完成，测试VCC居然没电压，且LED灯也不亮，好家伙，最后通过万用表测量SB1204的mos边上的电压，发现电不能通过这个mos，和屠龙刀一比对，封装的引脚错了~

然后经过引脚一对比，线路板就改成了这个样子~

这里直接给MOS翻了个身，这样输入引脚就怼上了，然后输出和控制脚直接灵魂飞线，考虑到这个电流也不大，那就直接裸露，散热片也先不加了嘿嘿，这样改完一通电，果然LED亮起来了，测量单片机的电源脚，电源也正确了，那么就可以先下载下程序开始测试了:lol

电子D***

软件模拟USB下载，大部分电脑没这么复杂
五、程序下载
刚刚已经焊接好了最小系统，那就可以直接下载程序了，这里我一般会先下载完程序在焊接别的。为什么呢，这时候要是焊完了，最后下载不进去都不知道是不是后级干扰了还是怎么滴了，建议刚开始就用最小系统去下载程序，然后边焊接边编写测试的程序，这样可以把出现问题的可能性降到最低，会更方便查找问题。
记得这个型号可以直接USB模拟下载程序，我们去手册看下资料（stc所有你能想到的资料，手册都有，那就第一时间去看手册）
首先是手册这里有电路图，简单看了下和我的一模一样：

接着往下看，有操作方法：

他这里写的很详细，总结下来就是先下载这个模拟USB的驱动，然后在在对地短接P32重新上电就可以下载了，哈哈，看起来很简单，按照他的方法一部一部的测试下来，但是到了最后一步我就是出不来“STC USB Writer (HID1)”，出现问题那么我们一步步来解决问题：

1.仔细查看了我的硬件，电路用万用表测试通断，芯片检查有没有焊反，测量引脚电平，测试按键按下的电平等全部正常

2.查看论坛有无相关问题和解答，直接在论坛搜索关键词，果然收到了类似的，然后按照帖子一步步操作，最后还是不行

3.最后想着要不去问问销售小姐姐什么情况，最后他讲了讲她上次使用的心得“就是刚开始必须保证板子是断电的状态，按P3.2,然后上电，接着松开电源（电源开关是按下去的状态），然后松开P3.2就可以了”，看的出来应该也是很认真的测试过了，不过按照他的这个还是不行，看起来我这个属于疑难杂症了，想着她还喊我冲哥，本着不能被被她看不起的角度，我得仔细分析分析什么情况

4.尝试用驱动卸载，重启的方法测试，均不能解决问题，老提示驱动安装成功，但是ISP软件就是找不到HID1的下载接口

5.尝试比对文件，帖子中提到的这三个文件在我的电脑上均搜索到了，说明不是缺少文件

最后查看设备管理器的详情，发现了问题：（哟呵小样缺少数字签名！！！！！！！）

那问题找到了那就很简单了，直接进入驱动选项修改强制禁用数字签名就好了。具体方法如下：

按住shilf，单击重启，进入高级选项

选择启动设置

进入之后点击重启

进入下面这个界面，最后选择7按钮，直接进入桌面

最后重装驱动，呕吼成功了，黄天不负有心人，小小的驱动难不倒我

这里随便找了个程序，单击下载！

看到下载成功了，哈哈哈，这不得去显摆一下子哈哈，区区一个小小的驱动怎么可能难得到我。

程序也能正常下载了，下面一节开始慢慢的焊接别的部分开始调试每一个电路模块~

z***

太棒了！给32个赞！！！
初学者跟着一步步下来，一定会受益匪浅
最难能可贵的是中途可能会遇到的问题楼主都列出并进行了解答，太贴心了

yy***

搬着小板凳来学习啦:lol

32位8***

感谢冲哥分享，期待成品

马***

跟着冲哥学，:victory:。

8H8***

崇拜之情油然而生

神***

STC8H8K64TL-45I-LQFP48/32/TSSOP20,  软件模拟USB下载，无法任意调频，
但可以像STC8H8K64U/STC32G12K128的硬件USB直接下载一样，
如下选择有限的频率：


STC出厂时，内部用专业工具校准了多种常用时钟频率参数，
比用户下载程序时利用通信手段自动校准精度强多了 ！
强烈建议用户在自己的程序区用STC出厂时专业校准的参数来设置自己需要的内部HIRC工作频率
常用频率，STC出厂时都帮大家用专业设备校准好了，放心使用，常见的频率如下