Fantāzija par stilofona tēmu: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Es nolēmu izgatavot elektronisku muzikālu rotaļlietu kā Ziemassvētku dāvanu savam mazajam dēlam. Pārlūkoju tīmekli, meklējot iedvesmu, un atradu ierīci Stylophone - ierīci, uz kuras balstīju savu dizainu. Patiesībā es nomainīju īsos Stylophone taustiņus ar gariem, tādējādi radot sava veida rakstāmgaldu. Patiešām, uz šī spilventiņa var rakstīt rakstzīmes un pat vārdus, un katrai personāžai būtu savs “skaņas portrets”. Es domāju, ka tas būtu noderīgi bērniem, kuri mācās rakstīt, padarot mācību procesu jautru.

Šis raksts tika publicēts arī šodien (2019. gada 21. februārī) žurnālā Nuts and Volts praktiskās elektronikas amatieriem.

1. darbība: ķēde

Ķēde būtībā ir stabils oscilators, kas būvēts ar

IC 555; šīs shēmas darbības aprakstu varat atrast, piemēram, vietnē www.electronics-tutorials.com. Svārstību biežums ir atkarīgs no R1, R2 un C1 vērtībām, un to aprēķina šādi:

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

Tāpēc, ja vēlaties mainīt frekvenci, jums jāmaina R vai C. Atskaņojot stilofonu, jūs maināt R2, lai mainītu skaņas frekvenci. Es pārveidoju formulu (1), lai atdalītu R2:

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

Manas ierīces diapazonā ir 12 piezīmes - no C6 (izvēlēts pēc vēlēšanās) līdz C5#/D5b; iemesls tam ir tīri ģeometrisks - es kā ierīces korpusu izmantoju pieejamu koka kasti (198 x 98 x 31 mm) un pieejamas 7 mm platas alumīnija svītras; tātad kastes platumā ir ievietotas tikai 12 atslēgas.

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

Pilnu tabulu var atrast šeit:

Pieņemsim R1 = 10 kΩ un C1 = 100 nF, tad R2 frekvencei C6 (1046.50 Hz), kas aprēķināta ar formulu (2), ir 1876 omi (noapaļojot līdz veselam skaitlim). Citu frekvenču vērtības var aprēķināt tādā pašā veidā; jo zemāka frekvence, jo lielāka ir R2 vērtība. Pievienosim R2 rezistoru sēriju (R3, R4 utt.); tad, pieskaroties punktam “Key1” ar irbuli, (R2 + R3) ir pievienoti ķēdei; pieskaroties punktam “Key2”, jūs izveidojat savienojumu (R2 + R3 + R4) utt. Tādējādi R3 vērtību aprēķina šādi:

(3) R3 = 1/2*{1,44/(f (B5)*C1) - R1} - R2, kur f (B5) - biežums, kas atbilst piezīmei B5

Pārējās vērtības tiek aprēķinātas tādā pašā veidā, tās ir norādītas materiālu sarakstā. Ja jums jāaprēķina jaunas vērtības, varat izmantot, piemēram, tiešsaistes kalkulatoru no šīs vietnes: www.ohmslawcalculator.com. Rezistoru vērtības nav standarta, ir jāapvieno nepieciešamā vērtība no standarta; tomēr jūs varat aizstāt pastāvīgos rezistorus ar trimmeriem un noteikt vajadzīgās vērtības, izmantojot ommetru.

Ķēde ir uzstādīta uz perforētas plāksnes, savienojumi tiek veikti ar elastīgiem vadiem. Es iesaku komponentus novietot uz plāksnes tieši tā, kā tie ir novietoti shēmas shēmā.

2. solis: materiālu saraksts

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; visu rezistoru jauda ir 0,125 W.

C1 = 100 nF, keramika; C2 = 10 mF x 10V, elektrolītisks

LS1 - skaļrunis ar pretestību 8 omi.

SW1 - miniatūrs pārslēdzams slīdnis

B1 = 4 x 1,5 V AA tipa baterijas

3. solis: fiziskā sakārtošana

Attēlos redzat ierīces ārpusi un iekšpusi; jūs varat brīvi izvēlēties veidu, kā novietot komponentus kastē.

4. solis: taustiņi

Es tos izgatavoju no alumīnija sloksnes ar šķērsgriezumu 7x1mm. Plāns alumīnija oksīda slānis, kas veidojas uz taustiņu virsmas, pasargā tos no turpmākas oksidēšanās, bet nenovērš elektrisko kontaktu starp taustiņiem un irbuli. Attēlos redzams atslēgas zīmējums, kā arī paskaidrots, kā piestiprināt vadus pie atslēgām un piestiprināt atslēgas pie kastes. Ir svarīgi, lai taustiņu sānu malās nebūtu nošķelšanās, pretējā gadījumā irbulis nevarētu vienmērīgi pārvietoties pa virsmu.

5. solis: irbulis

Es izgatavoju irbuli no lodīšu pildspalvas, kas pabeidza savu darbību. Kontakts, kas pieskaras taustiņiem, patiesībā ir elektrības kontaktdakšas tapa; Es pie tā lodēju elastīgu stiepli, ievietoju tapu pildspalvā un aizpildīju vietu ap tapu ar caurspīdīgiem sveķiem. Pastāv prasība: tapas galam jābūt pusei apaļam un ar gludu virsmu, lai izvairītos no taustiņu saskrāpēšanas.

6. darbība: instrumenti un rīki

Jums noteikti būs nepieciešams ommetrs, ja izmantojat trimmerus, lai noteiktu nepieciešamās R3, R4 vērtības; ja vēlaties iegūt precīzas piezīmes, ierīces noregulēšanai varat izmantot kamertonu. Lai samontētu ķēdi, būs nepieciešams lodāmurs un stieples griezējs; neliels zāģis, urbis un fails - atslēgu izgatavošanai. Tomēr citu rīku izvēle lielākoties ir atkarīga no korpusa, ko izgatavosit savai ierīcei; Es neizslēdzu, ka kāds to izdrukātu 3D formātā.

7. solis: video

Šis video parāda, kā izveidot varoņa “skaņas portretu”.