LABVIEW虚拟钢琴的设计

LABVIEW虚拟钢琴的设计

LABVIEW虚拟实验系统的设计

期末大作业报告

题目:简易虚拟钢琴的制作

学院: 信息与通信工程学院班级: ########## 姓名: $$$$$$ 学号:

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2012年12月25日

一、基本介绍:

此次期末大作业我做的是简易虚拟钢琴，所实现的功能主要是高中低21个音

的弹奏，弹奏方式上实现了鼠标点按弹奏和用电脑键盘弹奏。以下是程序的主界面:

二、程序基本框图:

三、程序的关键设计点:

1、程序界面:

, 背景和文字:使用Photoshop制作。如下图:

, 琴键:使用LABVIEW确定按键，自定义颜色形状形成。

2、发音原理:

由于我已经准备好各个音符的声音文件，所以可以直接使用播放声音文件VI 直接播放声音。

播放声音文件VI

声音输出清零VI

具体使用方式如下:

说明:向播放声音文件VI输入声音文件绝对路径，然后再在后面接上声音输出清零VI，其作用是使设备停止播放音频，清空缓存，任务返回至默认状态，并清除与任务相关的资源。简单来说就是为了使每个音符的发声时间长度一致。

实验中我是把以上整个发音结构作为一个基本单元使用的，以下用到这个结构的地方，我简称它为发音程序。

3、鼠标点按弹奏功能:

, 琴键设置:

琴键采用的是确定按钮，白键的属性设置:

黑键的属性设置:

它们的机械动作均为保持转换直到释放。

, 琴键布局完成后，将它们与程序框图相关联:

如右图，建立一个事件结构:

其作用:包括一个或多个子程序框图或事件分支，结构执行时，仅有一个子程序框图或分支在执行。事件结构可等待直至事件发生，并执行相应条件分支，处理该事件。

C音的发音程序假如琴键名为C，那么在事件结构里添加C的鼠标按下事件，一旦C按下，就发出对应音乐，实现弹奏。

, 将以上方法应用到每个按键，就实现了所有音符的弹奏。

4、键盘弹奏功能:

, 还是以上的事件结构，再添加一个“键按下”的事件:

当键盘上任意键按下时就启动事件框内的程序，程序负责查找哪个按键被按下，然后确定按下的琴键，并播放按键音。由于程序框图面积太大，所以只截取具有代表性的框图来说明，以下为截取的关键程序以及相关解释。

条件结构里面放的是发音程序(条件为真时启动方框内的程序):

彩灯在琴键上方。

, 以下为部分键的查找程序框图:

5、停止按钮:

在总程序外加一个WHILE循环，事件结构加停止键“值改变”事件，当停止键按下就终止循环，退出程序，停止键如下:

四、遇到的问题:

, 琴键的设置:一开始没意识到LABVIEW自带的按键的强大功能，我还想着要自己设计的琴键图片导入前面板，后来由于遇到不少问题，我才意识到自己脑袋转得太慢，居然走这种弯路。

, 一开始为了实现按键弹奏，就去找事件结构里的事件情况，结果只有“键按下”事件，无法根据具体按键设置事件。后来在翻看一些参考书、相关程序之后，我才确定了具体方案，正如同以上程序所写。

, 音长不同问题:连续按不同键时音符的长度与重复按一个键时的长度不同。

解决方法:在播放声音文件VI后加上声音输出清零VI控件，使得每个音的长度都减短，即每个音的长度都相同了。

五、总结:

本次大作业是分组做的，由于我个人独立成组，所以选的题目比较简单，但是这并不意味着工作量少。一开始我是因为做老师给的作业——计算器的时候想到了我可以做一个按键能发声的程序，于是我马上构思好了雏形，准备做一个虚拟钢琴。开始我花了不少时间想着怎么设计界面，后来又对每个琴键进行设置，对于琴

键真可谓是“一荣俱荣，一损俱损”，设置思路不对就得一个一个改，所以我只先做好一个键，然后迁移到每个琴键，考虑到时间有限，我只做了21个琴键的弹奏，而没有做钢琴的所有的88个键。

这次LABVIEW程序设计与编写让我加深了对于这一图形化编程语言的理解。同时我也有点后悔没有与其他同学组成小组一起完成大作业，因为我感觉到团队协作很重要，我的兴趣是程序界面的美化，如果找一个擅长编程的同学协作，我想程序最后出来会十分完美;另外，在做的过程中，当我遇到问题时，我只能一个人去思考去查资料，可以说碰了不少钉子，如果有一个伙伴一起商量做法的话，程序完成起来会高效得多。

还有一点很大的启发就是最后解题展示时老师提的建议，就是要尽量简洁地把自己的努力成果向大家展示，而且要考虑许多方面:怎么让别人一下子就被吸引、考虑所有可能发生的意外情况、自己一定要做好准备、怎么去展示自己作品最好的一面……

总之，这次大作业我的收获挺大的，这对我以后的学习与工作都是一段极其宝贵的经验。