Motív Fantázia na stylofónu: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Rozhodol som sa vyrobiť elektronickú hudobnú hračku ako vianočný darček pre svojho malého syna. Prechádzal som web a hľadal inšpiráciu a našiel som Stylophone, zariadenie, na ktorom som vychádzal z vlastného návrhu. V skutočnosti som nahradil krátke klávesy stylofónu za dlhé, čím som vytvoril akýsi blok na písanie. Na túto podložku môžete skutočne písať znaky a dokonca aj slová a každá postava by mala svoj vlastný „zvukový portrét“. Myslím si, že by to bolo užitočné pre deti, ktoré sa učia písať, aby bol proces učenia zábavný.

Tento článok bol tiež uverejnený dnes (21. februára 2019) v časopise Nuts and Volts, časopise pre amatérov praktickej elektroniky.

Krok 1: Okruh

Obvod je v podstate astabilný oscilátor postavený na formáte

IC 555; popis, ako tento obvod funguje, nájdete napríklad na www.electronics-tutorials.com. Frekvencia kmitov závisí od hodnôt R1, R2 a C1 a vypočíta sa ako:

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

Preto, ak chcete zmeniť frekvenciu, mali by ste zmeniť buď R alebo C. Pri hraní so stylofónom zmeníte R2 tak, aby sa zmenila frekvencia zvuku. Transformoval som vzorec (1) na oddelenie R2:

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

Rozsah môjho zariadenia obsahuje 12 poznámok - od C6 (ľubovoľne vybrané) po C5#/D5b; dôvod je čisto geometrický - ako kryt zariadenia som použil dostupný drevený box (198 x 98 x 31 mm) a dostupné hliníkové pásy široké 7 mm; takže na šírku škatule je namontovaných iba 12 kľúčov.

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

Kompletnú tabuľku nájdete tu:

Zoberme si R1 = 10 kΩ a C1 = 100 nF, potom R2 pre frekvenciu C6 (1046,50 Hz) vypočítanú podľa vzorca (2) je 1876 ohmov (zaokrúhlené na celé číslo). Hodnoty pre ostatné frekvencie je možné vypočítať rovnakým spôsobom; čím nižšia je frekvencia, tým väčšia je hodnota R2. Pridajme do R2 sériu rezistorov (R3, R4 atď.); potom, keď sa dotykovým perom dotknete bodu „Key1“, sú (R2 + R3) zapojené do obvodu; keď sa dotknete bodu „Key2“, spojíte sa (R2 + R3 + R4) atď. Hodnota R3 sa teda vypočíta ako:

(3) R3 = 1/2*{1,44/(f (B5)*C1) - R1} - R2, kde f (B5) - je frekvencia zodpovedajúca poznámke B5

Ostatné hodnoty sa vypočítajú rovnakým spôsobom a sú uvedené v kusovníku. Ak potrebujete vypočítať nové hodnoty, môžete použiť online kalkulačku, napríklad kalkulačku z tohto webu: www.ohmslawcalculator.com. Hodnoty rezistorov, ktoré nie sú štandardné, je potrebné skombinovať požadovanú hodnotu zo štandardných; môžete však nahradiť trvalé odpory trimrami a stanoviť požadované hodnoty pomocou ohmmetra.

Obvod je namontovaný na dierovanej doske, spojenia sú vykonávané flexibilnými drôtmi. Navrhujem umiestniť komponenty na dosku presne tak, ako sú umiestnené v schéme zapojenia.

Krok 2: Kusovník

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; Všetky odpory majú výkon 0,125 W.

C1 = 100 nF, keramika; C2 = 10 mF x 10 V, elektrolytické

LS1 - reproduktor s impedanciou 8 ohmov.

SW1 - miniatúrny prepínač

B1 = 4 x 1,5 V batérie typu AA

Krok 3: Fyzické usporiadanie

Na obrázkoch vidíte vonkajšiu a vnútornú stranu zariadenia; môžete si slobodne zvoliť svoj vlastný spôsob umiestnenia komponentov do škatule.

Krok 4: Kľúče

Vyrobil som ich z hliníkového pásu s prierezom 7x1 mm. Tenká vrstva oxidu hlinitého, ktorá je vytvorená na povrchu klávesov, ich chráni pred ďalšou oxidáciou, ale nezabráni elektrickému kontaktu medzi klávesmi a stylusom. Obrázky zobrazujú nákres kľúča a tiež vysvetľujú, ako pripevniť drôty ku kľúčom a pripevniť kľúče k škatuľke. Je dôležité, aby bočné strany klávesov nemali skosenie, inak by sa dotykové pero nepohybovalo hladko po povrchu.

Krok 5: Stylus

Stylus som vyrobil z guľôčkového pera, ktoré skončilo jeho službu. Kontakt, ktorý sa dotýka klávesov, je v skutočnosti kolíkom elektrickej zástrčky; Spájkoval som k nemu ohybný drôt, vložil kolík do pera a priestor okolo kolíka som vyplnil priehľadnou živicou. Existuje požiadavka: koniec kolíka by mal byť polguľatý a mať hladký povrch, je potrebné zabrániť poškriabaniu kľúčov.

Krok 6: Nástroje a nástroje

Ak použijete trimre na stanovenie požadovaných hodnôt R3, R4 atď., Určite budete potrebovať ohmmeter; Ak chcete získať presné poznámky, môžete na vyladenie zariadenia použiť kamerton. Na zostavenie obvodu bude potrebná spájkovačka a rezačka drôtu; malá píla, vŕtačka a pilník - na výrobu kľúčov. Váš výber ďalších nástrojov však väčšinou závisí od krytu, ktorý pre svoje zariadenie vyrobíte; Nevylučujem, že by to niekto vytlačil 3D.

Krok 7: Video

Toto video vám ukáže, ako vytvoriť „zvukový portrét“postavy.