A Fantasy on the Stylophone Theme: 7 Step (with Pictures)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Tôi quyết định làm một món đồ chơi âm nhạc điện tử như một món quà Giáng sinh cho con trai nhỏ của tôi. Tôi duyệt web để tìm cảm hứng và tìm thấy Stylophone, một thiết bị mà tôi dựa trên thiết kế của riêng mình. Trên thực tế, tôi đã thay thế các phím ngắn của Stylophone bằng các phím dài, do đó tạo ra một loại bảng viết. Thật vậy, bạn có thể viết các ký tự và thậm chí cả từ trên tập giấy này, và mỗi ký tự sẽ có ‘chân dung âm thanh’ của riêng nó. Tôi nghĩ rằng nó sẽ hữu ích cho trẻ em học viết, làm cho quá trình học tập trở nên thú vị.

Bài báo này cũng đã được xuất bản hôm nay (21 tháng 2 năm 2019) trên Nuts and Volts, một tạp chí dành cho những người nghiệp dư về điện tử thực tế.

Bước 1: Mạch

Về cơ bản, mạch là một bộ dao động ổn định được xây dựng với một

IC 555; bạn có thể tìm thấy mô tả về cách hoạt động của mạch này, chẳng hạn như trên www.electronics-tutorials.com. Tần số của dao động phụ thuộc vào các giá trị của R1, R2 và C1 và được tính như sau:

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

Do đó, nếu bạn muốn thay đổi tần số, bạn nên thay đổi R hoặc C. Khi chơi Stylophone, bạn thay đổi R2 để thay đổi tần số của âm thanh. Tôi đã chuyển đổi công thức (1) để tách R2:

(2) R2 = 1/2 * {1.44 / (f * C1) - R1}

Phạm vi thiết bị của tôi bao gồm 12 nốt - từ C6 (được chọn theo ý muốn) đến C5 # / D5b; lý do của điều này hoàn toàn là hình học - tôi đã sử dụng một hộp gỗ có sẵn (198 x 98 x 31mm) làm vỏ bọc cho thiết bị và các sọc nhôm có sẵn rộng 7 mm; vì vậy, chỉ có 12 chìa khóa được trang bị trong chiều rộng của hộp.

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

Có thể tìm thấy một bảng đầy đủ tại đây:

Giả sử lấy R1 = 10 kΩ và C1 = 100 nF, sau đó R2 cho tần số của C6 (1046,50 Hz) được tính theo công thức (2) là 1876 ohm (làm tròn đến số nguyên). Các giá trị cho các tần số khác có thể được tính theo cách tương tự; tần số càng thấp thì giá trị của R2 càng lớn. Hãy thêm một loạt điện trở (R3, R4, v.v.) vào R2; sau đó, khi bạn chạm vào điểm ‘Key1’ bằng bút cảm ứng, đó là (R2 + R3) được kết nối với mạch; khi bạn chạm vào điểm ‘Key2’, bạn kết nối (R2 + R3 + R4), v.v. Do đó, giá trị của R3 được tính là:

(3) R3 = 1/2 * {1.44 / (f (B5) * C1) - R1} - R2, trong đó f (B5) - là tần số tự do tương ứng với lưu ý B5

Các giá trị khác được tính theo cách tương tự, chúng được chỉ ra trong hóa đơn nguyên vật liệu. Nếu bạn cần tính toán các giá trị mới, bạn có thể sử dụng một máy tính trực tuyến, chẳng hạn như một máy tính từ trang web này: www.ohmslawcalculator.com. Giá trị của các điện trở không phải là tiêu chuẩn, cần phải kết hợp một giá trị bắt buộc từ các giá trị tiêu chuẩn; tuy nhiên, bạn có thể thay thế các điện trở cố định bằng các tông đơ và thiết lập các giá trị cần thiết bằng cách sử dụng ohmmeter.

Mạch được gắn trên một tấm đục lỗ, các kết nối được thực hiện bằng dây mềm. Tôi đề nghị đặt các thành phần trên tấm chính xác như vị trí của chúng trong sơ đồ mạch.

Bước 2: Hóa đơn nguyên vật liệu

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; tất cả các điện trở có định mức công suất 0,125W

C1 = 100 nF, gốm; C2 = 10 mF x 10V, điện phân

LS1 - loa có trở kháng 8 ohm.

SW1 - một công tắc trượt chuyển đổi thu nhỏ

B1 = 4 x 1,5 V pin loại AA

Bước 3: Sắp xếp vật lý

Bạn nhìn thấy bên ngoài và bên trong của thiết bị trên hình ảnh; bạn có thể tự do chọn cách riêng của bạn để định vị các thành phần trong hộp.

Bước 4: Phím

Tôi làm chúng từ một dải nhôm có tiết diện 7x1mm. Một lớp nhôm oxit mỏng được hình thành trên bề mặt của các phím giúp bảo vệ chúng khỏi bị oxy hóa thêm nhưng không ngăn cản sự tiếp xúc điện giữa các phím và bút stylus. Hình vẽ cho thấy bản vẽ của một chiếc chìa khóa và cũng giải thích cách gắn dây vào chìa khóa và cố định chìa khóa vào hộp. Điều quan trọng là các mặt bên của phím không có rãnh vát, nếu không bút stylus sẽ không di chuyển trơn tru trên bề mặt.

Bước 5: Bút cảm ứng

Tôi đã làm bút cảm ứng từ một cây bút bi đã hoàn thành dịch vụ của nó. Phần tiếp xúc chạm vào các phím thực chất là một chốt của phích cắm điện; Tôi hàn một sợi dây dẻo vào nó, đặt ghim vào bút và lấp đầy khoảng trống xung quanh ghim bằng một loại nhựa trong suốt. Có một yêu cầu: phần cuối của chốt phải tròn một nửa và có bề mặt nhẵn, cần tránh làm xước phím.

Bước 6: Dụng cụ và công cụ

Bạn chắc chắn sẽ cần một ohmmeter, nếu bạn sử dụng tông đơ để thiết lập các giá trị yêu cầu của R3, R4, v.v.; nếu bạn muốn có được các ghi chú chính xác, bạn có thể sử dụng kamerton để điều chỉnh thiết bị. Cần có mỏ hàn và dao cắt dây để lắp ráp mạch điện; một cái cưa sắt nhỏ, một cái khoan và một cái dũa - để làm chìa khóa. Tuy nhiên, sự lựa chọn của bạn về các công cụ khác chủ yếu phụ thuộc vào vỏ bọc mà bạn sẽ làm cho thiết bị của mình; Tôi không loại trừ rằng ai đó sẽ in 3D nó.

Bước 7: Video

Video này hướng dẫn bạn cách tạo 'chân dung âm thanh' của một nhân vật.