Elektrinis-analoginis fortepijonas: 10 žingsnių (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Muzika yra didelė mūsų kultūros dalis - visiems patinka klausytis muzikos. Bet nors klausytis muzikos yra vienas dalykas, mokytis muzikuoti - kitas dalykas. Panašiai, nors muzikuoti yra sudėtinga užduotis, sukurti muzikos instrumentą yra visiškai naujas iššūkis. Paprastai muzikos instrumentų gamyba yra brangi, nes meno kūriniui sukurti naudojamos tik geriausios medžiagos, tačiau laikui bėgant mūsų technologijos tobulėja ir mes atradome naujus muzikos kūrimo būdus nei tradiciniai muzikos instrumentai.

Pastatyti pianiną dar niekada nebuvo taip paprasta. Tiesą sakant, fortepijono kūrimas taip pat niekada nebuvo taip kaimiškai pagamintas, tačiau vis dėlto tas ryškus nostalgiškas stilius greičiausiai buvo tai, ko jūs ieškojote. Mus įkvėpė grandinės dizainas, kurį radome „Elenco“elektronikos knygelėje, mokydamiesi apie elektroniką devintos klasės inžinerijos klasėje. Nors grandinė neatrodė kaip fortepijonas, ji sugebėjo skleisti skirtingus elektroninius garsus, kaip ir fortepijono sukurtos muzikos natos. Mes norėjome žengti šį žingsnį toliau ir integruoti grandinę į fortepijono rėmą. Tai darydami galėjome sukurti netikrą fortepijoną, kuris galėtų skleisti skirtingus garsus kaip tikras. Taigi mėgaukitės mokydamiesi kurti „Electro-analog Piano“-naują būdą kurti muziką, kuri patinka visiems.

1 žingsnis: gaukite prekes

Sąrašas medžiagų/įrankių

• Medžiagos:

  • MDF mediena
    • 3 vnt
    • 12 "x 1/8" x 12"

  • Garsiakalbiai

    • 2 "skersmens
    • 2 gabalėliai

  • Geltoni šviesos diodai

    • 1/8 "skersmens
    • 14 vienetų

  • Žali šviesos diodai

    • 1/8 "skersmens
    • 1 vnt

  • „Everbilt“drabužių segtukai

    12 vienetų

  • Baltas spausdintuvo popierius

    • 8,5 x 11 colių
    • 2 lapai

  • Iešmai

    • 8 "x 1/8"
    • 2 lazdelės

  • Blickeric juodi dažai

    1 skardinė

  • 3 kontaktų kaiščio slankiklis

    • 1/8 "x 3/4"
    • 1 gabalėlis
  • Pušies mediena
    • 1 'x 1'
    • 1 kvadratas
  • Izoliuota varinė viela

    19 pėdų

  • 9v akumuliatoriaus spaustukas

    1 vnt

  • Mygtukai

    12 vienetų

  • „Arduino UNO“ir „Cords“

    2 iš kiekvieno

• Reikalingi įrankiai:

  • Gręžimo presas

  • Juostinis pjūklas

  • Gnybtas
  • Įveikimo pjūklas
  • Failas
  • Dažų teptukas
  • Karšto klijų pistoletas
  • Rankinis grąžtas
  • Medienos klijai
  • Švitrinis popierius (120 ir 220 grūdėtumo)
  • Slinkties pjūklas
  • „X-Acto“peilis
  • Elmerio klijai
  • Plieninė liniuotė su kamštienos atrama
  • Mat
  • 3/4 "gręžtuvas
  • 1/8 colio gręžtuvas
  • Švino/alavo litavimo viela
  • Vielos nuėmikliai
  • Lituoklis

2 žingsnis: rėmo komponentų gamyba

Naudodami juostinį pjūklą, iš MD”MDF medienos išpjovėme priekines, galines, apatines, viršutines, kairias ir dešines plokštes ir apkalome šonus. Tada iš ¾ colių pušies medžio išpjovėme 12 raktų ir nušlifavome kraštus. Galiausiai iš ¾ colių pušies medienos išpjovėme keturis kubelius, kad surinkimo proceso metu būtų galima paremti šonus. Tada mes išpjovėme 1 colio 1 pėdos MDF medžio lentą ir išsaugojome ją vėlesniam laikui. Naudokite toliau pateiktą planą, kad nurodytumėte plokščių dydį ir formą. Bendri fortepijono matmenys yra 10”x 2,5” x 5”. Svarbu pažymėti, kad nors mūsų piešinyje yra 14 klavišų, fortepijone telpa tik 12 klavišų.

3 žingsnis: Surinkite rėmą

Norėdami surinkti rėmą, pušies medienos kubelius klijavome iš ankstesnės pusės į apatinę plokštę maždaug ⅛ colio atstumu nuo kraštų. Tada mes karštai priklijavome kairę, dešinę ir galines plokštes prie apatinės blyškios ir kubo atramų. Norėdami tai padaryti, užpildykite visas spragas karštais klijais. Visą kairįjį, dešinįjį ir galinį paviršius padengėme baltu spausdintuvo popieriumi ir supjaustėme reikiamo dydžio, naudodami „x-acto“peilį. Mes nudažėme popierių juodai, kai jis buvo priklijuotas prie fortepijono, ir visus klavišus nudažėme balta spalva. Norėdami rasti dalių orientaciją, remkitės ankstesnio žingsnio planu. Naudodami grąžtą, padarykite skylę jungikliui pagal schemą ir naudokite pjūklelį, kad jis būtų tinkamo dydžio (⅛”x3/4”).

4 žingsnis: kodavimas

Mes panaudojome du „Arduino“įrenginius fortepijonui programuoti. Abiejų arduinos kodas yra žemiau:

Pirmasis 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 () {

// jei aptinkamas mygtuko paspaudimas A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

tonas (8, 440, 100); // grojimo tonas 57 (A4 = 440 Hz)

}

// jei aptinkamas A1 paspaudimas

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

tonas (8, 494, 100); // leisti 59 toną (B4 = 494 Hz)

}

// jei aptinkamas mygtuko paspaudimas A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

tonas (8, 523, 100); // leisti 60 toną (C5 = 523 Hz)

}

// jei aptinkamas mygtuko paspaudimas A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

tonas (8, 587, 100); // grojimo tonas 62 (D5 = 587 Hz)

}

// jei aptinkamas A4 mygtuko paspaudimas

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

tonas (8, 659, 100); // leisti 64 toną (E5 = 659 Hz)

}

// jei aptinkamas mygtuko paspaudimas A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

tonas (8, 698, 100); // leisti tonas 65 (F5 = 698 Hz)

}

vėlavimas (10); // Šiek tiek atidėkite, kad pagerintumėte modeliavimo našumą

}

/*

Antrasis 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 () {

// jei aptinkamas mygtuko paspaudimas A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

tonas (8, 784, 100); // grojimo tonas 67 (G5 = 784 Hz)

}

// jei aptinkamas A1 paspaudimas

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

tonas (8, 880, 100); // leisti 69 toną (A5 = 880 Hz)

}

// jei aptinkamas mygtuko paspaudimas A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

tonas (8, 988, 100); // leisti 71 toną (B5 = 988 Hz)

}

// jei aptinkamas mygtuko paspaudimas A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

tonas (8, 1047, 100); // leisti 72 toną (C6 = 1047 Hz)

}

// jei aptinkamas A4 mygtuko paspaudimas

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

tonas (8, 1175, 100); // leisti 74 toną (D6 = 1175 Hz)

}

// jei aptinkamas mygtuko paspaudimas A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

tonas (8, 1319, 100); // leisti 76 toną (E6 = 1319 Hz)

}

vėlavimas (10);

// Šiek tiek atidėkite, kad pagerintumėte modeliavimo našumą

}

Norėdami atsisiųsti kodą į kiekvieną „Arduino“, prijunkite jį prie kompiuterio, įveskite atitinkamą kodą į svetainę https://codebender.cc/ ir atsisiųskite kodą spustelėdami „Vykdyti arduino“. Jei tai neveikia, bandykite dar kartą ir būtinai patikrinkite kodą, kad pašalintumėte klaidas. Taip pat nepamirškite pasirinkti tinkamo USB prievado.

5 veiksmas: grandinės bandymas ant duonos lentos

Mes sukūrėme fortepijono grandinės planą TinkerCAD. Remdamiesi šia schema, sukurkite dvi identiškas grandines ant fizinės lentos su medžiagomis, kurias surinkote atlikdami 1 veiksmą.

6 veiksmas: klavišų/mygtukų pritvirtinimas

Mes paėmėme 1 colio 1 pėdos MDF medžio lentą ir pradėjome klijuoti raktus medžio klijais. Pirma, pieštuku pažymėjome ženklus, einančius per vieną colį nuo vieno galo, vieną atstumo nuo kito galo. Tada ant atviros skalbinių segtuko pusės užtepėme klijų ir priklijavome taip, kad raktų baltos raktų dalies pusė būtų sulygiuota su raktais. Mes pakartojome šį procesą likusiems klavišams, uždėdami vieną šalia kito. Kai baigsime, vėliau nupjausime 2 ½”x ¾” x ¾”pušies medienos gabalus ir ½” x ¾”x ⅞” pušies medienos gabalėlį.

Mes pagaminome dar 1 x 10 colių MDF medžio lentą, kuri buvo laikoma sagoms. Mes gręžėme skyles, atitinkančias atstumą nuo skalbinių segtuko iki skalbinių segtukų. Tada mes išstumėme mygtukų vielos galus per kiekvieno skylutes ir sulenkėme taip, kad vieno mygtuko statmenos vielos būtų viena nuo kitos, o visi sagų vielos galai būtų išdėstyti kaip traukinio bėgiai. Vėliau mes paėmėme 2 ilgas, neapšiltintas vielos dalis, kurios tęsėsi nuo 6 -ojo mygtuko iki šiek tiek per kraštą, ir lituodavome jas taip, kad jos būtų pritvirtintos ir statmenos mygtukų vielos galų arčiausiai centro. Lituodami būtinai naudokite pakankamai laidų kiekvienam komponentui prijungti, tačiau stenkitės nenaudoti per daug, nes tai užims vietą fortepijono viduje.

7 žingsnis: grandinės montavimas

Užfiksavę rėmą, mes įdėjome šviesos diodus į skyles ir pritvirtinome karštais klijais, o laidus ir rezistorius prijungėme prie šviesos diodų, naudodami lituoklį. Mes uždengėme visas laisvas jungtis elektros juosta, kad išvengtume trumpojo jungimo. Mes nudažėme viršutinę pusę juodai, kaip ir kitos pusės.

Mes išgręžėme dvi skylutes baterijoms kairėje ir dešinėje apatinio paviršiaus pusėse, išgręždami dvi ¾ colio skylutes. Po to pianinas buvo paruoštas mums įdiegti grandinę. Komponentus litavome pagal duonos lentos schemą. Baigę lituoti, būtinai uždenkite visas atviras jungtis elektros juosta.

8 žingsnis: raktų prijungimas

Šiuo metu judančios raktų mechanizmo dalys buvo vietoje, todėl viskas, ką reikia padaryti, yra prijungti raktus prie grandinės, kad būtų sukurtas garsas. Mes pradėjome sriegiu 3 colių vielą per kiekvieną drabužių segtuką ir lituojame prie vieno iš mygtuko elektrodų. Mes išdėstėme elektrodus taip, kad galėtume prijungti po vieną elektrodą iš kiekvieno mygtuko į teigiamą pusę, o dalis su viela, einančia per drabužių segtuką, būtų neigiama pusė. Mūsų grandinė atrodė taip:

Kai laidai buvo lituojami kartu, po klavišais priklijavome apatinę plokštę su mygtukais. Dėl to buvo paspaustas vienas iš klavišų, vienas mygtukas. Taip atrodė užbaigtas pagrindinis aparatas.

Sumontuokite raktų aparatą ant trijų 1,5 colio aukščio medinių polių, kad pakeltumėte raktus virš priekinio rėmo lūpos.

9 žingsnis: fortepijono korpuso sandarinimas

Taip buvo baigti fortepijono komponentai. Vienas dalykas, kurį turėjome padaryti prieš galutinį surinkimą, buvo klijuoti ¾”x ¾” x 3”pušies medžio gabalėlį ant kiekvienos garsiakalbio angos, kad būtų iškyla, ant kurios būtų galima pritvirtinti garsiakalbius. Garsiakalbius klijavome ant medžio karštu klijų pistoletu.

Toliau grandinę turėjome įdėti į fortepijono rėmą. Nors galite tai padaryti bet kokiu norimu būdu, rekomenduojame „Arduinos“pakišti po rakto aparatu ir laidus uždėti už klavišų. Tada, norėdami paremti raktus, mes uždėjome 2 ½ "x ¾" x ¾ "pušies medienos polius šonuose (kurie buvo statmeni priekinei daliai) prie pat kampinių blokų ir karštai priklijavome, o karštą klijavome ½" x ¾”x ⅞” pušies medienos stulpai viduryje tarp 2 kitų pušies medienos polių. Vėliau paėmėme raktų aparatą ir padėjome jį tiesiai ant 3 pušies medienos polių. Kai laidai buvo paslėpti, viršutinę dalį priklijavome prie kairės, dešinės ir galinės pusės, ant kraštų uždėdami karštų klijų. Galiausiai priekinį skydelį priklijavome prie fortepijono. Užbaigtas produktas turėtų atrodyti taip:

Tikimės, kad jums patiko statyti mūsų elektroanaloginį fortepijoną. Belieka leisti muzikai tekėti - per naujojo fortepijono laidus.

10 žingsnis: atspindys

Vienas dalykas, kuris mums patiko mūsų projekte, buvo tai, kad jis buvo originalus ir teoriškai gali būti naudojamas ir juo gali mėgautis visi. Tai nėra įprastas demonstravimo elementas, tai daugiau žaislas, kuris gali būti naudojamas pramogoms ir gali suburti žmones taip, kaip muzika mūsų visuomenėje.

Vienas dalykas, kurį norėtume pakeisti, yra trumpesnių laidų naudojimas, kad būtų lengviau pritaikyti grandinę pianino viduje. Turėjome įstrigti grandines į įrenginį, todėl būtų buvę lengviau, jei nebūtų nereikalingo ilgio vielos, kuri užimtų vietą. Šios problemos galima išvengti, jei grandinė įdėta į PCB plokštę. Tai daro grandinę tvarkingesnę ir kompaktiškesnę, kaip ir ant duonos lentos. Jei naudotume PCB plokštę, grandinėje būtų mažiau laidų, kurie užima vietą.

Jei šį projektą atliktume kitaip, pirmiausia išsiaiškintume grandinės detales, nes tai buvo daugiausiai laiko reikalaujanti dalis. Pradėjus kurti fortepijono rėmą, būtų buvę lengviau suprojektuoti fortepijono rėmą pagal grandinės galimybes, o ne turėti miglotą idėją apie grandinę. Taip būtų lengviau integruoti grandinę į fortepijoną, o ne kelyje išsiaiškinti laidus.