A Fantasy on the Stylophone Theme: 7 Steps (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Jeg bestemte meg for å lage et elektronisk musikalsk leketøy i julegave til min lille sønn. Jeg surfer på nettet og leter etter inspirasjon og fant Stylophone, en enhet som jeg baserte mitt eget design på. Faktisk byttet jeg ut korte taster på Stylophone med lange, og skapte dermed en slags skriveblokk. Du kan faktisk skrive tegn og til og med ord på denne puten, og hvert tegn vil ha sitt eget "lydportrett". Jeg tror det ville være nyttig for barn som lærer å skrive, noe som gjør læringsprosessen morsom.

Denne artikkelen ble også publisert i dag (21. februar 2019) i Nuts and Volts, et blad for amatører av praktisk elektronikk.

Trinn 1: Krets

Kretsen er i utgangspunktet en astabel oscillator bygget med en

IC 555; Du kan finne en beskrivelse av hvordan denne kretsen fungerer, for eksempel på www.electronics-tutorials.com. Svingningsfrekvensen avhenger av verdiene til R1, R2 og C1, og beregnes som:

(1) f = 1,44/(R1 +2*R2)*C1

Derfor, hvis du vil endre frekvensen, bør du endre enten R eller C. Når du spiller en Stylophone endrer du R2 for å endre frekvensen på lyden. Jeg transformerte formelen (1) til å skille R2:

(2) R2 = 1/2* {1,44/(f* C1) - R1}

Rekkevidden til enheten min inneholder 12 notater - fra C6 (valgt etter ønske) til C5#/D5b; årsaken til dette er rent geometrisk - jeg brukte en tilgjengelig trekasse (198 x 98 x 31 mm) som skap for enheten, og tilgjengelige aluminiumsstriper 7 mm brede; så, bare 12 nøkler montert i bredden på esken.

C#5/Db5 554,37

D5 587,33

D#5/Eb5 622,25

E5 659,25

F5 698,46

F#5/Gb5 739,99

G5 783,99

G#5/Ab5 830,61

A5 880,00

A#5/Bb5 932,33

B5 987,77

C6 1046,50

En komplett tabell finner du her:

La oss ta R1 = 10 kΩ og C1 = 100 nF, deretter er R2 for frekvensen av C6 (1046,50 Hz) beregnet med formelen (2) 1876 ohm (avrundet til hele tallet). Verdiene for andre frekvenser kan beregnes på samme måte; jo lavere frekvens, jo større verdi er R2. La oss legge til en serie motstander (R3, R4, etc.) til R2; når du berører punktet ‘Key1’ med pennen, er det (R2 + R3) som er koblet til kretsen; når du berører punktet ‘Key2’, kobler du til (R2 + R3 + R4), og så videre. Dermed beregnes verdien av R3 som:

(3) R3 = 1/2*{1,44/(f (B5)*C1) - R1} - R2, hvor f (B5) - er frekvensen som tilsvarer notatet B5

De andre verdiene beregnes på samme måte, de er angitt i materialregningen. Hvis du trenger å beregne nye verdier, kan du bruke en online kalkulator, for eksempel en fra dette nettstedet: www.ohmslawcalculator.com. Verdiene til motstandene er ikke standard, det er nødvendig å kombinere en nødvendig verdi fra standardverdiene; Du kan imidlertid erstatte permanente motstander med trimmere og etablere de nødvendige verdiene ved hjelp av et ohmmeter.

Kretsen er montert på en perforert plate, tilkoblinger er gjort med fleksible ledninger. Jeg foreslår at du plasserer komponentene på platen nøyaktig slik de er plassert i kretsdiagrammet.

Trinn 2: Materialregning

IC1 = NE555

R1 = 10 kΩ, R2 = 1876Ω, R3 = 411Ω, R4 = 438Ω, R5 = 456Ω, R6 = 482Ω, R7 = 520Ω, R8 = 546Ω, R9 = 570Ω, R10 = 626Ω, R11 = 650Ω, R12 = 690Ω, R13 = 730Ω; alle motstander har en effekt på 0,125 W.

C1 = 100 nF, keramikk; C2 = 10 mF x 10V, elektrolytisk

LS1 - en høyttaler med en impedans på 8 ohm.

SW1 - en miniatyr vippebryter

B1 = 4 x 1,5 V batterier type AA

Trinn 3: Fysisk tilrettelegging

Du ser utsiden og innsiden av enheten på bildene; du står fritt til å velge din egen måte å plassere komponentene i esken.

Trinn 4: Nøkler

Jeg lagde dem av en aluminiumslist med tverrsnittet 7x1mm. Et tynt lag aluminiumoksid som dannes på overflaten av tastene beskytter dem mot ytterligere oksidasjon, men forhindrer ikke elektrisk kontakt mellom tastene og pennen. Bildene viser en tegning av en nøkkel og forklarer også hvordan du fester ledninger til tastene og fikser nøklene til esken. Det er viktig at sidene på tastene ikke har avfasninger, ellers ville pennen ikke bevege seg jevnt på overflaten.

Trinn 5: Stylus

Jeg laget pennen av en kulepenn som fullførte tjenesten. Kontakten som berører tastene er faktisk en pinne på en elektrisk plugg; Jeg loddet en fleksibel ledning til den, satte pinnen i pennen og fylte rommet rundt pinnen med en gjennomsiktig harpiks. Det er et krav: enden av tappen skal være halvrund og ha en glatt overflate, det er nødvendig for å unngå å skrape på tastene.

Trinn 6: Instrumenter og verktøy

Du trenger sikkert et ohmmeter, hvis du bruker trimmere til å etablere nødvendige verdier på R3, R4, etc.; Hvis du ønsker å få nøyaktige notater, kan du bruke en kamerton til å stille inn enheten. Et loddejern og en trådkutter vil være nødvendig for å montere kretsen; en liten baufil, en drill og en fil - for å lage nøklene. Valget av andre verktøy avhenger imidlertid hovedsakelig av kabinettet du vil lage for enheten din; Jeg utelukker ikke at noen ville 3D-skrive den ut.

Trinn 7: Video

Denne videoen viser deg hvordan du lager et 'lydportrett' av et tegn.