En fantasi om stylofon -temaet: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Jeg besluttede mig for at lave et elektronisk musikalsk legetøj i julegave til min lille søn. Jeg surfede på nettet og ledte efter inspiration og fandt Stylophone, en enhed, som jeg baserede mit eget design på. Faktisk erstattede jeg korte taster på Stylophone med lange, hvilket skabte en slags skriveblok. Faktisk kan du skrive tegn og endda ord på denne pude, og hvert tegn ville have sit eget 'lydportræt'. Jeg tror, det ville være nyttigt for børn, der lærer at skrive, hvilket gør læringsprocessen underholdende.

Denne artikel blev også offentliggjort i dag (21. februar 2019) i Nuts and Volts, et blad for amatører af praktisk elektronik.

Trin 1: Kredsløb

Kredsløbet er dybest set en astabel oscillator bygget med en

IC 555; du kan finde en beskrivelse af, hvordan dette kredsløb fungerer, f.eks. på www.electronics-tutorials.com. Svingningsfrekvensen afhænger af værdierne for R1, R2 og C1 og beregnes som:

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

Derfor, hvis du vil ændre frekvensen, bør du enten ændre R eller C. Når du spiller en Stylophone, ændrer du R2 for at ændre frekvensen af lyden. Jeg omdannede formlen (1) til at adskille R2:

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

Omfanget af min enhed indeholder 12 noter - fra C6 (valgt efter ønske) til C5#/D5b; årsagen til dette er rent geometrisk - jeg brugte en tilgængelig trækasse (198 x 98 x 31 mm) som kabinet til enheden, og tilgængelige aluminiumsstriber 7 mm brede; så der er kun 12 nøgler i boksens bredde.

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

En komplet tabel kan findes her:

Lad os tage R1 = 10 kΩ og C1 = 100 nF, derefter er R2 for frekvensen af C6 (1046,50 Hz) beregnet med formlen (2) 1876 ohm (afrundet til hele tallet). Værdierne for andre frekvenser kan beregnes på samme måde; jo lavere frekvens, jo større værdi er R2. Lad os tilføje en række modstande (R3, R4 osv.) Til R2; Når du derefter berører punktet 'Key1' med pennen, er det (R2 + R3), der er forbundet til kredsløbet; når du rører ved punktet ‘Key2’, opretter du forbindelse (R2 + R3 + R4) og så videre. Således beregnes værdien af R3 som:

(3) R3 = 1/2*{1,44/(f (B5)*C1) - R1} - R2, hvor f (B5) - er den frekvens, der svarer til noten B5

De øvrige værdier beregnes på samme måde, de er angivet i materialebekræftelsen. Hvis du skal beregne nye værdier, kan du bruge en online lommeregner, f.eks. En fra dette websted: www.ohmslawcalculator.com. Modstandernes værdier er ikke standard, det er nødvendigt at kombinere en påkrævet værdi fra standardværdierne; du kan dog udskifte permanente modstande med trimmere og fastsætte de nødvendige værdier ved hjælp af et ohmmeter.

Kredsløbet er monteret på en perforeret plade, forbindelser foretages med fleksible ledninger. Jeg foreslår at placere komponenterne på pladen nøjagtigt, som de er placeret i kredsløbsdiagrammet.

Trin 2: Materialekartotek

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; alle modstande har en effektværdi på 0,125W

C1 = 100 nF, keramik; C2 = 10 mF x 10V, elektrolytisk

LS1 - en højttaler med en impedans på 8 ohm.

SW1 - en miniatureskiftkontakt

B1 = 4 x 1,5 V batterier type AA

Trin 3: Fysisk indretning

Du ser ydersiden og indersiden af enheden på billederne; du er fri til at vælge din egen måde at placere komponenterne i kassen.

Trin 4: Nøgler

Jeg lavede dem af en aluminiumsliste med tværsnittet 7x1mm. Et tyndt lag aluminiumoxid, der dannes på tasternes overflade, beskytter dem mod yderligere oxidation, men forhindrer ikke elektrisk kontakt mellem nøgler og pennen. Billeder viser en tegning af en nøgle og forklarer også, hvordan man fastgør ledninger til tasterne og fastgør nøglerne til kassen. Det er vigtigt, at tasternes laterale sider ikke har affasninger, ellers ville pennen ikke bevæge sig glat på overfladen.

Trin 5: Stylus

Jeg lavede pennen af en kuglepen, der afsluttede sin service. Kontakten, der rører ved tasterne, er i virkeligheden en nål på et elektrisk stik; Jeg lodde en fleksibel ledning til den, satte stiften i pennen og fyldte rummet omkring stiften med en gennemsigtig harpiks. Der er et krav: enden af stiften skal være halvrund og have en glat overflade, det er nødvendigt at undgå at ridse nøglerne.

Trin 6: Instrumenter og værktøjer

Du har helt sikkert brug for et ohmmeter, hvis du bruger trimmere til at fastsætte nødvendige værdier på R3, R4 osv.; Hvis du ønsker at få nøjagtige noter, kan du bruge en kamerton til at indstille enheden. Et loddejern og en trådskærer vil være nødvendig for at samle kredsløbet; en lille hacksav, en boremaskine og en fil - til at lave nøglerne. Dit valg af andre værktøjer afhænger dog mest af det kabinet, du laver til din enhed; Jeg udelukker ikke, at nogen ville 3D-udskrive det.

Trin 7: Video

Denne video viser dig, hvordan du opretter et 'lydportræt' af et tegn.