Tema Una fantasia al estilòfon: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Vaig decidir fer una joguina musical electrònica com a regal de Nadal per al meu fill petit. Vaig navegar pel web buscant inspiració i vaig trobar el Stylophone, un dispositiu en el qual vaig basar el meu propi disseny. De fet, he substituït les tecles curtes de l’estilòfon per altres de llargues, creant així una mena de bloc d’escriptura. De fet, podeu escriure personatges i fins i tot paraules en aquest bloc, i cada personatge tindria el seu propi "retrat sonor". Crec que seria útil per als nens que aprenen a escriure, fent que el procés d’aprenentatge sigui divertit.

Aquest article també s'ha publicat avui (21 de febrer de 2019) a Nuts and Volts, una revista per a aficionats a l'electrònica pràctica.

Pas 1: Circuit

El circuit és bàsicament un oscil·lador astable construït amb un

IC 555; podeu trobar una descripció de com funciona aquest circuit, per exemple, a www.electronics-tutorials.com. La freqüència de les oscil·lacions depèn dels valors de R1, R2 i C1, i es calcula com:

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

Per tant, si voleu canviar la freqüència, haureu de canviar R o C. Quan toqueu un estilòfon, canvieu R2 per canviar la freqüència del so. He transformat la fórmula (1) per separar R2:

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

L’interval del meu dispositiu inclou 12 notes: des de C6 (triat a voluntat) fins a C5 # / D5b; la raó d’això és purament geomètrica: he utilitzat una caixa de fusta disponible (198 x 98 x 31 mm) com a tancament del dispositiu i tires de alumini disponibles de 7 mm d’amplada; de manera que només hi cabien 12 tecles a l’amplada de la caixa.

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

Es pot trobar una taula completa aquí:

Prenem R1 = 10 kΩ i C1 = 100 nF, llavors R2 per a la freqüència de C6 (1046,50 Hz) calculada amb la fórmula (2) és de 1876 ohm (arrodonit al nombre sencer). Els valors per a altres freqüències es poden calcular de la mateixa manera; com més baixa sigui la freqüència, més gran serà el valor de R2. Afegim una sèrie de resistències (R3, R4, etc.) a R2; després, quan toqueu el punt ‘Tecla1’ amb el llapis òptic, es connecten al circuit (R2 + R3); quan toqueu el punt "Tecla2", us connecteu (R2 + R3 + R4), etc. Per tant, el valor de R3 es calcula com:

(3) R3 = 1/2 * {1,44 / (f (B5) * C1) - R1} - R2, on f (B5) - és la freqüència corresponent a la nota B5

Els altres valors es calculen de la mateixa manera, s’indiquen a la llista de materials. Si necessiteu calcular nous valors, podeu utilitzar una calculadora en línia, per exemple, una d’aquest lloc: www.ohmslawcalculator.com. Els valors de les resistències no són estàndard, és necessari combinar un valor requerit dels estàndards; no obstant això, podeu substituir les resistències permanents per retalladores i establir els valors necessaris amb un ohmímetre.

El circuit està muntat sobre una placa perforada, les connexions es realitzen amb cables flexibles. Suggereixo situar els components a la placa exactament tal com es posicionen al diagrama del circuit.

Pas 2: llista de materials

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; totes les resistències tenen una potència nominal de 0,125W

C1 = 100 nF, ceràmica; C2 = 10 mF x 10V, electrolític

LS1: un altaveu amb impedància de 8 ohm.

SW1: un commutador de commutació en miniatura

B1 = 4 x 1,5 V bateries tipus AA

Pas 3: Disposició física

Es veu l'exterior i l'interior del dispositiu a les imatges; Podeu escollir la vostra manera de col·locar els components al quadre.

Pas 4: claus

Les he fet a partir d’una tira d’alumini de la secció transversal de 7x1mm. Una fina capa d’òxid d’alumini que es forma a la superfície de les claus els protegeix d’una nova oxidació però no impedeix el contacte elèctric entre les claus i el llapis. Les imatges mostren un dibuix d’una clau i també expliquen com connectar els cables a les claus i fixar-les a la caixa. És important que els laterals laterals de les tecles no tinguin xamfrans, en cas contrari, l’agulla no es mouria sense problemes a la superfície.

Pas 5: llapis òptic

Vaig fer l’agulla a partir d’un bolígraf que va acabar el servei. El contacte que toca les tecles és, de fet, un passador d’un endoll; Vaig soldar-hi un cable flexible, vaig posar el passador al bolígraf i vaig omplir l’espai al voltant del passador amb una resina transparent. Hi ha un requisit: l’extrem del passador ha de ser mig rodó i tenir una superfície llisa. Cal evitar ratllar les tecles.

Pas 6: instruments i eines

Segur que necessitareu un ohmímetre si utilitzeu retalladors per establir els valors necessaris de R3, R4, etc.; si voleu obtenir notes exactes, podeu utilitzar un kamerton per sintonitzar el dispositiu. Es necessitarà un soldador i un tallador de filferro per muntar el circuit; una petita serra, un trepant i un arxiu: per fer les claus. Tanmateix, l’elecció d’altres eines depèn principalment del recinte que feu per al vostre dispositiu; No excloo que algú l’imprimeixi en 3D.

Pas 7: vídeo

Aquest vídeo mostra com crear un "retrat sonor" d'un personatge.