En fantasi om stylophone -temat: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Jag bestämde mig för att göra en elektronisk musikleksak i julklapp till min lille son. Jag surfar på nätet och letade efter inspiration och hittade Stylophone, en enhet som jag baserade min egen design på. Faktum är att jag bytte ut kortnycklarna till Stylophone mot långa, vilket skapade ett slags skrivblock. Du kan verkligen skriva tecken och till och med ord på den här plattan, och varje karaktär skulle ha sitt eget "ljudporträtt". Jag tror att det skulle vara användbart för barn som lär sig skriva, vilket gör inlärningsprocessen underhållande.

Denna artikel publicerades också idag (21 februari 2019) i Nuts and Volts, en tidning för amatörer av praktisk elektronik.

Steg 1: Krets

Kretsen är i grunden en astabel oscillator byggd med en

IC 555; du kan hitta en beskrivning av hur denna krets fungerar, till exempel på www.electronics-tutorials.com. Oscillationernas frekvens beror på värdena R1, R2 och C1 och beräknas som:

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

Därför, om du vill ändra frekvensen, bör du ändra antingen R eller C. När du spelar en Stylophone ändrar du R2 för att ändra ljudets frekvens. Jag transformerade formeln (1) till separata R2:

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

Utbudet på min enhet innehåller 12 anteckningar - från C6 (valt efter behag) till C5#/D5b; anledningen till detta är rent geometrisk - jag använde en tillgänglig trälåda (198 x 98 x 31 mm) som hölje för enheten och tillgängliga aluminiumremsor 7 mm breda; så bara 12 nycklar finns i rutans bredd.

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 fullständig tabell hittar du här:

Låt oss ta R1 = 10 kΩ och C1 = 100 nF, då är R2 för frekvensen C6 (1046,50 Hz) beräknad med formeln (2) 1876 ohm (avrundat till hela talet). Värdena för andra frekvenser kan beräknas på samma sätt; ju lägre frekvensen, desto större värde är R2. Låt oss lägga till en serie motstånd (R3, R4, etc.) till R2; när du vidrör punkten”Key1” med pennan, är det (R2 + R3) som är anslutna till kretsen; när du trycker på punkten”Key2” ansluter du (R2 + R3 + R4) osv. Således beräknas värdet på R3 som:

(3) R3 = 1/2*{1,44/(f (B5)*C1) - R1} - R2, där f (B5) - är den frekvens som motsvarar noten B5

De andra värdena beräknas på samma sätt, de anges i materialförteckningen. Om du behöver beräkna nya värden kan du använda en online -kalkylator, till exempel en från denna webbplats: www.ohmslawcalculator.com. Värdena på motstånden är inte standard, det är nödvändigt att kombinera ett erforderligt värde från standardvärdena; Du kan dock ersätta permanenta motstånd med trimmare och fastställa de nödvändiga värdena med en ohmmeter.

Kretsen är monterad på en perforerad platta, anslutningar görs med flexibla trådar. Jag föreslår att placera komponenterna på plattan exakt som de är placerade i kretsschemat.

Steg 2: Materialförteckning

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; alla motstånd har effektvärdet 0,125 W.

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

LS1 - en högtalare med en impedans på 8 ohm.

SW1 - en miniatyr växelreglage

B1 = 4 x 1,5 V batterier typ AA

Steg 3: Fysiskt arrangemang

Du ser utsidan och insidan av enheten på bilderna; du är fri att välja ditt eget sätt att placera komponenterna i lådan.

Steg 4: Nycklar

Jag gjorde dem av en aluminiumremsa med tvärsnittet 7x1mm. Ett tunt lager aluminiumoxid som bildas på nycklarnas yta skyddar dem från ytterligare oxidation men förhindrar inte elektrisk kontakt mellan nycklar och pennan. Bilderna visar en ritning av en nyckel och förklarar också hur man kopplar ledningar till nycklarna och fixar nycklarna till lådan. Det är viktigt att nycklarnas sidosidor inte har avfasningar, annars skulle pennan inte röra sig smidigt på ytan.

Steg 5: Stylus

Jag gjorde pennan av en kulspetspenna som avslutade sin service. Kontakten som rör tangenterna är i själva verket en stift av en elektrisk kontakt; Jag lödde en flexibel tråd till den, satte in stiftet i pennan och fyllde utrymmet runt stiftet med ett transparent harts. Det finns ett krav: stiftets ände ska vara halvrund och ha en slät yta, det är nödvändigt för att undvika repor i nycklarna.

Steg 6: Instrument och verktyg

Du kommer säkert att behöva en ohmmeter om du använder trimmare för att fastställa erforderliga värden på R3, R4, etc.; Om du vill få exakta anteckningar kan du använda en kamerton för att ställa in enheten. Ett lödkolv och en trådskärare kommer att behövas för att montera kretsen; en liten bågfil, en borr och en fil - för att göra nycklarna. Ditt val av andra verktyg beror emellertid mest på det hölje som du gör för din enhet; Jag utesluter inte att någon skulle 3D-skriva ut den.

Steg 7: Video

Denna video visar hur du skapar ett "ljudporträtt" av ett tecken.