[发明专利]一种柔性可穿戴钢琴及其实现方法

权利要求书

1.一种柔性可穿戴钢琴，其特征在于：包括可穿戴电子器件、信号获取处理单元和基本音阶播放器单元；所述可穿戴电子器件和信号获取处理单元电连接，所述信号获取处理单元和基本音阶播放器单元电连接；

所述可穿戴电子器件包括基底层、功能层和绝缘封装层；所述基底层贴附在皮肤上，所述基底层采用纹身纸，所述功能层由多个压力形变传感器组成，每个压力形变传感器对应于一个音阶信号，所述压力形变传感器为并联结构，各压力形变传感器的负极相互连接并接地；所述绝缘封装层覆盖于功能层上方；

所述可穿戴电子器件的制备步骤包括如下内容：

步骤1、利用激光雕刻机在PDMS上雕刻特定形状的掩模版，其中,PDMS的厚度为0.5-1mm；

步骤2、将1-3组分的MXene和0.5-2组分的MWCNTs分散在水中，然后磁搅拌2-3小时，300-500W超声振荡2-3h，制备均匀的MXene/MWCNTs水分散液；

步骤3、将PDMS掩模版放置在纹身纸上，轻轻按压，所述PDMS掩模版为激光雕刻的k个传感器器件排列结构；

步骤4、将MXene/MWCNTs水分散液利用喷涂工艺喷涂在PDMS掩模版，40-80摄氏度恒温干燥炉干燥固化，重复上述操作4-5次，将PDMS掩模版从纹身纸上剥离，制备得由k个压力形变传感器组成的功能层；在压力形变传感器的接口处引出k+1铜导线，作为电连接接口；其中，1个电接口用于可穿戴电子器件的负极信号输出，k个电接口用于可穿戴电子器件的正极信号输出；

步骤5、在功能层上喷涂一层PVP水溶液，待固化后形成一层绝缘封装层。

2.根据权利要求1所述的柔性可穿戴钢琴，其特征在于：所述压力形变传感器为并行排列结构，各个传感器间距1-1.5cm，每个传感器长为1.5-2cm。

3.一种如权利要求1-2任一项所述柔性可穿戴钢琴的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、当手指按压可穿戴电子器件中某个压力形变传感器时，压力形变传感器两端的电压产生变化；

步骤2、信号获取处理单元采集该受按压压力形变传感器两端的电压，处理并输出k位二进制信号；

步骤3、基本音阶播放器单元根据信号获取处理单元输出的二进制信号决定哪一位音阶播放。

4.根据权利要求3所述的柔性可穿戴钢琴实现方法，其特征在于，所述步骤2具体为：

(2-1)信号获取处理单元通过k通道模数转换器按照一定时间间隔采集可穿戴电子器件中所有压力形变传感器两端的电压；

(2-2)信号获取处理单元记录当前电压Um1,前置电压Um0,m＝1,2,……k-1,k，其中k为压力形变传感器个数；

(2-3)若第m个压力形变传感器两端电压先后两次采集的电压满足

，

则该压力形变传感器对应的k位二进制信号的第m位为1，否则为0,其中，所述Uth为阈值电压，用于判断第m个传感器被按压的程度，以激发输出第m个音阶；

(2-4)将k位二进制信号组合输出。