A Fantasy on the Stylophone Theme: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Αποφάσισα να φτιάξω ένα ηλεκτρονικό μουσικό παιχνίδι ως δώρο Χριστουγέννων για τον μικρό μου γιο. Περιήγησα στον Ιστό αναζητώντας έμπνευση και βρήκα το Stylophone, μια συσκευή στην οποία βασίστηκα το δικό μου σχέδιο. Στην πραγματικότητα, αντικατέστησα τα σύντομα πλήκτρα του Stylophone με μακριά, δημιουργώντας έτσι ένα είδος μαξιλαριού γραφής. Πράγματι, μπορείτε να γράψετε χαρακτήρες και ακόμη και λέξεις σε αυτό το μαξιλάρι, και κάθε χαρακτήρας θα έχει το δικό του «πορτρέτο ήχου». Νομίζω ότι θα ήταν χρήσιμο για παιδιά που μαθαίνουν να γράφουν, κάνοντας τη διαδικασία μάθησης διασκεδαστική.

Αυτό το άρθρο δημοσιεύτηκε επίσης σήμερα (21 Φεβρουαρίου 2019) στο Nuts and Volts, ένα περιοδικό για ερασιτέχνες πρακτικών ηλεκτρονικών.

Βήμα 1: Κύκλωμα

Το κύκλωμα είναι βασικά ένας άστατος ταλαντωτής κατασκευασμένος με ένα

IC 555; μπορείτε να βρείτε μια περιγραφή του τρόπου λειτουργίας αυτού του κυκλώματος, για παράδειγμα, στη διεύθυνση www.electronics-tutorials.com. Η συχνότητα των ταλαντώσεων εξαρτάται από τις τιμές των R1, R2 και C1 και υπολογίζεται ως:

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

Επομένως, εάν θέλετε να αλλάξετε τη συχνότητα, θα πρέπει να αλλάξετε είτε R είτε C. Όταν παίζετε ένα Stylophone αλλάζετε R2 για να αλλάξετε τη συχνότητα του ήχου. Μεταμόρφωσα τον τύπο (1) σε ξεχωριστό R2:

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

Η γκάμα της συσκευής μου περιλαμβάνει 12 σημειώσεις - από C6 (επιλέγεται κατά βούληση) έως C5#/D5b. ο λόγος είναι καθαρά γεωμετρικός - χρησιμοποίησα ένα διαθέσιμο ξύλινο κουτί (198 x 98 x 31mm) ως περίβλημα για τη συσκευή και διαθέσιμες λωρίδες αλουμινίου πλάτους 7 mm. Έτσι, μόνο 12 πλήκτρα τοποθετημένα στο πλάτος του κουτιού.

C#5/Db5 554.37

D5 587,33

D#5/Eb5 622.25

Ε5 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

Β5 987,77

C6 1046,50

Μπορείτε να βρείτε έναν πλήρη πίνακα εδώ:

Ας πάρουμε R1 = 10 kΩ και C1 = 100 nF, τότε το R2 για τη συχνότητα του C6 (1046,50 Hz) που υπολογίζεται με τον τύπο (2) είναι 1876 ωμ (στρογγυλοποιείται στον ακέραιο αριθμό). Οι τιμές για άλλες συχνότητες μπορούν να υπολογιστούν με τον ίδιο τρόπο. όσο μικρότερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η τιμή του R2. Ας προσθέσουμε μια σειρά αντιστάσεων (R3, R4, κ.λπ.) στο R2. Στη συνέχεια, καθώς αγγίζετε το σημείο «Key1» με τη γραφίδα, είναι (R2 + R3) που συνδέονται με το κύκλωμα. όταν αγγίζετε το σημείο «Key2», συνδέεστε (R2 + R3 + R4) και ούτω καθεξής. Έτσι, η τιμή του R3 υπολογίζεται ως εξής:

(3) R3 = 1/2*{1.44/(f (B5)*C1) - R1} - R2, όπου f (B5) - είναι η συχνότητα που αντιστοιχεί στη σημείωση B5

Οι άλλες τιμές υπολογίζονται με τον ίδιο τρόπο, υποδεικνύονται στο τιμολόγιο υλικών. Εάν πρέπει να υπολογίσετε νέες τιμές, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή, για παράδειγμα, έναν από αυτόν τον ιστότοπο: www.ohmslawcalculator.com. Οι τιμές των αντιστάσεων δεν είναι τυπικές, είναι απαραίτητο να συνδυαστεί μια απαιτούμενη τιμή από τις τυπικές. Ωστόσο, μπορείτε να αντικαταστήσετε μόνιμες αντιστάσεις με κοπτικά και να καθορίσετε τις απαιτούμενες τιμές χρησιμοποιώντας ένα ωμόμετρο.

Το κύκλωμα είναι τοποθετημένο σε διάτρητη πλάκα, οι συνδέσεις γίνονται με εύκαμπτα σύρματα. Προτείνω να τοποθετήσετε τα εξαρτήματα στην πλάκα ακριβώς όπως είναι τοποθετημένα στο διάγραμμα κυκλώματος.

Βήμα 2: Λογαριασμός Υλικών

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; Όλες οι αντιστάσεις έχουν ισχύ ισχύος 0,125W

C1 = 100 nF, κεραμικό. C2 = 10 mF x 10V, ηλεκτρολυτικό

LS1 - ηχείο με σύνθετη αντίσταση 8 ohm.

SW1 - ένας μικροδιακόπτης εναλλαγής διαφανειών

B1 = μπαταρίες 4 x 1,5 V τύπου AA

Βήμα 3: Φυσική ρύθμιση

Βλέπετε το εξωτερικό και το εσωτερικό της συσκευής στις εικόνες. είστε ελεύθεροι να επιλέξετε τον δικό σας τρόπο τοποθέτησης των εξαρτημάτων στο κουτί.

Βήμα 4: Κλειδιά

Τα έφτιαξα από λωρίδα αλουμινίου διατομής 7x1mm. Ένα λεπτό στρώμα οξειδίου του αργιλίου που σχηματίζεται στην επιφάνεια των κλειδιών τα προστατεύει από περαιτέρω οξείδωση αλλά δεν εμποδίζει την ηλεκτρική επαφή μεταξύ των κλειδιών και της γραφίδας. Οι εικόνες δείχνουν ένα σχέδιο ενός κλειδιού και εξηγούν επίσης πώς να συνδέσετε καλώδια στα κλειδιά και να στερεώσετε τα κλειδιά στο κουτί. Είναι σημαντικό οι πλευρικές πλευρές των κλειδιών να μην έχουν λοξοτομή, διαφορετικά η γραφίδα δεν θα κινείται ομαλά στην επιφάνεια.

Βήμα 5: Stylus

Έφτιαξα τη γραφίδα από ένα στυλό που τελείωσε το σέρβις του. Η επαφή που αγγίζει τα πλήκτρα είναι, στην πραγματικότητα, μια καρφίτσα ενός ηλεκτρικού βύσματος. Κόλλησα ένα εύκαμπτο σύρμα σε αυτό, έβαλα τον πείρο στο στυλό και γέμισα το χώρο γύρω από τον πείρο με μια διαφανή ρητίνη. Υπάρχει μια απαίτηση: το άκρο του πείρου πρέπει να είναι μισό στρογγυλό και να έχει λεία επιφάνεια, είναι απαραίτητο να αποφύγετε το ξύσιμο των κλειδιών.

Βήμα 6: Όργανα και εργαλεία

Σίγουρα θα χρειαστείτε ένα ωμόμετρο, εάν χρησιμοποιείτε trimmers για να καθορίσετε τις απαιτούμενες τιμές R3, R4, κ.λπ. εάν θέλετε να λάβετε ακριβείς σημειώσεις, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα kamerton για να συντονίσετε τη συσκευή. Για τη συναρμολόγηση του κυκλώματος θα χρειαστεί ένα συγκολλητικό σίδερο και ένας κόπτης σύρματος. ένα μικρό πριόνι, ένα τρυπάνι και ένα αρχείο - για να φτιάξετε τα κλειδιά. Ωστόσο, η επιλογή άλλων εργαλείων εξαρτάται κυρίως από το περίβλημα που θα φτιάξετε για τη συσκευή σας. Δεν αποκλείω να το εκτυπώσει κάποιος σε 3D.

Βήμα 7: Βίντεο

Αυτό το βίντεο σας δείχνει πώς να δημιουργήσετε ένα «πορτρέτο ήχου» ενός χαρακτήρα.