钢琴机器人
把 MIDI 文件拖到这里 直接演奏 映射成机器人能弹的样子 真钢琴音 延音踏板自动跟上

曲目映射

拖进来的曲子在这里调

拖进来的 MIDI 先在这里映射成钢琴机器人能弹的样子 改了设置 右边操作台马上按新的弹
只留钢琴声部 音域收进琴键 定好延音踏板 按机器人的限制检查一遍 全部在这台电脑的浏览器里算 不上传

把 MIDI 文件拖到这里.mid 或 .midi

运算逻辑

一首 MIDI 从拖进来到琴键落下 经过下面这些计算 右边操作台里的数字就是这些公式实时算出来的

接线图

24V+ 红母线 GND 黑母线 L L N PE 同时接机架 电源插座 带开关 保险丝 L N PE 急停按钮 常闭 串在 L 开关电源 ×2 LRS-350-24 L N PE +V -V 保险丝 ×2 15 A + 电容 ×2 2200 µF 35 V 5V 降压模块 LM2596 SDA SCL 3.3V 控制板 ESP32-DevKitC PWM 模块 ×6 PCA9685 0x40 到 0x45 PWM ×88 每 16 路一块板 D 电磁推杆 JF-1039B MOS 管 IRLZ44N D S G 电阻 10 kΩ 二极管 1N5819 + 电容 ×6 100 µF 35 V

一路电路

24V+ GND 电磁推杆 JF-1039B 二极管 1N5819 MOS 管 IRLZ44N D S G PCA9685 黄针 10 kΩ G 3.3 V G 0 V 两端 24 V 两端 0 V D 0 V D 24.7 V 导通 断开 D 几百伏

状态表

G 脚MOS 管D 点推杆两端推杆
3.3 V导通0 V24 V下压
0 V断开24 V0 V弹回

三个零件的作用

MOS 管开关 G 脚 3.3 V 导通
二极管断电时给线圈电流一条回路
电阻G 脚无信号时拉到 0 V
100% 35% 0% 占空比 重弹 100% 轻弹 60% 保持 30% 到 40% 击键 20 到 50 ms 松键 时间

采购清单

PCA9685 地址表

盒号焊接A0 A1 A2 A3 A4 A5地址键号使用的输出
1不焊0x401 到 160 到 15
2A00x4117 到 320 到 15
3A10x4233 到 480 到 15
4A0 A10x4349 到 640 到 15
5A20x4465 到 800 到 15
6A0 A20x4581 到 880 到 7

第 N 键在哪

盒号(N - 1) ÷ 16 取整 + 1
输出号(N - 1) ÷ 16 取余
例 第 40 键3 号盒 输出 7

电源分区

电源 A1 2 3 号盒1 到 48 键
电源 B4 5 6 号盒49 到 88 键

上电检查

通电前

第一次通电的顺序

序操作应得结果
1只开电源 不接负载母线 24.0 V
2量降压模块输出5.0 V
3接控制板 烧 I²C 扫描0x40 到 0x45
4程序把所有通道清零推杆全部不动
5只驱动 1 个键该键动作
6摸 MOS 管和推杆不烫
7测完 16 路 换下一块板全部正常
8接 MIDI能弹曲子

排错

推杆不动
  1. 量端子 24V+ 孔 应有 24 V
  2. 没有 查进电线 母线 保险丝
  3. 量 G 脚 动作时应有 3.3 V
  4. 没有 查三芯线方向 通道号 地址
  5. G 脚有电压仍不动 查 MOS 管脚位和型号
  6. 断电量推杆电阻 应为 30 到 60 Ω
通电后推杆吸住不放
  1. 拔掉该路三芯线
  2. 仍吸住 MOS 管击穿 更换
  3. 同时检查二极管方向
  4. 拔掉后松开 程序没有清零
  5. 时吸时放 电阻虚焊
MOS 管发烫
  1. 核对型号 必须是 IRLZ44N
  2. 保持占空比降到 30% 到 40%
保险丝通电即烧
  1. 二极管接反
  2. 电容接反
  3. 24V+ 和 GND 短路
  4. 拔掉全部驱动盒进电线
  5. 逐个接回 找出故障板
  6. 不要换大保险丝
电容鼓包
  1. 极性接反
  2. 立即断电 更换
  3. 长脚接 24V+
推杆发烫
  1. 通电时间过长
  2. 降低保持占空比
  3. 程序里限制最长按键时间
ESP32 反复重启
  1. 检查 2200 µF 和 100 µF 电容
  2. 检查每路二极管
  3. 检查所有 GND 是否连通
I²C 扫描不到地址
  1. SDA 接 GPIO21 SCL 接 GPIO22
  2. VCC 接 3.3V
  3. GND 已接
  4. 换一根杜邦线
  5. 先只接 1 块 PCA9685
地址少了几个
  1. 两块板地址相同
  2. 地址焊盘虚焊
  3. 从缺失的那块往前查 4 根线
个别键声音小
  1. 调推杆高度
  2. 推杆头对准琴键中间
  3. 程序里单独调该键力度
噪音大
  1. 推杆头贴毛毡
  2. 铁芯回弹处垫软垫
  3. 支架脚底垫毛毡
弹和弦时机架跳动
  1. 用绑带固定机架
  2. 加配重

模块一 延音踏板

舵机压右边的延音踏板 立柱顶在键床底面 不打孔 不改动钢琴
无线收主控的指令 只占红黑母线 B 前排第 4 位 拆掉主机照常工作 拍急停时踏板自己弹回

红黑母线 B 前排第 4 位 + − 保险丝 5 A 24V 红 XL4015 调到 6.0 V IN+ OUT+ − + 电容 1000 µF 16 V 6V 粉 舵机 DS3235 180 度 6V GND 信号 LM2596 调到 5.0 V IN+ OUT+ − 5V 紫 踏板 ESP32 DevKitC 5V GND GPIO25 330 Ω 10 kΩ 主控 ESP32 在主机控制盒里 ESP-NOW 无线 踏板位置 0 到 100% 接 GND 黑线

程序要点

采购清单

上电检查

通电前

第一次通电的顺序

排错

测量数据

3D 里的钢琴是一台假想的立式琴 下面每一项都要拿你的琴和到货的零件量一遍
填了就和模型假设对比 右边按实测推算型材长度 支架高度 舵机扭力 数据只存在这台电脑的浏览器里 记得导出备份

已填 0 / 0

备注

词典

PWM
快速通断 通的时间越长 力越大
占空比
一个周期里通电时间的比例
I²C
2 根信号线接多个设备 每个设备 1 个地址
MOS 管
电子开关 3 个脚 G D S
G 脚
控制脚 接 PWM
D 脚
接推杆
S 脚
接地
逻辑电平
3.3 V 就能完全导通
低边开关
开关接在负载和地之间
续流二极管
并在线圈两端 保护 MOS 管
下拉电阻
把引脚拉到 0 V
母线
两排接线端子 1 进多出
共地
所有负极连在一起
电解电容
储能 有正负极
叉形端子
压在线头上 拧在螺丝下
T 型螺母
放进铝型材槽里的螺母
铜柱
垫高电路板的六角柱
通断档
万用表档位 导通时蜂鸣