Piano điện-Analog: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Âm nhạc là một phần quan trọng trong nền văn hóa của chúng ta - mọi người đều thích nghe nhạc. Nhưng trong khi nghe nhạc là một chuyện, học cách tạo ra âm nhạc lại là một chuyện khác. Tương tự, trong khi tạo ra âm nhạc là một nhiệm vụ khó khăn, thì việc chế tạo một nhạc cụ là một thử thách hoàn toàn mới. Thông thường, việc chế tạo nhạc cụ rất đắt tiền, vì chỉ những vật liệu tốt nhất mới được sử dụng để tạo ra tác phẩm nghệ thuật, nhưng theo thời gian, công nghệ của chúng ta phát triển và chúng ta đã khám phá ra những cách tạo nhạc mới hơn so với các loại nhạc cụ truyền thống.

Xây dựng một cây đàn piano chưa bao giờ dễ dàng hơn thế. Trên thực tế, việc chế tạo một cây đàn piano cũng chưa bao giờ được tự chế một cách mộc mạc như vậy, nhưng tuy nhiên, phong cách hoài cổ sống động đó có lẽ là thứ bạn đang tìm kiếm ngay từ đầu. Chúng tôi đã lấy cảm hứng từ một thiết kế mạch điện mà chúng tôi tìm thấy trong một cuốn sách nhỏ về điện tử của Elenco trong khi học về điện tử trong lớp kỹ thuật lớp chín của chúng tôi. Mặc dù mạch điện không giống đàn piano nhưng nó có thể tạo ra các âm thanh điện tử khác nhau giống như các nốt nhạc do đàn piano tạo ra. Chúng tôi muốn tiến thêm một bước nữa và tích hợp mạch vào khung của một cây đàn piano. Bằng cách này, chúng tôi đã có thể tạo ra một cây đàn piano giả có thể tạo ra các âm thanh khác nhau giống như đàn thật. Vì vậy, hãy thích học cách chế tạo “Đàn Piano điện tương tự” của chúng tôi, một cách mới để tạo ra thứ âm nhạc mà mọi người yêu thích.

Bước 1: Nhận hàng

Hóa đơn vật liệu / dụng cụ

• Vật liệu:

  • Gỗ MDF

    • 3 mảnh
    • 12 "x 1/8" x 12"

  • Diễn giả

    • Đường kính 2"
    • 2 miếng

  • Đèn LED vàng

    • Đường kính 1/8"
    • 14 miếng

  • Đèn LED xanh

    • Đường kính 1/8"
    • 1 miếng

  • Everbilt Clothespins

    12 miếng

  • Giấy máy in trắng

    • 8,5 "x 11"
    • 2 tờ

  • Xiên que

    • 8 "x 1/8"
    • 2 que

  • Sơn đen Blickeric

    1 lon

  • Công tắc trượt 3 chân

    • 1/8 "x 3/4"
    • 1 miếng

  • Gỗ thông

    • 1 'x 1'
    • 1 hình vuông

  • Dây đồng cách điện

    19 ft

  • Kẹp pin 9v

    1 miếng

  • Nút ấn

    12 miếng

  • Arduino UNO và dây

    2 trong số mỗi

• Công cụ bắt buộc:

  • Máy khoan
  • Cưa
  • Kẹp
  • Coping Saw
  • Tập tin
  • Cọ sơn
  • Súng bắn keo nóng
  • Khoan tay
  • Keo dán gỗ
  • Giấy nhám (120 và 220 grit)
  • Cưa cuộn
  • Dao x-acto
  • Keo của Elmer
  • Thước thép chống còng
  • Chiếu
  • Mũi khoan 3/4"
  • Mũi khoan 1/8"
  • Dây hàn chì / thiếc
  • Dụng cụ tuốt dây
  • Sắt hàn

Bước 2: Tạo các thành phần của khung

Sử dụng một chiếc cưa vòng, chúng tôi cắt các tấm trước, sau, dưới, trên, trái và phải ra khỏi gỗ MDF ⅛”và dũa các mặt. Tiếp theo, chúng tôi cắt ra 12 phím từ ¾”gỗ thông và chà nhám các cạnh. Cuối cùng, chúng tôi cắt ra bốn hình khối từ ¾”gỗ thông để giúp hỗ trợ các mặt trong quá trình lắp ráp. Sau đó, chúng tôi cắt ra một tấm ván gỗ MDF 1 inch x 1 foot và để dành cho lần sau. Sử dụng bản thiết kế bên dưới để tham khảo kích thước và hình dạng của các tấm. Kích thước tổng thể của đàn piano là 10”x2,5” x5”. Điều quan trọng cần lưu ý là trong khi bản vẽ của chúng ta có 14 phím, thì cây đàn piano chỉ chứa được 12 phím.

Bước 3: Lắp ráp khung

Để lắp ráp khung, chúng tôi dán các khối gỗ thông trước đó vào tấm dưới cùng cách các cạnh khoảng ⅛”. Sau đó, chúng tôi dán nóng các tấm bên trái, bên phải và mặt sau vào mặt đáy và giá đỡ của khối lập phương. Để hoàn thiện nó, chúng tôi lấp đầy bất kỳ khoảng trống nào bằng keo nóng. Chúng tôi bao phủ toàn bộ bề mặt bên trái, bên phải và mặt sau bằng giấy máy in màu trắng và cắt nó theo đúng kích thước bằng dao x-acto. Chúng tôi sơn giấy màu đen sau khi nó được dán vào đàn piano và sơn tất cả các phím màu trắng. Tham khảo bản thiết kế từ bước trước để tìm hướng của các mảnh. Sử dụng máy khoan, tạo lỗ cho công tắc theo sơ đồ và sử dụng cưa cắt để làm cho nó có kích thước phù hợp (⅛”x3 / 4”).

Bước 4: Mã hóa

Chúng tôi đã sử dụng hai đơn vị Arduino để lập trình đàn piano. Mã cho cả arduinos bên dưới:

Arduino đầu tiên

int pos = 0;

void setup () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, OUTPUT);

pinMode (A1, INPUT);

pinMode (A2, INPUT);

pinMode (A3, INPUT);

pinMode (A4, INPUT);

pinMode (A5, INPUT);

}

void loop () {

// nếu phát hiện thấy nút nhấn trên A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

giai điệu (8, 440, 100); // phát âm 57 (A4 = 440 Hz)

}

// nếu phát hiện thấy nút nhấn trên A1

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

giai điệu (8, 494, 100); // phát âm 59 (B4 = 494 Hz)

}

// nếu nút nhấn trên A2 được phát hiện

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

giai điệu (8, 523, 100); // phát giai điệu 60 (C5 = 523 Hz)

}

// nếu phát hiện thấy nút nhấn trên A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

giai điệu (8, 587, 100); // phát giai điệu 62 (D5 = 587 Hz)

}

// nếu nút nhấn trên A4 được phát hiện

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

giai điệu (8, 659, 100); // phát giai điệu 64 (E5 = 659 Hz)

}

// nếu nút nhấn trên A5 được phát hiện

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

giai điệu (8, 698, 100); // phát giai điệu 65 (F5 = 698 Hz)

}

chậm trễ (10); // Trì hoãn một chút để cải thiện hiệu suất mô phỏng

}

/*

Arduino thứ hai:

int pos = 0;

void setup () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, OUTPUT);

pinMode (A1, INPUT);

pinMode (A2, INPUT);

pinMode (A3, INPUT);

pinMode (A4, INPUT);

pinMode (A5, INPUT);

}

void loop () {

// nếu phát hiện thấy nút nhấn trên A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

giai điệu (8, 784, 100); // phát giai điệu 67 (G5 = 784 Hz)

}

// nếu nút nhấn trên A1 được phát hiện

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

giai điệu (8, 880, 100); // phát âm 69 (A5 = 880 Hz)

}

// nếu nút nhấn trên A2 được phát hiện

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

giai điệu (8, 988, 100); // phát âm 71 (B5 = 988 Hz)

}

// nếu phát hiện thấy nút nhấn trên A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

giai điệu (8, 1047, 100); // phát âm 72 (C6 = 1047 Hz)

}

// nếu nút nhấn trên A4 được phát hiện

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

giai điệu (8, 1175, 100); // phát âm 74 (D6 = 1175 Hz)

}

// nếu nút nhấn trên A5 được phát hiện

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

giai điệu (8, 1319, 100); // phát giai điệu 76 (E6 = 1319 Hz)

}

chậm trễ (10);

// Trì hoãn một chút để cải thiện hiệu suất mô phỏng

}

Để tải mã xuống mỗi Arduino, hãy cắm một mã vào máy tính, nhập mã tương ứng vào trang web https://codebender.cc/ và tải mã xuống bằng cách nhấp vào “chạy trên arduino”. Nếu cách này không hiệu quả, hãy thử lại và đảm bảo xác minh mã của bạn để loại bỏ bất kỳ lỗi nào. Ngoài ra, hãy nhớ chọn đúng cổng cho usb.

Bước 5: Kiểm tra mạch trên Breadboard

Chúng tôi đã lên một kế hoạch về mạch của đàn piano trên TinkerCAD. Tham khảo sơ đồ này để tạo hai mạch giống hệt nhau trên một breadboard vật lý với các tài liệu bạn thu thập được ở bước 1.

Bước 6: Gắn các phím / nút

Chúng tôi lấy tấm ván gỗ MDF 1 inch x 1 foot của mình và bắt đầu dán các phím bằng keo dán gỗ. Đầu tiên, chúng tôi đánh dấu bằng bút chì cắt ngang, cách một đầu ⅛”, cách đầu kia một ⅜”. Sau đó, chúng tôi bôi keo vào mặt mở của kẹp quần áo và dán nó sao cho mặt của phần chìa khóa màu trắng của các chìa khóa sẽ được căn chỉnh với các chìa khóa. Chúng tôi lặp lại quá trình này cho các phím còn lại, đặt cái này bên cạnh cái kia. Sau khi hoàn thành, chúng tôi xẻ 2 khúc gỗ thông ½”x ¾” x ¾”và một khúc gỗ thông ½” x ¾”x ⅞”, để dùng sau.

Chúng tôi đã làm một tấm ván gỗ MDF 1”x 10” khác dùng làm giá đỡ cho các nút. Chúng tôi đã khoan các lỗ tương ứng với khoảng cách từ kẹp quần áo đến kẹp quần áo. Sau đó, chúng tôi đẩy các đầu dây nút qua các lỗ cho mỗi cái và uốn cong nó để các dây vuông góc của một nút cách xa nhau và tất cả các đầu dây nút được sắp xếp giống như đường ray xe lửa. Sau đó, ta lấy 2 đoạn dây dài không cách điện căng từ nút thứ 6 ra ngoài một chút rồi hàn chúng lại sao cho chúng dính chặt và vuông góc với hai đầu dây nút gần tâm nhất. Khi hàn, hãy đảm bảo sử dụng đủ dây để kết nối từng bộ phận, nhưng cố gắng không sử dụng quá nhiều vì nó sẽ chiếm không gian ở bên trong của đàn piano.

Bước 7: Cài đặt mạch

Sau khi cố định khung, Chúng tôi lắp đèn LED vào các lỗ và cố định chúng vào vị trí bằng keo nóng, đồng thời kết nối dây và điện trở với đèn LED bằng cách sử dụng mỏ hàn. Chúng tôi đã che bất kỳ kết nối lỏng lẻo nào bằng băng dính điện để tránh xảy ra đoản mạch. Chúng tôi sơn mặt trên màu đen giống như các mặt còn lại.

Chúng tôi khoan hai lỗ cho pin ở bên trái và bên phải của mặt đáy bằng cách khoan hai lỗ ¾”cạnh nhau. Sau đó, cây đàn piano đã sẵn sàng để chúng tôi lắp đặt mạch. Chúng tôi hàn các thành phần theo sơ đồ breadboard. Đảm bảo che mọi kết nối hở bằng băng dính điện sau khi bạn hàn xong.

Bước 8: Đấu dây các phím

Tại thời điểm này, các bộ phận chuyển động của cơ cấu phím đã được đặt đúng vị trí, vì vậy tất cả những gì cần làm là kết nối các phím với mạch điện để tạo ra âm thanh. Chúng tôi bắt đầu bằng cách luồn một sợi dây dài 3 inch qua mỗi kẹp quần áo và hàn nó vào một trong các điện cực trên nút. Chúng tôi xếp các điện cực sao cho có thể nối một điện cực từ mỗi nút với mặt dương và phần có dây chạy qua kẹp quần áo sẽ là mặt âm. Mạch của chúng tôi trông như thế này:

Khi các dây đã được hàn với nhau, chúng tôi dán tấm dưới cùng với các nút trên đó dưới các phím. Điều này làm cho nó để nếu một trong các phím được nhấn, một trong các nút sẽ bị đẩy. Đây là những gì bộ máy quan trọng đã hoàn thành trông như thế nào.

Gắn bộ máy phím trên ba cột gỗ cao 1,5”để nâng các phím lên trên môi của khung phía trước.

Bước 9: Niêm phong thân đàn Piano

Với điều này, các thành phần của cây đàn piano đã được hoàn thành. Một việc chúng tôi phải làm trước khi lắp ráp cuối cùng là dán một miếng gỗ thông ¾”x ¾” x 3”lên mỗi lỗ loa để tạo gờ để gắn loa lên. Chúng tôi dán loa lên gỗ bằng súng bắn keo nóng.

Tiếp theo chúng tôi phải đặt mạch vào khung đàn piano. Mặc dù bạn có thể làm điều này theo bất kỳ cách nào bạn muốn, nhưng chúng tôi khuyên bạn nên đặt Arduinos bên dưới thiết bị phím và đặt dây phía sau các phím. Sau đó, để hỗ trợ các phím, chúng tôi đặt các cột gỗ thông 2 ½”x ¾” x ¾”ở hai bên (vuông góc với mặt trước) ngay bên cạnh các khối góc và dán nóng lên, và dán nóng ½” x ¾”x ⅞” cột gỗ thông ở giữa giữa 2 cột gỗ thông khác. Sau đó, chúng tôi lấy bộ máy chìa khóa và đặt ngay trên 3 chiếc cột gỗ thông. Khi các dây đã được giấu đi, chúng tôi dán mặt trên vào các mặt trái, phải và mặt sau bằng cách bôi keo nóng lên các cạnh. Cuối cùng, chúng tôi dán mặt trước lên cây đàn piano. Sản phẩm đã hoàn thành sẽ trông như thế này:

Chúng tôi hy vọng bạn thích chế tạo đàn piano điện tương tự của chúng tôi. Điều duy nhất cần làm là để âm nhạc chảy - qua dây dẫn của cây đàn piano mới của bạn.

Bước 10: Suy ngẫm

Một điều mà chúng tôi thích ở dự án của mình là nó là bản gốc và về mặt lý thuyết có thể được mọi người sử dụng và thích thú. Đây không phải là một món đồ trưng bày thông thường mà nó là một món đồ chơi có thể được sử dụng để giải trí và có thể gắn kết mọi người lại với nhau như cách mà âm nhạc đang làm trong xã hội của chúng ta.

Một điều chúng tôi sẽ thay đổi là sử dụng dây ngắn hơn để dễ lắp mạch bên trong đàn piano hơn. Chúng tôi phải làm kẹt các mạch vào thiết bị, vì vậy sẽ dễ dàng hơn nếu không có bất kỳ đoạn dây dài không cần thiết nào chiếm không gian. Sự cố này có thể tránh được nếu đặt mạch trên bảng mạch PCB. Điều này làm cho mạch gọn gàng hơn và nhỏ gọn hơn giống như trên breadboard. Nếu chúng ta sử dụng bảng mạch PCB, mạch sẽ có ít dây dẫn hơn, chiếm không gian.

Nếu chúng tôi làm dự án này theo cách khác, chúng tôi sẽ tính toán chi tiết của mạch điện trước vì đó là phần tốn nhiều thời gian nhất. Sẽ dễ dàng hơn để thiết kế khung của cây đàn piano xung quanh các khả năng của mạch điện hơn là có một ý tưởng mờ nhạt về mạch điện khi bắt đầu xây dựng khung đàn piano. Điều này sẽ giúp việc tích hợp mạch vào đàn piano dễ dàng hơn thay vì phải tìm cách đấu dây khi đang di chuyển.