Elektriese analoog klavier: 10 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Musiek is 'n groot deel van ons kultuur - almal luister graag na musiek. Maar terwyl musiek luister is een ding, leer musiek maak is 'n ander ding. Alhoewel musiek maak 'n moeilike taak is, is die bou van 'n musiekinstrument 'n hele nuwe uitdaging. Gewoonlik is musiekinstrumente duur om te maak, aangesien slegs die beste materiaal gebruik word om die kunswerk te skep, maar soos die tyd aanstap, ontwikkel ons tegnologie en het ons nuwe maniere ontdek om musiek te maak as tradisionele musiekinstrumente.

Dit was nog nooit so maklik om 'n klavier te bou nie. Eintlik was die bou van 'n klavier ook nog nooit so rustiek tuisgemaak nie, maar tog was die lewendige nostalgiese styl waarskynlik waarna u in die eerste plek gesoek het. Ons is geïnspireer deur 'n kringontwerp wat ons in 'n elektroniese boekie van Elenco gevind het terwyl ons leer oor elektronika in ons negende graad ingenieurswese klas. Alhoewel die kring nie soos 'n klavier gelyk het nie, kon dit verskillende elektroniese klanke maak net soos die musieknote wat deur 'n klavier vervaardig is. Ons wou dit 'n stap verder neem en die kring in die raam van 'n klavier integreer. Deur dit te doen, kon ons 'n vals klavier skep wat verskillende klanke kan maak, net soos 'n regte klank. Leer dus om ons "elektro-analoog klavier" te maak, 'n nuwe manier om die musiek te maak waarvan almal hou.

Stap 1: Kry die goedere

Materiale/gereedskap

• Materiaal:

  • MDF Hout

    • 3 stukke
    • 12 "x 1/8" x 12"

  • Sprekers

    • 2 "deursnee
    • 2 stukke

  • Geel LED's

    • 1/8 "deursnee
    • 14 stukke

  • Groen LED's

    • 1/8 "deursnee
    • 1 stukke

  • Everbilt wasknypers

    12 stukke

  • Wit drukkerpapier

    • 8,5 "x 11"
    • 2 velle

  • Spies

    • 8 "x 1/8"
    • 2 stokkies

  • Swart verf

    1 blik

  • 3-pen pen skuif skakelaar

    • 1/8 "x 3/4"
    • 1 stuk

  • Pine Wood

    • 1 'x 1'
    • 1 vierkant

  • Geïsoleerde koperdraad

    19 voet

  • 9v batteryklem

    1 stukke

  • Drukknoppies

    12 stukke

  • Arduino UNO en toue

    2 van elk

• Vereiste gereedskap:

  • Boorpers
  • Bandsaag
  • Klamp
  • Coping Saw
  • lêer
  • Verfkwas
  • Warm gom geweer
  • Handboor
  • Houtgom
  • Skuurpapier (120 en 220 grint)
  • Rol saag
  • X-Acto-mes
  • Elmer's Glue
  • Liniaal van kurkstaal
  • Mat
  • 3/4 "boor
  • 1/8 "boor
  • Lood/blik soldeerdraad
  • Draadstroppers
  • Soldeerbout

Stap 2: Maak die komponente van die raam

Met 'n lagsaag het ons die voor-, agter-, onder-, bo-, linker- en regterpanele uit ⅛”MDF -hout uitgesny en die sye vasgemaak. Daarna sny ons 12 sleutels uit ¾”dennehout en skuur die rande. Laastens sny ons vier blokkies uit pine”dennehout om die sye te ondersteun tydens die monteerproses. Daarna sny ons 'n 1 duim by 1 voet MDF houtplank uit en stoor dit vir later. Gebruik die bloudruk hieronder om die grootte en vorms van die panele te verwys. Die algehele afmetings van die klavier is 10 "x2,5" x5 ". Dit is belangrik om daarop te let dat alhoewel ons tekening 14 sleutels bevat, die klavier slegs 12 sleutels bevat.

Stap 3: Monteer die raam

Om die raam te monteer, het ons die dennehoutblokkies van vroeër op die onderste plaat ongeveer ⅛”van die rande vasgeplak. Daarna het ons die linker-, regter- en agterpanele aan die onderste vaal en die kubussteun vasgeplak. Om dit af te handel, het ons enige gapings met warm gom ingevul. Ons bedek die hele linker-, regter- en agterkant van die oppervlak met wit drukkerpapier en sny dit met die x-acto-mes op die regte grootte. Ons het die papier swart geverf sodra dit op die klavier vasgeplak is en al die sleutels wit geverf het. Verwys na die bloudruk van die vorige stap om die oriëntasie van die stukke te vind. Gebruik 'n boor om die gat vir die skakelaar volgens die diagram te maak en gebruik 'n handvatsaag om die regte grootte (⅛ "x3/4") te maak.

Stap 4: Kodering

Ons het twee Arduino -eenhede gebruik om die klavier te programmeer. Die kode vir beide arduino's is hieronder:

Eerste Arduino

int pos = 0;

ongeldige opstelling () {

pinMode (A0, INVOER);

pinMode (8, UITGANG);

pinMode (A1, INVOER);

pinMode (A2, INVOER);

pinMode (A3, INVOER);

pinMode (A4, INVOER);

pinMode (A5, INVOER);

}

leemte -lus () {

// as knoppie druk op A0 bespeur word

if (digitalRead (A0) == HOOG) {

toon (8, 440, 100); // speel toon 57 (A4 = 440 Hz)

}

// as knoppie druk op A1 bespeur word

if (digitalRead (A1) == HOOG) {

toon (8, 494, 100); // speel toon 59 (B4 = 494 Hz)

}

// as knoppie druk op A2 opgespoor word

as (digitalRead (A2) == HOOG) {

toon (8, 523, 100); // speel toon 60 (C5 = 523 Hz)

}

// as knoppie druk op A3 bespeur word

if (digitalRead (A3) == HOOG) {

toon (8, 587, 100); // speel toon 62 (D5 = 587 Hz)

}

// as knoppie druk op A4 bespeur word

if (digitalRead (A4) == HOOG) {

toon (8, 659, 100); // speel toon 64 (E5 = 659 Hz)

}

// as knoppie druk op A5 opgespoor word

as (digitalRead (A5) == HOOG) {

toon (8, 698, 100); // speel toon 65 (F5 = 698 Hz)

}

vertraging (10); // Vertraag 'n bietjie om die simulasieprestasie te verbeter

}

/*

Tweede Arduino:

int pos = 0;

ongeldige opstelling () {

pinMode (A0, INVOER);

pinMode (8, UITGANG);

pinMode (A1, INVOER);

pinMode (A2, INVOER);

pinMode (A3, INVOER);

pinMode (A4, INVOER);

pinMode (A5, INVOER);

}

leemte -lus () {

// as knoppie druk op A0 opgespoor word

if (digitalRead (A0) == HOOG) {

toon (8, 784, 100); // speel toon 67 (G5 = 784 Hz)

}

// as knoppie druk op A1 bespeur word

if (digitalRead (A1) == HOOG) {

toon (8, 880, 100); // speel toon 69 (A5 = 880 Hz)

}

// as knoppie druk op A2 opgespoor word

if (digitalRead (A2) == HOOG) {

toon (8, 988, 100); // speel toon 71 (B5 = 988 Hz)

}

// as knoppie druk op A3 bespeur word

if (digitalRead (A3) == HOOG) {

toon (8, 1047, 100); // speel toon 72 (C6 = 1047 Hz)

}

// as knoppie druk op A4 bespeur word

if (digitalRead (A4) == HOOG) {

toon (8, 1175, 100); // speel toon 74 (D6 = 1175 Hz)

}

// as knoppie druk op A5 opgespoor word

as (digitalRead (A5) == HOOG) {

toon (8, 1319, 100); // speel toon 76 (E6 = 1319 Hz)

}

vertraging (10);

// Vertraag 'n bietjie om die simulasieprestasie te verbeter

}

Om die kode op elke Arduino af te laai, koppel die een aan op 'n rekenaar, voer die ooreenstemmende kode in op die webwerf https://codebender.cc/ en laai die kode af deur op "run on arduino" te klik. As dit nie werk nie, probeer weer en maak seker dat u u kode verifieer om foute te verwyder. Onthou ook om die regte poort vir die usb te kies.

Stap 5: Toets die stroombaan op 'n broodbord

Ons het 'n plan gemaak van die kring van die klavier op TinkerCAD. Verwys na hierdie diagram om twee identiese stroombane op 'n fisiese broodbord te skep met die materiaal wat u in stap 1 versamel het.

Stap 6: Bevestig sleutels/knoppies

Ons het ons MDF -houtplank van 1 duim by 1 voet geneem en die sleutels met houtgom begin plak. Eerstens het ons merke met 'n potlood gemaak, een ⅛ "weg van die een kant, een ⅜" van die ander kant af. Daarna het ons gom aan die oop kant van die wasknip aangebring en dit vasgemaak sodat die kant van die wit sleutelgedeelte van die sleutels in lyn was met die sleutels. Ons herhaal hierdie proses vir die res van die sleutels en plaas die een langs die ander. Sodra ons klaar was, het ons 2 stukke ½ "x ¾" x ¾ "dennehoutblokkies en 'n ½" x ¾ "x ⅞" stuk dennehout afgesaag, vir later.

Ons het nog 'n 1 "by 10" MDF -houtplank gemaak wat as houer vir die knoppies gedien het. Ons het gate geboor wat ooreenstem met die afstand van wasknipper tot wasknipper. Toe druk ons die knoppie se ente deur die gate vir elkeen en buig dit sodat die loodregte drade van die een knoppie van mekaar geskei is, en al die knoppies se punte is soos treinspore gerangskik. Daarna het ons 2 lang, nie -geïsoleerde stukke draad geneem wat van die sesde knoppie tot 'n entjie oor die rand gestrek het, en dit gesoldeer sodat hulle vasgemaak en loodreg op die punte van die knoppiesdraadpunte naaste aan die middel was. As u soldeer, moet u genoeg draad gebruik om elke komponent aan te sluit, maar probeer nie te veel nie, want dit sal ruimte aan die binnekant van die klavier inneem.

Stap 7: Die installering van die stroombaan

Nadat ons die raam vasgemaak het, het ons die LED's in die gate geïnstalleer en dit met warm gom vasgemaak, terwyl die drade en weerstande met die LED's verbind is deur 'n soldeerbout te gebruik. Ons het alle los verbindings met elektriese band bedek om te voorkom dat kortsluiting plaasvind. Ons het die bokant swart net soos die ander kante geverf.

Ons het twee gate vir die batterye in die linker- en regterkant van die onderkant geboor deur twee ¾”gate langs mekaar te boor. Daarna was die klavier gereed om die kring te installeer. Ons het die komponente volgens die broodborddiagram gesoldeer. Maak seker dat u alle oop verbindings met elektriese band bedek nadat u klaar is met soldeer.

Stap 8: Bedrading van die sleutels

Op hierdie stadium was die bewegende dele van die sleutelmeganisme in plek, dus al wat gedoen moet word, is om die sleutels aan die stroombaan te koppel om klank te produseer. Ons het begin deur 'n draad van 3 duim deur elke wasgoeddraad te trek en dit aan een van die elektrodes op die knoppie gesoldeer. Ons het die elektrodes in lyn gebring sodat ons een elektrode van elke knoppie aan die positiewe kant kon koppel, en die deel met die draad wat deur die wasgoedspeld loop, sou die negatiewe kant wees. Ons kring het so gelyk:

Sodra die drade aanmekaar gesoldeer is, het ons die onderste plaat vasgeplak met die knoppies daarop onder die sleutels. Dit het dit so gemaak dat as een van die sleutels ingedruk word, een van die knoppies gedruk sou word. So het die voltooide sleuteltoestel gelyk.

Monteer die sleuteltoestel op drie 1,5”hoë houtpale om die sleutels bo die rand van die voorste raam te lig.

Stap 9: Verseël die liggaam van die klavier

Hiermee was die komponente van die klavier klaar. Een ding wat ons voor die finale vergadering moes doen, was om 'n stuk "x" x 3 "stukke hout oor elke gat van die luidspreker te plak om 'n randjie te kry waarop die luidsprekers aangebring kon word. Ons het die luidsprekers met 'n warm lijmpistool op die hout vasgeplak.

Vervolgens moes ons die kring in die klavierraam plaas. Alhoewel u dit kan doen, raai ons u aan om die Arduinos onder die sleutelapparaat te plaas en die drade agter die sleutels te plaas. Om die sleutels te ondersteun, sit ons die 2 ½ "x ¾" x ¾ "dennehoutpale aan die kante (wat loodreg op die voorkant was) reg langs die hoekblokke, en dit warm vasplak, en die ½" warm plak dit vas x ¾”x ⅞” dennehoutpale in die middel tussen die 2 ander dennehoutpale. Daarna neem ons die sleuteltoestel en plaas dit reg op die drie dennehoutpale. Sodra die drade weggesteek was, het ons die bokant aan die linker-, regter- en agterkant vasgeplak deur warm gom op die rande te plak. Laastens het ons die voorpaneel op die klavier vasgeplak. Die voltooide produk moet so lyk:

Ons hoop dat u dit geniet het om ons elektro-analoog klavier te bou. Die enigste ding wat u hoef te doen is om die musiek te laat vloei - deur die drade van u nuwe klavier.

Stap 10: Besinning

Een ding wat ons van ons projek gehou het, was dat dit oorspronklik was en teoreties deur almal gebruik en geniet kon word. Dit is geen normale uitstallingsitem nie, dit is meer 'n speelding wat gebruik kan word vir vermaak en mense kan saambring soos musiek in ons samelewing doen.

Een ding wat ons sou verander, is om korter drade te gebruik, sodat dit makliker is om die stroombaan in die klavier te pas. Ons moes die stroombane in die toestel vasdruk, so dit sou makliker gewees het as daar nie onnodige lengtes draad was wat ruimte in beslag neem nie. Hierdie probleem kan vermy word as die kring op 'n printplaat geplaas word. Dit maak die kring netjieser en kompakter net soos op die broodbord. As ons 'n PCB -bord gebruik, sou die kring minder drade hê wat ruimte in beslag neem.

As ons hierdie projek anders sou doen, sou ons eers die besonderhede van die kring uitwerk, want dit was die mees tydrowende deel. Dit sou makliker gewees het om die raam van die klavier te ontwerp rondom die vermoëns van die stroombaan, eerder as om 'n vaag idee te hê van die stroombaan wanneer u die klavierraam begin bou. Dit sal dit makliker maak om die stroombaan in die klavier te integreer in plaas van om die bedrading onderweg te bepaal.