Enkelt elektronisk piano: 3 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Elektronikk kan lage lyder veldig enkelt med bare en håndfull deler. Slik lager du et enkelt piano ved hjelp av en 555 timer. Jeg designet og testet denne kretsen ved hjelp av Tinkercad, og bygde deretter den virkelige tingen.

Her er alt du trenger:

• 1 x 555 timer (Jameco)
• 8 x trykknapper (Jameco)
• 1 x 100 nF kondensator (Jameco)
• 1 x motstandssortiment - 390Ω, 620Ω, 910Ω, 2 x 1kΩ, 1.1kΩ, 1.3kΩ, 1.5kΩ, 6.2kΩ (Jameco)
• 1 x Piezo -summer (Jameco)
• 22 AWG -tilkoblingstråd (Jameco)
• 1 x 9V batterikontakt (Jameco)
• 1 x loddefritt brødbrett (Jameco)
• 1 x 9V batteri

Trinn 1: Litt bakgrunn

EN (1kΩ) "," topp ": 0.3485342019543974," venstre ": 0.67578125," høyde ": 0.08143322475570032," bredde ": 0.048828125}, {" noteID ":" NU0SMSRIFJYSKZN "," forfatter ":" joshua.brooks "," text ":" R_B (varierer etter notat) "," topp ": 0.3534201954397394," venstre ": 0.3515625," høyde ": 0.08143322475570032," bredde ": 0.3154296875}, {" noteID ":" NTR1FHAIFJYSL0Q "," forfatter ":" joshua.brooks ", "tekst": "C (100 nF)", "topp": 0.509771986970684, "venstre": 0.6787109375, "høyde": 0.08143322475570032, "bredde": 0.048828125}] ">

Fare: Det er matematikk fremover …

Hvis du ikke bryr deg om hvordan denne tingen fungerer og vil begynne å sette den sammen, så gå videre til neste trinn.

Dette pianoet bruker astable -modusen til en vanlig 555 timer integrert krets for å produsere tonen som driver høyttaleren (piezo summer). Hvis du er nysgjerrig på hvordan en 555 timer fungerer og de forskjellige konfigurasjonsmodusene, er det en god instruks om det her.

Hver musikknote har en hovedfrekvens, som er hvor mange ganger i sekundet det som produserer lyden vibrerer frem og tilbake per sekund. Frekvensen produsert av en 555 timer i astabel modus er avhengig av verdiene til kondensatoren (C) og to motstander (R_EN & R._B). Dette forholdet er

Jeg bestemte meg for å designe dette slik at R_EN og C er like for alle notene (R_EN er 1kΩ, og C er 100 nF). Dette etterlater R._B for å sette tonen. Så for en bestemt frekvens,

Måten denne saken er koblet til, for en bestemt knapp R_B er verdien av alle motstandene fra knappen til enden av motstandskjeden til høyre lagt sammen. Så det var et spørsmål om å finne riktig motstandskjede for å få dette til å fungere. Tabellen nedenfor viser hvordan motstandene ble valgt. Fra og med den høyeste tonen, R_B ble beregnet for hver note, og allment tilgjengelige motstander ble valgt for å tilnærme R_B.

Merk	frekv. (Hz)	RB (Ω)	Motstand (er)
C5	523	13151	1,5kΩ + 1,3kΩ + 620Ω + 1,1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
D5	587	11662	1,3kΩ + 620Ω + 1,1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
E5	659	10335	620Ω + 1.1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2kΩ
F5	698	9727	1.1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2kΩ
G5	784	8611	1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
EN5	880	7617	910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
B5	988	6731	390Ω + 6,2kΩ
C6	1047	6325	6,2 kΩ

På grunn av valget om å bruke allment tilgjengelige motstander for å tilnærme de ønskede verdiene, er tonene litt av, men ikke så mye.

Trinn 2: Prøv før du kjøper deler

Jeg først "bygde" denne kretsen i Tinkercad for å prøve den og sørge for at alt fungerte før jeg satte den virkelige kretsen sammen. Dette tillot meg å prøve forskjellige motstandsverdier og konfigurasjoner (gratis!) Før jeg bestemte meg for den endelige designen. Jeg kunne til og med høre hvordan det høres ut i nettleseren min.

Her er pianoet i Tinkercad. Trykk på "Start simulering" for å prøve det.

Trinn 3: Sett det sammen

Etter å ha samlet delene fra listen i begynnelsen av denne instruksjonsboken, er det på tide å sette den sammen.

De lange radene på toppen og bunnen av brødbrettet er ment å koble strøm (+9 volt og jord) fra batteriet til resten av kretsen. Disse radene er elektrisk tilkoblet hele veien på tvers og fungerer som en ledning mellom komponenter presset i hullene. Til slutt vil den svarte ledningen (bakken) bli koblet til raden nederst, og den røde ledningen (+9 volt) vil bli koblet til raden øverst. Ikke gjør dette ennå. Du vil koble til batteriet sist.

På samme måte er hver kolonne med 5 hull i senterområdet elektrisk tilkoblet. Så to ting som er koblet til den samme kolonnen, er koblet til som med en ledning. Vær oppmerksom på at kolonnene over og under det tomme området i midten er elektrisk atskilt.

Start med å plassere 555 timer -brikken i brødbrettet. Den blir justert slik at prikken på toppen av den (pinne 1 -indikator) er nederst til venstre når du ser på den. Plasser den mot høyre side av brødbrettet, slik at pinnene strekker seg over den tomme kanalen som løper nedover midten av brødbrettet. Trykk den forsiktig ned med jevnt trykk til alle pinnene har kommet inn i hullene og brikken sitter flatt på overflaten av brødbrettet.

Pinnene på 555 er nummerert 1, 2, 3, 4 på bunnen fra venstre til høyre og 5, 6, 7, 8 på toppen fra høyre til venstre. De løper mot klokken og starter nederst til venstre.

Koble pin 2 til pin 6 på 555 ved å bruke en passende lengde på tilkoblingstråden. Du kan se dette som den grønne ledningen på bildene ovenfor. Koble pinne 1 til bakkeraden nederst. Koble pinnene 4 og 8 til +9 volt -raden øverst på brettet.

Bøy forsiktig ledningene til en av 1kΩ-motstandene (brun-svart-rød) og koble den mellom pinne 7 på 555 og +9 volt-raden øverst.

Koble kondensatoren mellom pinnene 1 og 2 på 555.

Hvis piezo -summeren du har har bøybare ledninger, kobler du den positive (røde) ledningen til pinne 3 på 555 -timeren. Koble den negative (svarte) ledningen til bakkeraden nederst. Ellers, hvis din piezo har stive pinner, legg den over brødbrettet til høyre for 555 med den negative pinnen et sted på bakken. Finn ut hvor den positive pinnen vil koble seg til brødbrettet, og sett en tilkoblingstråd for å koble den kolonnen med pinne 3 på 555. Trykk deretter på piezoen på plass.

Nå, for knappene. Start med å sette en liten tilkoblingstråd mellom pinne 7 på 555 og en kolonne til venstre (se den oransje ledningen på bildet ovenfor). Finn motstanden på 6,2 kΩ (blå-rød-rød) og koble den mellom den andre enden av denne tilkoblingskabelen og en annen kolonne til venstre.

Plasser en av trykknappene slik at den strekker seg over kanalen midt på brødbrettet med den øverste høyre pinnen på samme kolonne som motstanden. Skyv den forsiktig på plass slik at den sitter helt i brødbrettet. Koble til en passende lengde for tilkobling mellom den nedre høyre pinnen på knappen og pinne 2 på 555.

Nå er det på tide med en rask test! Koble den svarte ledningen til batterikontakten til den nederste (bakken) raden og den røde ledningen til den øverste (+9 volt) raden. Koble batteriet til batterikontakten. Prøv å trykke på knappen, så hører du en tone! Hvis du ikke hører lyd, må du kontrollere alle tilkoblingene på nytt, kontrollere at batteriet er godt og prøve igjen. Etter denne testen, koble fra batteriet.

Nå blir hver av de resterende knappene lagt til fra høyre til venstre. Koble motstanden fra kolonnen i den forrige motstanden til der neste knapp vil være (4 rader til venstre i bildene ovenfor). Plasser den neste knappen på plass med pinnen øverst til høyre i den andre enden av motstanden. Koble en liten tilkoblingstråd mellom den nederste venstre pinnen på denne knappen og den nederste venstre pinnen på knappen til høyre. Gjør dette for alle knappene. Motstandene i rekkefølge fra høyre til venstre vil være:

• 390Ω (oransje-hvit-brun)
• 910Ω (hvit-brun-brun)
• 1kΩ (brun-svart-rød)
• 1.1kΩ (brun-brun-rød)
• 620Ω (blå-rød-brun)
• 1,3 kΩ (brun-oransje-rød)
• 1,5kΩ (brun-grønn-rød)

Etter at alle motstandene og knappene er på plass, kobler du til batteriet og begynner å spille!