Eenvoudige elektroniese klavier: 3 stappe (met foto's)

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

Elektronika kan baie maklik geluide maak met net 'n handjievol dele. Hier is hoe u 'n eenvoudige klavier kan maak met 'n 555 -timer. Ek het hierdie kring ontwerp en getoets met behulp van Tinkercad, en toe die regte ding gebou.

Hier is alles wat u nodig het:

• 1 x 555 timer (Jameco)
• 8 x drukknoppies (Jameco)
• 1 x 100 nF kapasitor (Jameco)
• 1 x Weerstandsortiment - 390Ω, 620Ω, 910Ω, 2 x 1kΩ, 1.1kΩ, 1.3kΩ, 1.5kΩ, 6.2kΩ (Jameco)
• 1 x Piezo -zoemer (Jameco)
• 22 AWG -aansluitdraad (Jameco)
• 1 x 9V batteryaansluiting (Jameco)
• 1 x soldeerlose broodbord (Jameco)
• 1 x 9V battery

Stap 1: 'n Bietjie agtergrond

A (1kΩ) "," bo ": 0.3485342019543974," links ": 0.67578125," hoogte ": 0.08143322475570032," breedte ": 0.048828125}, {" noteID ":" NU0SMSRIFJYSKZN "," outeur ":" joshua.brooks "," text ":" R_B (wissel volgens noot) "," top ": 0.3534201954397394," links ": 0.3515625," hoogte ": 0.08143322475570032," breedte ": 0.3154296875}, {" noteID ":" NTR1FHAIFJYSL0Q "," outeur ":" joshua.brooks ", "text": "C (100 nF)", "top": 0.509771986970684, "links": 0.6787109375, "hoogte": 0.08143322475570032, "breedte": 0.048828125}] ">

Gevaar: Wiskunde lê voor …

As u nie omgee vir hoe hierdie ding werk nie en u wil begin werk, gaan dan verder met die volgende stap.

Hierdie klavier gebruik die verstelbare modus van 'n gewone 555 timer geïntegreerde stroombaan om die toon te produseer wat die luidspreker dryf (piezo -zoemer). As u nuuskierig is oor hoe 'n 555 -timer werk en die verskillende konfigurasiemodusse, is daar 'n goeie instruksie hieroor.

Elke musieknoot het 'n hooffrekwensie, dit is hoeveel keer per sekonde die ding wat die klank produseer, heen en weer vibreer per sekonde. Die frekwensie wat deur 'n 555 -timer in die astabiele modus vervaardig word, berus op die waardes van die kapasitor (C) en twee weerstande (R_A & R._B). Hierdie verhouding is

Ek het besluit om dit so te ontwerp dat R_A en C is dieselfde vir al die note (R_A is 1kΩ, en C is 100 nF). Dit laat R_B om die toon te gee. Dus, vir enige spesifieke frekwensie,

Die manier waarop hierdie ding bedraad is, vir 'n spesifieke knoppie R_B is die waarde van al die weerstande van die knoppie tot aan die einde van die weerstandsketting regs saamgevoeg. Dit was dus 'n kwessie om die regte weerstandsketting te vind om dit te laat werk. Die volgende tabel toon hoe die weerstande gekies is. Begin met die hoogste noot, R_B is vir elke noot bereken, en algemeen beskikbare resistors is gekies om R te benader_B.

Let op	frekwensie. (Hz)	RB (Ω)	Weerstand (e)
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
A5	880	7617	910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
B5	988	6731	390Ω + 6,2kΩ
C6	1047	6325	6,2kΩ

As gevolg van die keuse om algemeen beskikbare weerstande te gebruik om die gewenste waardes te benader, is die kleure effens af, maar nie veel nie.

Stap 2: Probeer voordat u onderdele koop

Ek het eers hierdie kring in Tinkercad 'gebou' om dit uit te probeer en seker te maak dat alles werk voordat ek die regte kring aanmekaar sit. Dit het my in staat gestel om verskillende weerstandswaardes en -konfigurasies (gratis!) Te probeer voordat ek met die finale ontwerp besluit het. Ek kon selfs in my blaaier hoor hoe dit klink.

Hier is die klavier in Tinkercad. Druk "Start Simulation" om dit te probeer.

Stap 3: Sit dit saam

Nadat u die dele aan die begin van hierdie instruksies uit die lys versamel het, is dit tyd om dit saam te stel.

Die lang rye aan die bokant en onderkant van die broodbord is bedoel om krag (+9 volt en grond) van die battery aan die res van die stroombaan te koppel. Hierdie rye is heeltemal elektronies verbind en werk as 'n draad tussen komponente wat in hul gate gedruk word. Uiteindelik word die swart draad (grond) aan die onderkant van die ry gekoppel, en die rooi draad (+9 volt) aan die boonste ry. Moet dit nog nie doen nie. U sal die battery laas aansluit.

Net so is elke kolom van 5 gate in die middelarea elektries verbind. Dus is twee dinge wat in dieselfde kolom ingeprop is, verbind asof deur 'n draad. Let daarop dat die kolomme bo en onder die leë gebied in die middel elektries geskei is.

Begin deur die 555 timer -chip in die broodbord te plaas. Dit sal in lyn gebring word sodat die kolletjie daarbo (pen 1 -aanwyser) links onder is as u daarna kyk. Plaas dit aan die regterkant van die broodbord sodat die penne oor die leë kanaal in die middel van die broodbord loop. Druk dit versigtig met eweredige druk af totdat al die penne in hul gate gekom het en die skyfie plat op die oppervlak van die broodbord sit.

Die penne van die 555 is genommer 1, 2, 3, 4 onderaan van links na regs en 5, 6, 7, 8 bo van regs na links. Hulle hardloop linksom en begin links onder.

Koppel pen 2 aan pen 6 van die 555 met behulp van 'n gepaste lengte aansluitdraad. U kan dit as die groen draad op die foto's hierbo sien. Verbind pen 1 met die grondry aan die onderkant. Koppel penne 4 en 8 aan die ry +9 volt bo -aan die bord.

Buig die leidings van een van die 1kΩ weerstande (bruin-swart-rooi) versigtig en verbind dit tussen pen 7 van die 555 en die +9 volt ry bo.

Verbind die kapasitor tussen penne 1 en 2 van die 555.

As die piëzo -zoemer wat u het, buigbare drade het, koppel dan die positiewe (rooi) draad aan pen 3 van die 555 -timer. Koppel die negatiewe (swart) draad aan die grondry aan die onderkant. Andersins, as u piezo stewige penne het, plaas dit dan op die broodbord regs van die 555 met die negatiewe pen iewers op die grondry. Vind waar die positiewe pen met die broodbord sal aansluit en plaas 'n aansluitdraad om die kolom met pen 3 van die 555 te verbind. Druk dan die piëzo op sy plek.

Nou, vir die knoppies. Begin deur 'n klein aansluitdraad tussen pen 7 van die 555 en 'n kolom aan die linkerkant te sit (sien die oranje draad in die prent hierbo). Vind die 6,2 kΩ weerstand (blou-rooi-rooi) en verbind dit tussen die ander kant van hierdie aansluitdraad en nog 'n kolom aan die linkerkant.

Plaas een van die drukknoppies sodat dit oor die kanaal in die middel van die broodbord lê, met die pen regs bo op dieselfde kolom as die weerstand. Druk dit versigtig op sy plek sodat dit heeltemal in die broodbord sit. Koppel 'n aangepaste lengte aansluitdraad tussen die onderste regter pen van die knoppie en pen 2 van die 555.

Nou is dit tyd vir 'n vinnige toets! Verbind die swart draad van die batteryaansluiting met die onderste (grond) ry en die rooi draad na die boonste (+9 volt) ry. Koppel die battery aan die batteryaansluiting. Probeer om die drukknop in te druk, en u moet 'n toon hoor! As u geen geluid hoor nie, kontroleer dan weer al u verbindings, maak seker dat die battery goed is en probeer weer. Na hierdie toets, ontkoppel die battery.

Nou word elk van die oorblywende knoppies van regs na links bygevoeg. Koppel die weerstand van die kolom van die vorige weerstand na die plek waar die volgende knoppie sal wees (4 rye links in die foto's hierbo). Plaas die volgende knoppie met die pen regs bo aan die ander kant van die weerstand. Koppel 'n klein aansluitdraad tussen die pen onder in die linkerkant van hierdie knoppie en die onderste pen van die knoppie aan die regterkant. Doen dit vir al die knoppies. Die weerstande in volgorde van regs na links sal wees:

• 390Ω (oranje-witbruin)
• 910Ω (wit-bruin-bruin)
• 1kΩ (bruin-swart-rooi)
• 1.1kΩ (bruin-bruin-rooi)
• 620Ω (blou-rooi-bruin)
• 1.3kΩ (bruin-oranje-rooi)
• 1.5kΩ (bruin-groen-rooi)

Nadat al die weerstande en knoppies aangebring is, koppel die battery weer aan en begin speel!