Elektriski analogās klavieres: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Mūzika ir liela mūsu kultūras sastāvdaļa - ikvienam patīk klausīties mūziku. Bet, lai gan klausīties mūziku ir viena lieta, mācīties muzicēt ir cita lieta. Līdzīgi, lai gan muzicēšana ir grūts uzdevums, mūzikas instrumenta veidošana ir pilnīgi jauns izaicinājums. Raksturīgi, ka mūzikas instrumentu izgatavošana ir dārga, jo mākslas darba radīšanai tiek izmantoti tikai labākie materiāli, bet, laikam ejot, mūsu tehnoloģijas attīstās, un mēs esam atklājuši jaunus mūzikas veidošanas veidus nekā tradicionālos mūzikas instrumentus.

Klavieru būvēšana nekad nav bijusi vieglāka. Patiesībā arī klavieru būvēšana nekad nav bijusi tik rustiski mājās gatavota, bet tomēr šis spilgtais nostalģiskais stils, iespējams, ir tas, ko jūs meklējāt. Mūs iedvesmoja shēmas dizains, ko atradām Elenco elektronikas bukletā, mācoties par elektroniku mūsu devītās klases inženierzinātņu klasē. Lai gan shēma neizskatījās pēc klavierēm, tā spēja radīt dažādas elektroniskas skaņas tāpat kā klavieru radītās notis. Mēs vēlējāmies spert šo soli tālāk un integrēt ķēdi klavieru rāmī. To darot, mēs varējām izveidot viltotas klavieres, kas varētu izdot dažādas skaņas gluži kā īstas. Tāpēc priecājieties mācīties veidot mūsu “elektroanalogās klavieres”-jaunu veidu, kā radīt mūziku, kas visiem patīk.

1. solis: Preču saņemšana

Materiālu/instrumentu saraksts

• Materiāli:

  • MDF koks

    • 3 gab
    • 12 "x 1/8" x 12"

  • Skaļruņi

    • 2 "diametrs
    • 2 gab

  • Dzeltenas gaismas diodes

    • 1/8 "diametrs
    • 14 gab

  • Zaļās gaismas diodes

    • 1/8 "diametrs
    • 1 gab

  • Everbilt drēbju šķipsnas

    12 gab

  • Balts printera papīrs

    • 8,5 x 11 collas
    • 2 loksnes

  • Iesmi

    • 8 "x 1/8"
    • 2 nūjas
  • Blickeric melnā krāsa

    1 var

  • 3-pin pin slīdnis

    • 1/8 "x 3/4"
    • 1 gab

  • Priedes koks

    • 1 'x 1'
    • 1 kvadrāts

  • Izolēta vara stieple

    19 pēdas

  • 9v akumulatora klipsis

    1 gab

  • Spiedpogas

    12 gab

  • Arduino UNO un auklas

    2 no katra

• Nepieciešamie rīki:

  • Urbšanas prese
  • Lentzāģis
  • Skava
  • Pārvarēšanas zāģis
  • Fails
  • Krāsas suka
  • Karstās līmes pistole
  • Rokas urbis
  • Koka līme
  • Smilšpapīrs (120 un 220)
  • Ritināšanas zāģis
  • X-Acto nazis
  • Elmera līme
  • Tērauda lineāls ar korķa pamatni
  • Paklājs
  • 3/4 "urbis
  • 1/8 "urbis
  • Svina/alvas lodēšanas stieple
  • Stiepļu noņēmēji
  • Lodāmurs

2. solis: rāmja sastāvdaļu izgatavošana

Izmantojot lentzāģi, mēs izgriezām priekšējos, aizmugurējos, apakšējos, augšējos, kreisos un labos paneļus no MD”MDF koka un vīlējām sānus. Pēc tam no ¾”priedes koka izgriezām 12 atslēgas un slīpējām malas. Visbeidzot, no ¾”priedes koka mēs izgriezām četrus kubus, lai montāžas procesā palīdzētu atbalstīt malas. Pēc tam mēs izgriezām 1 collas 1 pēdas MDF koka dēli un saglabājām to vēlāk. Izmantojiet zemāk esošo plānu, lai norādītu paneļu izmēru un formu. Kopējie klavieru izmēri ir 10”x 2,5” x 5”. Ir svarīgi atzīmēt, ka, lai gan mūsu zīmējumā ir 14 taustiņi, klavierēs ir tikai 12 taustiņi.

3. darbība: samontējiet rāmi

Lai saliktu rāmi, mēs pielīmējām priedes koka kubiciņus no agrāk uz apakšējo plāksni apmēram ⅛”attālumā no malām. Pēc tam mēs karsti pielīmējām kreiso, labo un aizmugurējo paneļus pie apakšējā bāla un kuba balstiem. Lai to pabeigtu, mēs aizpildījām visas spraugas ar karstu līmi. Mēs pārklājām visu kreiso, labo un aizmugurējo virsmu ar baltu printera papīru un sagriezām to pareizajā izmērā, izmantojot x-acto nazi. Mēs krāsojām papīru melnā krāsā, kad tas tika pielīmēts uz klavierēm, un visas taustiņas nokrāsojām baltā krāsā. Atsaucieties uz iepriekšējā soļa plānu, lai atrastu gabalu orientāciju. Izmantojot urbi, izveidojiet caurumu slēdzim saskaņā ar diagrammu un izmantojiet pārzāģēšanas zāģi, lai padarītu to pareiza izmēra (⅛”x3/4”).

4. solis: kodēšana

Klavieru programmēšanai mēs izmantojām divas Arduino vienības. Abu arduino kods ir zemāk:

Pirmais Arduino

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 () {

// ja tiek konstatēta pogas A0 nospiešana

ja (digitalRead (A0) == HIGH) {

tonis (8, 440, 100); // atskaņot signālu 57 (A4 = 440 Hz)

}

// ja tiek konstatēta pogas A1 nospiešana

ja (digitalRead (A1) == HIGH) {

tonis (8, 494, 100); // atskaņot signālu 59 (B4 = 494 Hz)

}

// ja tiek konstatēta pogas A2 nospiešana

ja (digitalRead (A2) == HIGH) {

tonis (8, 523, 100); // atskaņot signālu 60 (C5 = 523 Hz)

}

// ja tiek konstatēta pogas A3 nospiešana

ja (digitalRead (A3) == HIGH) {

tonis (8, 587, 100); // atskaņot toni 62 (D5 = 587 Hz)

}

// ja tiek konstatēta A4 pogas nospiešana

ja (digitalRead (A4) == HIGH) {

tonis (8, 659, 100); // atskaņot toni 64 (E5 = 659 Hz)

}

// ja tiek konstatēta pogas A5 nospiešana

ja (digitalRead (A5) == HIGH) {

tonis (8, 698, 100); // atskaņot signālu 65 (F5 = 698 Hz)

}

kavēšanās (10); // Nedaudz aizkavējiet, lai uzlabotu simulācijas veiktspēju

}

/*

Otrais Arduino:

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 () {

// ja tiek konstatēta pogas A0 nospiešana

ja (digitalRead (A0) == HIGH) {

tonis (8, 784, 100); // atskaņot toni 67 (G5 = 784 Hz)

}

// ja tiek konstatēta pogas A1 nospiešana

ja (digitalRead (A1) == HIGH) {

tonis (8, 880, 100); // atskaņot signālu 69 (A5 = 880 Hz)

}

// ja tiek konstatēta pogas A2 nospiešana

ja (digitalRead (A2) == HIGH) {

tonis (8, 988, 100); // atskaņot signālu 71 (B5 = 988 Hz)

}

// ja tiek konstatēta pogas A3 nospiešana

ja (digitalRead (A3) == HIGH) {

tonis (8, 1047, 100); // atskaņot signālu 72 (C6 = 1047 Hz)

}

// ja tiek konstatēta A4 pogas nospiešana

ja (digitalRead (A4) == HIGH) {

tonis (8, 1175, 100); // atskaņot signālu 74 (D6 = 1175 Hz)

}

// ja tiek konstatēta pogas A5 nospiešana

ja (digitalRead (A5) == HIGH) {

tonis (8, 1319, 100); // atskaņot signālu 76 (E6 = 1319 Hz)

}

kavēšanās (10);

// Nedaudz aizkavējiet, lai uzlabotu simulācijas veiktspēju

}

Lai lejupielādētu kodu katrā Arduino, pievienojiet to datoram, ievadiet atbilstošo kodu vietnē https://codebender.cc/ un lejupielādējiet kodu, noklikšķinot uz “palaist arduino”. Ja tas nedarbojas, mēģiniet vēlreiz un pārbaudiet savu kodu, lai noņemtu kļūdas. Atcerieties arī izvēlēties pareizo USB portu.

5. darbība: ķēdes pārbaude uz maizes dēļa

Mēs izveidojām klavieru shēmas plānu TinkerCAD. Atsaucieties uz šo diagrammu, lai izveidotu divas identiskas shēmas uz fiziskās maizes dēļa ar materiāliem, kurus savācāt 1. darbībā.

6. darbība: taustiņu/pogu piestiprināšana

Mēs paņēmām 1 collas un 1 pēdas MDF koka dēli un sākām līmēt atslēgas ar koka līmi. Vispirms mēs ar zīmuli izdarījām marķējumus, kas gāja pāri, vienu away”attālumā no viena gala, vienu away” attālumā no otra gala. Tad mēs uzklājām līmi veļas šķipsnas atvērtajai pusei un pielīmējām tā, lai atslēgu baltās atslēgas daļas puse būtu izlīdzināta ar atslēgām. Mēs atkārtojām šo procesu pārējiem taustiņiem, novietojot vienu blakus otram. Kad bijām pabeiguši, vēlāk nozāģējām 2 ½”x ¾” x ¾”priedes koka gabalus un ½” x ¾”x ⅞” priedes koka gabalu.

Mēs izgatavojām vēl 1 x 10 collu MDF koka dēli, kas kalpoja kā pogu turētājs. Mēs urbām caurumus, kas atbilst attālumam no drēbju tapas līdz drēbju tapai. Pēc tam mēs spiedām pogas stieples galus caur caurumiem katram un saliekām to tā, lai vienas pogas perpendikulārie vadi būtu viens no otra, un visi pogu stieples gali bija sakārtoti kā vilciena sliedes. Pēc tam mēs paņēmām 2 garus, neizolētus stieples gabalus, kas stiepās no 6. pogas līdz nedaudz pāri malai, un pielodējām tos, lai tie būtu piestiprināti un perpendikulāri pogas stieples galu galiem, kas ir vistuvāk centram. Lodējot, noteikti izmantojiet pietiekami daudz stieples, lai savienotu katru komponentu, bet mēģiniet neizmantot pārāk daudz, jo tas aizņems vietu klavieru iekšpusē.

7. solis: shēmas uzstādīšana

Pēc rāmja nostiprināšanas mēs uzstādījām gaismas diodes caurumos un nostiprinājām tās ar karstu līmi, vienlaikus savienojot vadus un rezistorus ar gaismas diodēm, izmantojot lodāmuru. Mēs novērsām visus vaļīgos savienojumus ar elektrisko lenti, lai novērstu īssavienojumu. Mēs krāsojām augšējo pusi melnu tāpat kā pārējās puses.

Mēs urbām divus caurumus baterijām apakšējās virsmas kreisajā un labajā pusē, izurbjot divus ¾”caurumus blakus. Pēc tam klavieres bija gatavas, lai mēs varētu uzstādīt ķēdi. Mēs lodējām komponentus saskaņā ar maizes dēļa diagrammu. Pēc lodēšanas pabeigšanas noteikti pārklājiet visus atvērtos savienojumus ar elektrisko lenti.

8. darbība: atslēgu pieslēgšana vadiem

Šajā brīdī atslēgas mehānisma kustīgās daļas bija savās vietās, tāpēc viss, kas jādara, ir savienot atslēgas ar ķēdi, lai radītu skaņu. Mēs sākām, vītot 3 collu vadu caur katru drēbju tapu un pielodēt to pie viena no pogas elektrodiem. Mēs sakārtojām elektrodus, lai mēs varētu savienot vienu elektrodu no katras pogas uz pozitīvo pusi, un daļa ar vadu, kas iet caur drēbju tapu, būtu negatīvā puse. Mūsu ķēde izskatījās šādi:

Kad vadi bija pielodēti kopā, mēs zem taustiņiem pielīmējām apakšējo plāksni ar pogām. Tas padarīja to tā, ka, nospiežot vienu no taustiņiem, viena no pogām tiktu nospiesta. Šādi izskatījās pabeigtais atslēgu aparāts.

Uzstādiet atslēgu aparātu uz trim 1,5”augstiem koka kātiem, lai paceltu atslēgas virs priekšējā rāmja lūpas.

9. solis: Klavieres korpusa aizzīmogošana

Ar to tika pabeigtas klavieru sastāvdaļas. Viena lieta, kas mums bija jādara pirms galīgās montāžas, bija pielīmēt ¾”x ¾” x 3”priedes koka gabalu virs katra skaļruņa atveres, lai nodrošinātu malas skaļruņu uzstādīšanai. Mēs pielīmējām skaļruņus uz koka ar karstu līmes pistoli.

Tālāk mums bija jāievieto shēma klavieru rāmī. Lai gan jūs to varat darīt, kā vēlaties, mēs iesakām ievietot Arduinos zem atslēgas aparāta un novietot vadus aiz taustiņiem. Tad, lai atbalstītu atslēgas, mēs nolikām 2 ½”x ¾” x ¾”priežu koka pāļus pie sāniem (kas bija perpendikulāri priekšpusei) tieši blakus stūra blokiem un karsti pielīmēja to, un karsti pielīmēja ½” x ¾”x ⅞” priežu koka pāļi vidū starp 2 citiem priedes koka pāļiem. Pēc tam mēs paņēmām atslēgu aparātu un novietojām to tieši uz 3 priežu koka ķekatām. Kad vadi bija paslēpti, mēs pielīmējām augšpusi pa kreisi, pa labi un aizmuguri, uz malām uzliekot karstu līmi. Visbeidzot, mēs pielīmējām priekšējo paneli uz klavierēm. Gatavam produktam vajadzētu izskatīties šādi:

Mēs ceram, ka jums patika mūsu elektroanalogo klavieru veidošana. Atliek tikai ļaut mūzikai plūst - caur jauno klavieru vadiem.

10. solis: pārdomas

Viena lieta, kas mums patika mūsu projektā, bija tā, ka tas bija oriģināls un teorētiski to varēja izmantot un baudīt ikviens. Tas nav parasts displeja priekšmets, tā drīzāk ir rotaļlieta, ko var izmantot izklaidei un var satuvināt cilvēkus tā, kā mūsu sabiedrībā notiek mūzika.

Viena lieta, ko mēs mainītu, ir īsāku vadu izmantošana, lai būtu vieglāk ievietot ķēdi klavierēs. Mums bija jāiespiež ķēdes ierīcē, tāpēc būtu bijis vieglāk, ja nebūtu nevajadzīgu stieples garumu, kas aizņem vietu. Šo problēmu var izvairīties, ja ķēde ir novietota uz PCB shēmas plates. Tas padara ķēdi tīrāku un kompaktāku, tāpat kā uz maizes dēļa. Ja mēs izmantotu PCB plati, ķēdē būtu mazāk vadu, kas aizņem vietu.

Ja mēs šo projektu darītu citādi, mēs vispirms izstrādātu ķēdes detaļas, jo tā bija visvairāk laikietilpīgā daļa. Būtu bijis vieglāk noformēt klavieru rāmi, ņemot vērā ķēdes iespējas, nevis iegūt neskaidru priekšstatu par ķēdi, sākot veidot klavieru rāmi. Tādējādi būtu vieglāk integrēt shēmu klavierēs, nevis izdomāt elektroinstalāciju, atrodoties ceļā.