Enkelt elektronisk klaver: 3 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Elektronik kan meget let lave lyde med kun en håndfuld dele. Sådan laver du et simpelt klaver ved hjælp af en 555 timer. Jeg designede og testede dette kredsløb ved hjælp af Tinkercad og byggede derefter den rigtige ting.

Her er alt hvad du skal bruge:

• 1 x 555 timer (Jameco)
• 8 x trykknapper (Jameco)
• 1 x 100 nF kondensator (Jameco)
• 1 x Modstandssortiment - 390Ω, 620Ω, 910Ω, 2 x 1kΩ, 1.1kΩ, 1.3kΩ, 1.5kΩ, 6.2kΩ (Jameco)
• 1 x Piezo -summer (Jameco)
• 22 AWG -tilslutningstråd (Jameco)
• 1 x 9V batteristik (Jameco)
• 1 x loddefrit brødbræt (Jameco)
• 1 x 9V batteri

Trin 1: Lidt baggrund

EN (1kΩ) "," top ": 0.3485342019543974," venstre ": 0.67578125," højde ": 0.08143322475570032," bredde ": 0.048828125}, {" noteID ":" NU0SMSRIFJYSKZN "," forfatter ":" joshua.brooks "," text ":" R_B (varierer efter note) "," top ": 0.3534201954397394," venstre ": 0.3515625," højde ": 0.08143322475570032," bredde ": 0.3154296875}, {" noteID ":" NTR1FHAIFJYSL0Q "," forfatter ":" joshua.brooks ", "tekst": "C (100 nF)", "top": 0.509771986970684, "venstre": 0.6787109375, "højde": 0.08143322475570032, "bredde": 0.048828125}] ">

Fare: Der er matematik forude …

Hvis du er ligeglad med, hvordan denne ting fungerer, og du gerne vil gå i gang med at sammensætte den, så gå videre til næste trin.

Dette klaver bruger den astable tilstand i et fælles 555 timer integreret kredsløb til at producere tonen, der driver højttaleren (piezo buzzer). Hvis du er nysgerrig efter, hvordan en 555 timer fungerer, og de forskellige konfigurationstilstande, er der en god instruks om det her.

Hver musiknote har en hovedfrekvens, som er, hvor mange gange i sekundet den ting, der producerer lyden, vibrerer frem og tilbage i sekundet. Frekvensen produceret af en 555 timer i astabel tilstand er afhængig af værdierne for kondensatoren (C) og to modstande (R_EN & R_B). Dette forhold er

Jeg besluttede at designe dette, så R_EN og C er ens for alle noterne (R_EN er 1kΩ, og C er 100 nF). Dette efterlader R._B for at indstille tonen. Så for en bestemt frekvens,

Den måde, denne ting er forbundet på, for en bestemt knap R_B er værdien af alle modstande fra knappen til enden af modstandskæden til højre sammenlagt. Så det var et spørgsmål om at finde den rigtige modstandskæde til at få dette til at fungere. Følgende tabel viser, hvordan modstandene blev valgt. Startende med den højeste note, R_B blev beregnet for hver note, og almindeligt tilgængelige modstande blev valgt til at tilnærme R_B.

Bemærk	frekv. (Hz)	RB (Ω)	Modstand (er)
C5	523	13151	1,5kΩ + 1,3kΩ + 620Ω + 1,1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
D5	587	11662	1,3kΩ + 620Ω + 1,1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
E5	659	10335	620Ω + 1,1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
F5	698	9727	1.1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2kΩ
G5	784	8611	1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
EN5	880	7617	910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
B5	988	6731	390Ω + 6,2kΩ
C6	1047	6325	6,2 kΩ

På grund af valget om at bruge almindeligt tilgængelige modstande til at tilnærme de ønskede værdier, er tonerne en smule slukket, men ikke meget.

Trin 2: Prøv før du køber dele

Jeg "byggede" først dette kredsløb i Tinkercad for at prøve det og sikre, at alt fungerede, før det rigtige kredsløb blev sat sammen. Dette gjorde det muligt for mig at prøve forskellige modstandsværdier og konfigurationer (gratis!), Inden jeg besluttede mig for det endelige design. Jeg kunne endda høre, hvordan det lyder i min browser.

Her er klaveret i Tinkercad. Tryk på "Start Simulation" for at prøve det.

Trin 3: Sæt det sammen

Efter at have samlet delene fra listen i begyndelsen af denne instruktionsbog, er det tid til at sætte det sammen.

De lange rækker i toppen og bunden af brødbrættet er beregnet til at forbinde strøm (+9 volt og jord) fra batteriet til resten af kredsløbet. Disse rækker er elektrisk forbundet hele vejen på tværs og fungerer som en ledning mellem komponenter presset i deres huller. Til sidst vil den sorte ledning (jord) blive forbundet til rækken i bunden, og den røde ledning (+9 volt) vil blive forbundet til rækken øverst. Gør ikke dette endnu. Du tilslutter batteriet sidst.

Tilsvarende er hver søjle med 5 huller i midterområdet elektrisk forbundet. Så to ting, der er sluttet til den samme søjle, er forbundet som med en ledning. Bemærk, at kolonnerne over og under det tomme område i midten er elektrisk adskilt.

Start med at placere 555 -timeren i brødbrættet. Den justeres, så prikken oven på den (indikator 1) er nederst til venstre, når du ser på den. Placer den mod højre side af brødbrættet, så stifterne grænser op til den tomme kanal, der løber ned i midten af brødbrættet. Tryk den forsigtigt ned med jævnt tryk, indtil alle stifterne er kommet ind i deres huller, og chippen sidder fladt på overfladen af brødbrættet.

Stifterne på 555 er nummereret 1, 2, 3, 4 nederst fra venstre mod højre og 5, 6, 7, 8 øverst fra højre til venstre. De kører mod uret og starter nederst til venstre.

Tilslut pin 2 til pin 6 på 555 ved hjælp af en passende længde af tilslutningstråd. Du kan se dette som den grønne ledning på billederne ovenfor. Tilslut stift 1 til bundraden i bunden. Tilslut stifter 4 og 8 til +9 volt rækken øverst på brættet.

Bøj forsigtigt ledningerne på en af 1kΩ modstandene (brun-sort-rød) og tilslut den mellem pin 7 på 555 og +9 volt rækken øverst.

Tilslut kondensatoren mellem ben 1 og 2 på 555.

Hvis den piezo -summer, du har, har bøjelige ledninger, skal du slutte den positive (røde) ledning til pin 3 på 555 -timeren. Tilslut den negative (sorte) ledning til bundraden nederst. Ellers, hvis din piezo har stive stifter, skal du placere den over brødbrættet til højre for 555 med den negative stift et sted på jorden. Find, hvor den positive pin vil forbinde med brødbrættet, og sæt en tilslutningstråd til at forbinde den søjle med pin 3 på 555. Tryk derefter på piezoen på plads.

Nu til knapperne. Start med at sætte en lille tilslutningstråd mellem pin 7 på 555 og en kolonne til venstre (se den orange ledning på billedet ovenfor). Find 6,2 kΩ modstanden (blå-rød-rød) og tilslut den mellem den anden ende af denne tilslutningstråd og en anden kolonne til venstre.

Placer en af trykknapperne, så den ligger over kanalen i midten af brødbrættet med den øverste højre stift på samme søjle som modstanden. Skub den forsigtigt på plads, så den sidder helt i brødbrættet. Tilslut en passende længde tilslutningstråd mellem den nederste højre pin på knappen og pin 2 på 555.

Nu er det tid til en hurtig test! Tilslut den sorte ledning på batteristikket til den nederste (jord) række og den røde ledning til den øverste (+9 volt) række. Tilslut batteriet til batteristikket. Prøv at trykke på knappen, og du skal høre en tone! Hvis du ikke hører lyd, skal du kontrollere alle dine forbindelser igen, kontrollere, at batteriet er godt, og prøv igen. Efter denne test skal du afbryde batteriet.

Nu tilføjes hver af de resterende knapper fra højre til venstre. Tilslut modstanden fra kolonnen i den forrige modstand, hvor den næste knap vil være (4 rækker til venstre i billederne ovenfor). Placer den næste knap på plads med den øverste højre stift i den anden ende af modstanden. Tilslut en lille tilslutningstråd mellem den nederste venstre stift på denne knap og den nederste venstre stift på knappen til højre. Gør dette for alle knapperne. Modstandene i rækkefølge fra højre til venstre vil være:

• 390Ω (orange-hvid-brun)
• 910Ω (hvid-brun-brun)
• 1kΩ (brun-sort-rød)
• 1.1kΩ (brun-brun-rød)
• 620Ω (blå-rød-brun)
• 1,3 kΩ (brun-orange-rød)
• 1,5kΩ (brun-grøn-rød)

Når alle modstande og knapper er på plads, skal du tilslutte batteriet igen og begynde at spille!