Piano elèctric-analògic: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

La música és una part important de la nostra cultura: tothom gaudeix escoltant música. Però si bé escoltar música és una cosa, aprendre a fer música és una altra cosa. De la mateixa manera, si bé fer música és una tasca difícil, construir un instrument musical és un repte completament nou. Normalment, els instruments musicals són costosos de fabricar, ja que només s’utilitzen els millors materials per crear l’obra d’art, però a mesura que passa el temps, la nostra tecnologia evoluciona i hem descobert noves formes de fer música que els instruments musicals tradicionals.

Construir un piano mai ha estat tan fàcil. De fet, construir un piano mai ha estat tan rústicament casolà, però, no obstant això, aquest estil nostàlgic viu és probablement el que buscàveu. Ens vam inspirar en un disseny de circuits que vam trobar en un fulletó d’electrònica d’Elenco mentre apreníem sobre electrònica a la nostra classe d’enginyeria de novè. Tot i que el circuit no semblava un piano, va ser capaç de fer diferents sons electrònics igual que les notes musicals produïdes per un piano. Volíem fer un pas més enllà i integrar el circuit al quadre d’un piano. Fent això, vam poder crear un piano fals que pogués produir diferents sons com un de real. Així que gaudiu aprenent a fer el nostre "piano electroanalògic", una nova manera de fer la música que tothom estima.

Pas 1: Obtenir els béns

Nombre de materials / eines

• Materials:

  • Fusta MDF

    • 3 peces
    • 12 "x 1/8" x 12"

  • Altaveus

    • 2 "de diàmetre
    • 2 peces

  • LEDs grocs

    • 1/8 "de diàmetre
    • 14 peces

  • LEDs verds

    • 1/8 "de diàmetre
    • 1 peces

  • Espines de roba Everbilt

    12 peces

  • Paper d'impressora blanc

    • 8,5 "x 11"
    • 2 fulls

  • Broquetes

    • 8 "x 1/8"
    • 2 pals

  • Pintura negra Blickeric

    1 llauna

  • Interruptor lliscant de pin de 3 pins

    • 1/8 "x 3/4"
    • 1 peça

  • Fusta de pi

    • 1 'x 1'
    • 1 quadrat

  • Fil de coure aïllat

    19 peus

  • Clip de bateria de 9v

    1 peces

  • Botons de pressió

    12 peces

  • Arduino UNO i Cords

    2 de cadascun

• Eines necessàries:

  • Premsa de trepant
  • Serra de cinta

  • Pinça

  • Serra d’enfrontament
  • Dossier
  • Pinzell
  • Pistola de cola calenta
  • Trepant de mà
  • Cola de fusta
  • Paper de vidre (grana de 120 i 220)
  • Saw de desplaçament
  • Ganivet X-Acto
  • Cola d’Elmer
  • Regle d'acer amb suport de suro
  • Estora
  • Broca de 3/4"
  • Broca de 1/8"
  • Fil de soldadura de plom / estany
  • Decapants de filferro
  • Soldador

Pas 2: fabricació dels components del marc

Amb una serra de cinta, vam retallar els panells frontal, posterior, inferior, superior, esquerre i dret de fusta MDF de ⅛”i vam arxivar els laterals. A continuació, vam retallar 12 claus de fusta de pi de ¾”i vam lijar les vores. Per últim, hem retallat quatre daus de fusta de pi de ¾”per ajudar a suportar els laterals durant el procés de muntatge. Després, vam retallar un tauló de fusta MDF d’1 polzada per 1 peu i el vam guardar per a més endavant. Utilitzeu el plànol següent per fer referència a la mida i les formes dels panells. Les dimensions generals del piano són 10”x2,5” x5”. És important tenir en compte que, tot i que el nostre dibuix té 14 tecles, el piano només té capacitat per a 12 tecles.

Pas 3: munteu el marc

Per muntar el marc, hem enganxat els cubs de fusta de pi des d’abans fins a la placa inferior a aproximadament ⅛”de distància de les vores. Després, vam enganxar en calent els panells esquerre, dret i posterior al palen inferior i els suports del cub. Per acabar, omplim qualsevol buit amb cola calenta. Vam cobrir tota la superfície esquerra, dreta i posterior amb paper d'impressora blanc i la vam tallar a la mida adequada amb un ganivet x-acto. Vam pintar el paper de negre un cop enganxat al piano i vam pintar totes les tecles de blanc. Feu referència al plànol del pas anterior per trobar l'orientació de les peces. Amb un trepant, feu el forat de l’interruptor d’acord amb el diagrama i utilitzeu una serra d’afrontament per obtenir la mida adequada (⅛”x3 / 4”).

Pas 4: Codificació

Hem utilitzat dues unitats Arduino per programar el piano. A continuació es mostra el codi dels dos arduinos:

Primer Arduino

int pos = 0;

configuració nul·la () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, OUTPUT);

pinMode (A1, INPUT);

pinMode (A2, INPUT);

pinMode (A3, INPUT);

pinMode (A4, INPUT);

pinMode (A5, INPUT);

}

bucle buit () {

// si es detecta el botó sobre A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

to (8, 440, 100); // to de reproducció 57 (A4 = 440 Hz)

}

// si es detecta prémer el botó a A1

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

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

}

// si es detecta prémer el botó a A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

to (8, 523, 100); // to de reproducció 60 (C5 = 523 Hz)

}

// si es detecta la pulsació del botó a A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

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

}

// si es detecta la pressió del botó a A4

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

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

}

// si es detecta prémer el botó a A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

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

}

retard (10); // Retardar una mica per millorar el rendiment de la simulació

}

/*

Segon Arduino:

int pos = 0;

configuració nul·la () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, OUTPUT);

pinMode (A1, INPUT);

pinMode (A2, INPUT);

pinMode (A3, INPUT);

pinMode (A4, INPUT);

pinMode (A5, INPUT);

}

bucle buit () {

// si es detecta el botó sobre A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

to (8, 784, 100); // to de reproducció 67 (G5 = 784 Hz)

}

// si es detecta prémer el botó a A1

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

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

}

// si es detecta prémer el botó a A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

to (8, 988, 100); // to de reproducció 71 (B5 = 988 Hz)

}

// si es detecta la pulsació del botó a A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

to (8, 1047, 100); // to de reproducció 72 (C6 = 1047 Hz)

}

// si es detecta la pressió del botó a A4

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

to (8, 1175, 100); // to de reproducció 74 (D6 = 1175 Hz)

}

// si es detecta prémer el botó a A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

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

}

retard (10);

// Retardar una mica per millorar el rendiment de la simulació

}

Per descarregar el codi a cada Arduino, connecteu-ne un a un ordinador, introduïu el codi corresponent al lloc web https://codebender.cc/ i descarregueu-lo fent clic a "executar a arduino". Si això no funciona, torneu-ho a provar i assegureu-vos de verificar el codi per eliminar qualsevol error. A més, recordeu de seleccionar el port adequat per al USB.

Pas 5: provar el circuit en una placa de pa

Vam fer un pla del circuit del piano a TinkerCAD. Feu referència a aquest diagrama per crear dos circuits idèntics en una taula de suport física amb els materials que heu recollit al pas 1.

Pas 6: connectar tecles / botons

Vam agafar el tauló de MDF d’1 polzada per 1 peu i vam començar a enganxar les claus amb cola de fusta. Primer, vam fer marques amb un llapis que travessaven, a un ⅛”de distància d’un extrem, a un ⅜” de l’altre extrem. A continuació, hem aplicat cola al costat obert de la pinça de roba i l’hem enganxat de manera que el costat de la part blanca de les tecles estigui alineada amb les tecles. Hem repetit aquest procés per a la resta de les tecles, col·locant-les una al costat de l’altra. Un cop vam acabar, vam tallar 2 trossos de fusta de pi de ½”x ¾” x ¾”i un tros de fusta de pi de ½” x ¾”x ⅞”, per després.

Vam fer un altre tauló de fusta de MDF d’1 x 10 polzades que servia de suport per als botons. Vam fer forats que corresponien a distància de la pinça a la pinça. Després vam prémer els extrems de filferro del botó pels forats de cadascun i el vam doblegar de manera que els cables perpendiculars d’un botó estiguessin separats entre si i tots els extrems del filferro del botó estiguessin disposats com a vies del tren. Després, vam agafar 2 llargs trossos de filferro sense aïllar que s’estenien des del sisè botó fins a una mica per sobre de la vora i els vam soldar perquè quedessin units i perpendiculars als extrems dels extrems de filferro del botó més propers al centre. Quan soldeu, assegureu-vos d’utilitzar suficient cable per connectar cada component, però intenteu no fer-ne servir massa perquè ocuparà espai a l’interior del piano.

Pas 7: Instal·lació del circuit

Després de fixar el marc, vam instal·lar els LED als forats i els vam fixar al seu lloc amb cola calenta, mentre connectàvem els cables i les resistències als LED mitjançant un soldador. Hem cobert qualsevol connexió solta amb cinta elèctrica per evitar que es produís un curtcircuit. Vam pintar la cara superior de negre igual que els altres costats.

Hem perforat dos forats per a les bateries als costats esquerre i dret de la cara inferior perforant dos forats de ¾”un al costat de l’altre. Després d'això, el piano ja estava preparat per instal·lar el circuit. Hem soldat els components segons el diagrama de la taula de treball. Assegureu-vos de cobrir qualsevol connexió oberta amb cinta elèctrica després d’acabar de soldar.

Pas 8: Connexió de les claus

En aquest punt, les parts mòbils del mecanisme de claus estaven al seu lloc, de manera que tot el que cal fer és connectar les tecles al circuit per produir so. Vam començar enfilant un fil de 3 polzades per cada pinça de roba i el vam soldar a un dels elèctrodes del botó. Vam alinear els elèctrodes de manera que poguéssim connectar un elèctrode de cada botó al costat positiu i la part amb el fil que travessés la pinça per a la roba seria el costat negatiu. El nostre circuit tenia aquest aspecte:

Un cop soldats els cables, vam enganxar la placa inferior amb els botons que hi havia sota les claus. Això va fer que, si es premia una de les tecles, es premés un dels botons. Així era l’aparell de claus completat.

Munteu l’aparell de claus en tres xanques de fusta d’1,5”d’alçada per elevar les claus per sobre del llavi del marc frontal.

Pas 9: Segellar el cos del piano

Amb això, es van acabar els components del piano. Una cosa que havíem de fer abans del muntatge final era enganxar un tros de fusta de pi de ¾”x ¾” x 3”sobre cada forat dels altaveus per proporcionar un ressalt on muntar els altaveus. Vam enganxar els altaveus a la fusta amb una pistola de cola calenta.

A continuació, vam haver de col·locar el circuit al marc del piano. Tot i que podeu fer-ho de la manera que vulgueu, us recomanem que col·loqueu els Arduinos sota l’aparell de claus i que col·loqueu els cables darrere de les claus. A continuació, per recolzar les claus, posem els xanques de fusta de pi de 2 ½ "x ¾" x ¾ "als laterals (que eren perpendiculars a la part frontal) just al costat dels blocs de cantonada, els vam enganxar en calent i enganxar en calent el ½" x ¾”x ⅞” xanques de fusta de pi al mig entre els altres 2 xanques de fusta de pi. Després, vam agafar l’aparell clau i el vam col·locar just als 3 xanques de fusta de pi. Un cop amagats els cables, vam enganxar la part superior a les cares esquerra, dreta i posterior posant cola calenta a les vores. Per últim, vam enganxar el tauler frontal al piano. El producte complet ha de tenir aquest aspecte:

Esperem que us hagi agradat construir el nostre piano electroanalògic. L’únic que queda per fer és deixar que la música flueixi a través dels cables del vostre nou piano.

Pas 10: Reflexió

Una cosa que ens va agradar del nostre projecte era que era original i teòricament podia ser utilitzat i gaudit de tothom. No es tracta d’un element de visualització normal, és més aviat una joguina que es pot fer servir per a l’entreteniment i que pot reunir a la gent tal com ho fa la música a la nostra societat.

Una cosa que canviaríem és fer servir cables més curts perquè sigui més fàcil encaixar el circuit dins del piano. Havíem d’encallar els circuits al dispositiu, de manera que hauria estat més fàcil si no hi haguessin longituds de fil innecessàries que ocupessin espai. Aquest problema es pot evitar si es col·loca el circuit en una placa de circuits PCB. Això fa que el circuit sigui més net i compacte igual que a la taula de treball. Si utilitzéssim una placa PCB, el circuit tindria menys cables que ocuparien espai.

Si féssim aquest projecte de manera diferent, primer elaboraríem els detalls del circuit perquè era la part que més temps requeria. Hauria estat més fàcil dissenyar el marc del piano al voltant de les capacitats del circuit en lloc de tenir una idea difusa del circuit quan es començava a construir el marc del piano. Això facilitaria la integració del circuit al piano en lloc d’haver d’esbrinar el cablejat sobre la marxa.