Elektricko-analógové piano: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Hudba je veľkou súčasťou našej kultúry - každý rád počúva hudbu. Ale zatiaľ čo počúvať hudbu je jedna vec, naučiť sa robiť hudbu je druhá vec. Podobne je muzicírovanie náročnou úlohou, ale budovanie hudobného nástroja je úplne nová výzva. Výroba hudobných nástrojov je spravidla drahá, pretože na výrobu umeleckého diela sa používajú iba najkvalitnejšie materiály, ale ako čas pokračuje, naša technológia sa vyvíja a my sme objavili nové spôsoby tvorby hudby ako tradičné hudobné nástroje.

Postaviť klavír nebolo nikdy jednoduchšie. V skutočnosti stavanie klavíra nikdy nebolo také rustikálne domáce, ale napriek tomu je ten živý nostalgický štýl pravdepodobne to, čo ste v prvom rade hľadali. Inšpirovali sme sa návrhom obvodu, ktorý sme našli v brožúre o elektronike Elenco, keď sme sa učili o elektronike v našej deviatej triede inžinierstva. Aj keď obvod nevyzeral ako klavír, dokázal vydávať rôzne elektronické zvuky rovnako ako noty produkované klavírom. Chceli sme ísť o krok ďalej a integrovať obvod do rámca klavíra. Vďaka tomu sme dokázali vytvoriť falošný klavír, ktorý môže vydávať rôzne zvuky ako skutočný. Užite si teda učenie vyrábať náš „elektroanalógový klavír“, nový spôsob vytvárania hudby, ktorú každý miluje.

Krok 1: Získanie tovaru

Kusovník/nástroje

• Materiály:

  • MDF drevo

    • 3 kusy
    • 12 palcov x 1/8 palcov x 12 palcov

  • Reproduktory

    • 2 "priemer
    • 2 kusy

  • Žlté LED diódy

    • Priemer 1/8"
    • 14 kusov

  • Zelené LED diódy

    • Priemer 1/8"
    • 1 kusy

  • Everbilt kolíčky na bielizeň

    12 kusov

  • Biely papier do tlačiarne

    • 8,5 palcov x 11 palcov
    • 2 listy

  • Špajdle

    • 8 palcov x 1/8 palcov
    • 2 tyčinky
  • Blickeric čierna farba

    1 plechovka

  • 3-kolíkový posuvný prepínač

    • 1/8 palcov x 3/4 palcov
    • 1 kus

  • Borovicové drevo

    • 1 'x 1'
    • 1 štvorec

  • Izolovaný medený drôt

    19 stôp

  • Klip na 9V batériu

    1 kusy

  • Tlačidlá

    12 kusov

  • Arduino UNO a šnúry

    2 z každého

• Potrebné nástroje:

  • Vŕtačka
  • Pásová píla
  • Svorka
  • Coping Saw
  • Súbor
  • Štetec na maľovanie

  • Horúca lepiaca pištoľ

  • Ručná vŕtačka
  • Lepidlo na drevo
  • Brúsny papier (zrnitosť 120 a 220)
  • Posuvná píla
  • Nôž X-Acto
  • Elmerovo lepidlo
  • Korkové oceľové pravítko
  • Mat
  • Vrták 3/4"
  • Vrták 1/8"
  • Olovo/cínový spájkovací drôt
  • Odizolovače drôtov
  • Spájkovačka

Krok 2: Výroba komponentov rámu

Pomocou pásovej píly sme vyrezali predný, zadný, dolný, horný, ľavý a pravý panel z dreva F”MDF a opilovali sme boky. Ďalej sme vystrihli 12 kľúčov z ¾”borovicového dreva a obrúsili sme okraje. Nakoniec sme z ¾”borovicového dreva vystrihli štyri kocky, aby nám pri montáži pomohli podoprieť boky. Potom sme vystrihli 1 palcovú a 1 palcovú MDF drevenú dosku a uložili ju na neskôr. Pomocou nižšie uvedeného plánu odkážte na veľkosť a tvary panelov. Celkové rozmery klavíra sú 10 palcov x 2,5 palcov x 5 palcov. Je dôležité poznamenať, že zatiaľ čo naša kresba má 14 klávesov, klavír pojme iba 12 kláves.

Krok 3: Zostavte rám

Aby sme zostavili rám, prilepili sme kocky borovicového dreva od začiatku k spodnej doske asi ⅛”od okrajov. Potom sme za horúca prilepili ľavý, pravý a zadný panel na spodnú časť a podpery kociek. Aby sme to dokončili, akékoľvek medzery sme vyplnili horúcim lepidlom. Celý ľavý, pravý a zadný povrch sme pokryli bielym papierom pre tlačiareň a pomocou noža x-acto sme ho narezali na správnu veľkosť. Papier sme po nalepení na klavír natreli čiernou farbou a všetky klávesy natreli bielou farbou. Orientáciu dielov nájdete v referenčnom dokumente z predchádzajúceho kroku. Vŕtačkou urobte otvor pre vypínač podľa schémy a pomocou vyrovnávacej píly nastavte správnu veľkosť (⅛”x3/4”).

Krok 4: Kódovanie

Na programovanie klavíra sme použili dve jednotky Arduino. Kód pre oboch arduinos je uvedený nižšie:

Prvé Arduino

int pos = 0;

neplatné nastavenie () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, VÝSTUP);

pinMode (A1, VSTUP);

pinMode (A2, VSTUP);

pinMode (A3, VSTUP);

pinMode (A4, VSTUP);

pinMode (A5, VSTUP);

}

prázdna slučka () {

// ak je detekované stlačenie tlačidla na A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

tón (8, 440, 100); // prehrajte tón 57 (A4 = 440 Hz)

}

// ak je detekované stlačenie tlačidla na A1

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

tón (8, 494, 100); // prehrajte tón 59 (B4 = 494 Hz)

}

// ak je zistené stlačenie tlačidla na A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

tón (8, 523, 100); // hrať tón 60 (C5 = 523 Hz)

}

// ak je zistené stlačenie tlačidla na A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

tón (8, 587, 100); // prehrajte tón 62 (D5 = 587 Hz)

}

// ak sa zistí stlačenie tlačidla na A4

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

tón (8, 659, 100); // hrať tón 64 (E5 = 659 Hz)

}

// ak je zistené stlačenie tlačidla na A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

tón (8, 698, 100); // hrať tón 65 (F5 = 698 Hz)

}

oneskorenie (10); // Trochu oneskorenie na zlepšenie výkonu simulácie

}

/*

Druhé Arduino:

int pos = 0;

neplatné nastavenie () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, VÝSTUP);

pinMode (A1, VSTUP);

pinMode (A2, VSTUP);

pinMode (A3, VSTUP);

pinMode (A4, VSTUP);

pinMode (A5, VSTUP);

}

prázdna slučka () {

// ak je detekované stlačenie tlačidla na A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

tón (8, 784, 100); // hrať tón 67 (G5 = 784 Hz)

}

// ak je detekované stlačenie tlačidla na A1

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

tón (8, 880, 100); // hrať tón 69 (A5 = 880 Hz)

}

// ak je zistené stlačenie tlačidla na A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

tón (8, 988, 100); // prehrajte tón 71 (B5 = 988 Hz)

}

// ak je zistené stlačenie tlačidla na A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

tón (8, 1047, 100); // prehrajte tón 72 (C6 = 1047 Hz)

}

// ak sa zistí stlačenie tlačidla na A4

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

tón (8, 1175, 100); // hrať tón 74 (D6 = 1175 Hz)

}

// ak je zistené stlačenie tlačidla na A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

tón (8, 1319, 100); // hrať tón 76 (E6 = 1319 Hz)

}

oneskorenie (10);

// Trochu oneskorenie na zlepšenie výkonu simulácie

}

Ak chcete stiahnuť kód do každého Arduina, zapojte ho do počítača, zadajte príslušný kód na webovú stránku https://codebender.cc/ a stiahnite si kód kliknutím na „spustiť na arduino“. Ak to nefunguje, skúste to znova a overte svoj kód, aby ste odstránili všetky chyby. Nezabudnite tiež vybrať správny port pre USB.

Krok 5: Testovanie obvodu na Breadboarde

Na TinkerCADe sme urobili plán obvodu klavíra. Pomocou tohto diagramu vytvorte dva identické obvody na fyzickom doske s materiálmi, ktoré ste zhromaždili v kroku 1.

Krok 6: Pripojenie kľúčov/tlačidiel

Vzali sme drevenú dosku z MDF s rozmerom 1 palec na 1 stopu a začali sme lepiť kľúče lepidlom na drevo. Najprv sme urobili značenie ceruzkou, ktoré prešlo naprieč, jedným away”vzdialeným od jedného konca, druhým ⅜” od druhého konca. Potom sme na otvorenú stranu štipca na bielizeň naniesli lepidlo a prilepili sme ho tak, aby strana bielej kľúčovej časti kľúčov bola zarovnaná s kľúčmi. Tento postup sme zopakovali pre ostatné kľúče a položili sme jeden vedľa druhého. Hneď ako sme skončili, odpílili sme 2 kusy borovicového dreva ½”x ¾” x ¾”a kus borovicového dreva ½” x ¾”x ⅞” na neskôr.

Vyrobili sme ďalšiu 1”x 10” MDF drevenú dosku, ktorá slúžila ako držiak na gombíky. Vŕtali sme diery, ktoré zodpovedali vzdialenosti od kolíka na bielizeň. Potom sme konce gombíkových drôtov pretlačili cez otvory pre každý z nich a ohli ho tak, aby kolmé drôty jedného gombíka boli od seba navzájom a všetky konce gombíkových drôtov boli usporiadané ako koľajnice. Potom sme vzali 2 dlhé neizolované kusy drôtu, ktoré sa tiahli od 6. gombíka po kúsok cez okraj, a spájkovali sme ich tak, aby boli pripevnené a kolmé na konce gombíkových koncov drôtov najbližšie k stredu. Pri spájkovaní použite na zapojenie každého komponentu dostatok drôtu, ale snažte sa nepoužívať príliš veľa, pretože zaberie miesto na vnútornej strane klavíra.

Krok 7: Inštalácia obvodu

Po upevnení rámu sme nainštalovali LED diódy do otvorov a pripevnili ich na miesto horúcim lepidlom, pričom drôty a odpory k diódam LED spájame pomocou spájkovačky. Akékoľvek uvoľnené spoje sme pokryli elektrickou páskou, aby sme predišli skratu. Hornú stranu sme natreli na čierno rovnako ako ostatné strany.

Vyvrtali sme dva otvory pre batérie na ľavej a pravej strane spodného čela vyvŕtaním dvoch ¾”otvorov vedľa seba. Potom bolo piano pripravené na inštaláciu obvodu. Spájkovali sme súčiastky podľa schémy na breadboarde. Po dokončení spájkovania nezabudnite pokryť všetky otvorené spojenia elektrickou páskou.

Krok 8: Zapojenie kľúčov

V tomto mieste boli pohyblivé časti kľúčového mechanizmu na svojom mieste, takže stačí urobiť iba prepojenie kľúčov s obvodom a vytváranie zvuku. Začali sme prevlečením 3 palcového drôtu cez každý kolík na prádlo a spájkoval ho s jednou z elektród na tlačidle. Elektródy sme zoradili tak, aby sme z každého gombíka mohli pripojiť jednu elektródu na kladnú stranu a časť s drôtom, ktorá prechádza cez špendlík, bola negatívna. Náš okruh vyzeral takto:

Akonáhle boli drôty spájkované, prilepili sme spodnú dosku s tlačidlami pod klávesy. Vďaka tomu bolo jedno z tlačidiel stlačené, ak by bolo stlačené jedno z tlačidiel. Takto vyzeral dokončený kľúčový aparát.

Zariadenie kľúčov namontujte na tri 1,5 -palcové vysoké drevené stĺpiky, aby sa kľúče vyvýšili nad okraj predného rámu.

Krok 9: Utesnenie tela klavíra

Týmto boli dokončené komponenty klavíra. Jedna vec, ktorú sme museli urobiť pred konečnou montážou, bolo prilepenie kusa borovicového dreva ¾”x ¾” x 3”cez každý otvor reproduktora, aby poskytla rímsu, na ktorú bude možné reproduktory pripevniť. Reproduktory sme nalepili na drevo horúcou lepiacou pištoľou.

Ďalej sme museli obvod umiestniť do rámu klavíra. Aj keď to môžete urobiť akýmkoľvek spôsobom, odporúčame vám umiestniť Arduino pod kľúčové zariadenie a káble umiestniť za kľúče. Potom na podoprenie kľúčov položíme po stranách (kolmo dopredu) kolíky z borovicového dreva 2 ½”x ¾” x ¾”(kolmé na prednú stranu) a za horúca ich prilepíte a ½” zalepíte za tepla. x ¾”x ⅞” stĺpiky z borovicového dreva v strede medzi 2 ďalšími stĺpikmi z borovicového dreva. Potom sme vzali zariadenie na kľúč a položili ho priamo na 3 chodúle z borovicového dreva. Akonáhle boli drôty skryté, prilepili sme hornú časť k ľavej, pravej a zadnej strane tým, že sme na okraje priložili horúce lepidlo. Nakoniec sme predný panel prilepili na klavír. Hotový výrobok by mal vyzerať takto:

Dúfame, že sa vám páčilo stavanie nášho elektroanalógového klavíra. Jediná vec, ktorú musíte urobiť, je nechať hudbu plynúť - drôtmi vášho nového klavíra.

Krok 10: Odraz

Jedna vec, ktorá sa nám na našom projekte páčila, bola to, že bol originálny a teoreticky ho mohol používať a užívať si ho každý. Toto nie je normálna zobrazovacia položka, je to skôr hračka, ktorá môže slúžiť na zábavu a môže spájať ľudí tak, ako to robí hudba v našej spoločnosti.

Jedna vec, ktorú by sme zmenili, je použitie kratších vodičov, aby bolo jednoduchšie zapojiť obvod do klavíra. Museli sme zaseknúť obvody do zariadenia, takže by to bolo jednoduchšie, keby neexistovali zbytočné dĺžky drôtov, ktoré zaberajú miesto. Tomuto problému sa dá vyhnúť, ak je obvod umiestnený na doske plošných spojov. Vďaka tomu je obvod úhľadnejší a kompaktnejší ako na doske na chlieb. Ak by sme použili dosku s plošnými spojmi, obvod by mal menej drôtov, ktoré zaberajú miesto.

Ak by sme tento projekt urobili inak, najskôr by sme vypracovali detaily obvodu, pretože to bola časovo najnáročnejšia časť. Pri začatí stavby rámu klavíra by bolo jednoduchšie navrhnúť rám klavíra okolo schopností obvodu než mať nejasnú predstavu o obvode. To by uľahčilo integráciu obvodu do klavíra namiesto toho, aby ste museli hľadať zapojenie na cestách.