Elektricky analogové piano: 10 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Hudba je velkou součástí naší kultury - každý rád poslouchá hudbu. Ale zatímco poslouchat hudbu je jedna věc, naučit se dělat hudbu je věc druhá. Podobně, zatímco dělat hudbu je obtížný úkol, stavba hudebního nástroje je zcela nová výzva. Výroba hudebních nástrojů je obvykle drahá, protože k vytvoření uměleckého díla jsou použity pouze ty nejlepší materiály, ale jak čas plyne, naše technologie se vyvíjí a my jsme objevili nové způsoby tvorby hudby než tradiční hudební nástroje.

Stavba klavíru nikdy nebyla jednodušší. Ve skutečnosti nikdy nebylo stavění klavíru tak rustikálně domácí, ale přesto je ten živý nostalgický styl pravděpodobně to, co jste hledali na prvním místě. Inspirovali jsme se návrhem obvodu, který jsme našli v elektronické brožuře Elenco, když jsme se učili o elektronice v naší deváté třídě strojírenství. Přestože obvod nevypadal jako klavír, dokázal vydávat různé elektronické zvuky stejně jako hudební noty produkované klavírem. Chtěli jsme to udělat o krok dále a integrovat obvod do rámce piana. Tím jsme byli schopni vytvořit falešný klavír, který by mohl vydávat různé zvuky jako skutečný. Užijte si tedy výuku výroby našeho „elektro-analogového klavíru“, nového způsobu vytváření hudby, kterou každý miluje.

Krok 1: Získání zboží

Kusovník/Nástroje

• Materiály:

  • MDF dřevo

    • 3 kusy
    • 12 palců x 1/8 palců x 12 palců

  • Řečníci

    • 2 "průměr
    • 2 kusy

  • Žluté LED diody

    • Průměr 1/8"
    • 14 kusů

  • Zelené LED diody

    • Průměr 1/8"
    • 1 kusy

  • Everbilt kolíčky na prádlo

    12 kusů

  • Bílý papír do tiskárny

    • 8,5 palců x 11 palců
    • 2 listy

  • Špejle

    • 8 palců x 1/8 palců
    • 2 tyčinky
  • Blickeric černá barva

    1 plechovka

  • 3pinový kolíkový posuvný přepínač

    • 1/8 palce x 3/4 palce
    • 1 kus

  • Borové dřevo

    • 1 'x 1'
    • 1 čtverec

  • Izolovaný měděný drát

    19 stop

  • Klip na 9v baterii

    1 kusy

  • Tlačítka

    12 kusů

  • Arduino UNO a šňůry

    2 z každého

• Požadované nástroje:

  • Vrtačka
  • Pásová pila
  • Svorka
  • Coping Saw
  • Soubor
  • Malířský štětec
  • Pistole na horké lepidlo
  • Ruční vrtačka
  • Lepidlo na drevo
  • Brusný papír (zrnitost 120 a 220)
  • Scroll Saw
  • Nůž X-Acto
  • Elmerovo lepidlo
  • Korkové ocelové pravítko
  • Rohož
  • Vrták 3/4"
  • Vrták 1/8"
  • Pájecí drát olovo/cín
  • Odstraňovače drátů
  • Páječka

Krok 2: Výroba součástí rámu

Pomocí pásové pily jsme vyřezali přední, zadní, spodní, horní, levý a pravý panel ze dřeva F”MDF a opilovali boky. Dále jsme vystřihli 12 klíčů z borovicového dřeva ¾”a obrousili hrany. Nakonec jsme z ¾”borovicového dřeva vyřízli čtyři kostky, abychom při montáži podpořili boky. Poté jsme vystřihli 1 palců x 1 stopu MDF dřevěné desky a uložili ji na později. Pomocí níže uvedeného plánu můžete odkazovat na velikost a tvary panelů. Celkové rozměry piana jsou 10”x2,5” x5”. Je důležité si uvědomit, že zatímco naše kresba má 14 kláves, klavír pojme pouze 12 kláves.

Krok 3: Sestavte rám

Abychom sestavili rám, přilepili jsme kostky borovicového dřeva od dřívější doby ke spodní desce asi ⅛”od okrajů. Poté jsme za horka přilepili levý, pravý a zadní panel na spodní palen a podpěry kostek. Abychom to dokončili, vyplnili jsme mezery horkým lepidlem. Celý levý, pravý a zadní povrch jsme pokryli bílým tiskovým papírem a pomocí nože x-acto jsme ho nařízli na správnou velikost. Papír jsme po nalepení na klavír natřeli černou barvou a všechny klávesy namalovali bíle. Orientaci dílků zjistíte podle plánu z předchozího kroku. Pomocí vrtačky vytvořte otvor pro spínač podle schématu a pomocí vyrovnávací pily nastavte správnou velikost (⅛”x3/4”).

Krok 4: Kódování

K programování piana jsme použili dvě jednotky Arduino. Kód pro oba arduino je níže:

První Arduino

int pos = 0;

neplatné nastavení () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, VÝSTUP);

pinMode (A1, VSTUP);

pinMode (A2, INPUT);

pinMode (A3, VSTUP);

pinMode (A4, VSTUP);

pinMode (A5, VSTUP);

}

prázdná smyčka () {

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka na A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

tón (8, 440, 100); // přehrajte tón 57 (A4 = 440 Hz)

}

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka A1

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

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

}

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

tón (8, 523, 100); // přehrajte tón 60 (C5 = 523 Hz)

}

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka na A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

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

}

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka na A4

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

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

}

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

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

}

zpoždění (10); // Trochu zpoždění pro zlepšení výkonu simulace

}

/*

Druhé Arduino:

int pos = 0;

neplatné nastavení () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, VÝSTUP);

pinMode (A1, VSTUP);

pinMode (A2, INPUT);

pinMode (A3, VSTUP);

pinMode (A4, VSTUP);

pinMode (A5, VSTUP);

}

prázdná smyčka () {

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka na A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

tón (8, 784, 100); // přehrajte tón 67 (G5 = 784 Hz)

}

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka A1

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

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

}

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

tón (8, 988, 100); // přehrajte tón 71 (B5 = 988 Hz)

}

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka na A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

tón (8, 1047, 100); // přehrajte tón 72 (C6 = 1047 Hz)

}

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka na A4

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

tón (8, 1175, 100); // přehrajte tón 74 (D6 = 1175 Hz)

}

// pokud je detekováno stisknutí tlačítka na A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

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

}

zpoždění (10);

// Trochu zpoždění pro zlepšení výkonu simulace

}

Chcete -li stáhnout kód do každého Arduina, zapojte jej do počítače, zadejte příslušný kód na webovou stránku https://codebender.cc/ a stáhněte kód kliknutím na „spustit na arduinu“. Pokud to nefunguje, zkuste to znovu a ověřte svůj kód, abyste odstranili všechny chyby. Nezapomeňte také vybrat správný port pro USB.

Krok 5: Testování obvodu na prkénku

Vytvořili jsme plán obvodu klavíru na TinkerCADu. Pomocí tohoto diagramu vytvořte dva identické obvody na fyzickém prkénku s materiály, které jste shromáždili v kroku 1.

Krok 6: Připojení klíčů/tlačítek

Vzali jsme naše dřevěné prkno 1 palec na 1 stopu z MDF a začali lepit klíče lepidlem na dřevo. Nejprve jsme provedli značení tužkou, které šlo napříč, jeden away”od jednoho konce, jeden ⅜” od druhého konce. Poté jsme na otevřenou stranu kolíčku na prádlo nanesli lepidlo a přilepili ho tak, aby strana bílé klíčové části klíčů byla zarovnána s klíči. Tento postup jsme zopakovali pro zbytek klíčů a položili jeden vedle druhého. Jakmile jsme skončili, odřízli jsme 2 kusy dřeva z borovice ½”x ¾” x ¾”a kus dřeva z borovicového dřeva ½” x ¾”x ⅞” na později.

Vyrobili jsme další 1”na 10” MDF dřevěné prkno, které sloužilo jako držák na knoflíky. Vyvrtali jsme díry, které odpovídaly ve vzdálenosti od kolíčku na prádlo. Poté jsme protlačili konce knoflíkových drátů otvory pro každý z nich a ohnuli je tak, aby kolmé dráty jednoho tlačítka byly od sebe navzájem a všechny konce drátů knoflíků byly uspořádány jako koleje. Poté jsme vzali 2 dlouhé neizolované kousky drátu, které se táhly od 6. knoflíku k kousku přes okraj, a pájíme je tak, aby byly přichyceny a kolmé ke koncům knoflíkových drátů nejblíže ke středu. Při pájení se ujistěte, že používáte dostatek vodičů pro připojení každé součásti, ale snažte se toho nepoužívat příliš mnoho, protože to zabere místo na vnitřní straně klavíru.

Krok 7: Instalace obvodu

Po upevnění rámu jsme nainstalovali LED diody do otvorů a upevnili je na místě horkým lepidlem, přičemž spojujeme vodiče a odpory s LED pomocí páječky. Všechna uvolněná spojení jsme překryli elektrickou páskou, aby nedošlo ke zkratu. Horní stranu jsme natřeli černou barvou stejně jako ostatní strany.

Vyvrtali jsme dva otvory pro baterie na levé a pravé straně spodního čela vyvrtáním dvou ¾”otvorů vedle sebe. Poté bylo piano připraveno k instalaci obvodu. Součásti jsme pájili podle diagramu na desce. Po dokončení pájení nezapomeňte překrýt všechna otevřená spojení elektrickou páskou.

Krok 8: Zapojení klíčů

V tomto okamžiku byly pohyblivé části klíčového mechanismu na svém místě, takže vše, co je třeba udělat, je připojit klíče k obvodu a vytvořit zvuk. Začali jsme provlečením 3palcového drátu skrz každý kolíček a připájel jej k jedné z elektrod na tlačítku. Zarovnali jsme elektrody tak, abychom mohli připojit jednu elektrodu z každého tlačítka na kladnou stranu a část s drátem procházejícím kolíkem na prádlo by byla negativní. Náš okruh vypadal takto:

Jakmile byly dráty k sobě připájeny, slepili jsme spodní desku s tlačítky pod klávesy. To způsobilo, že pokud byla stisknuta jedna z kláves, jedno z tlačítek bude stisknuto. Tak vypadal dokončený klíčový aparát.

Namontujte klíčové zařízení na tři 1,5 “vysoké dřevěné kůly, aby se klíče zvedly nad okraj předního rámu.

Krok 9: Utěsnění těla klavíru

Tím byly součásti klavíru dokončeny. Jedna věc, kterou jsme museli udělat před konečnou montáží, bylo přilepení kusu borovicového dřeva ¾”x ¾” x 3”přes každý otvor reproduktoru, aby se vytvořila římsa, na kterou lze reproduktory připevnit. Reproduktory jsme nalepili na dřevo horkou lepicí pistolí.

Dále jsme museli umístit obvod do rámu piana. I když to můžete dělat jakkoli chcete, doporučujeme umístit Arduino pod klíčové zařízení a umístit dráty za klíče. Potom jsme pro podporu klíčů vložili kůly z borového dřeva o rozměrech 2 ½”x ¾” x ¾”(které byly kolmé na přední část) hned vedle rohových bloků a za horka ho nalepily a zalepily za tepla ½” x ¾”x ⅞” kůly z borovicového dřeva uprostřed mezi 2 dalšími kůly z borovicového dřeva. Poté jsme vzali klíčový aparát a umístili ho přímo na 3 kůly z borovicového dřeva. Jakmile byly dráty skryty, přilepili jsme horní část k levému, pravému a zadnímu povrchu pomocí horkého lepidla na okraje. Nakonec jsme přední panel nalepili na klavír. Hotový výrobek by měl vypadat takto:

Doufáme, že se vám líbilo stavět naše elektro-analogové piano. Jediné, co musíte udělat, je nechat hudbu plynout - skrz dráty vašeho nového klavíru.

Krok 10: Odraz

Jedna věc, která se nám na našem projektu líbila, byla, že byla originální a teoreticky ji mohl každý použít a užít si ji. Nejde o běžnou vystavenou položku, je to spíše hračka, kterou lze použít pro zábavu a která může lidi spojovat tak, jak to v naší společnosti dělá hudba.

Jedna věc, kterou bychom změnili, je použití kratších vodičů, takže je snazší přizpůsobit obvod uvnitř klavíru. Museli jsme zapojit obvody do zařízení, takže by to bylo jednodušší, kdyby neexistovaly zbytečné délky drátu, které zabírají místo. Tomuto problému se lze vyhnout, pokud je obvod umístěn na desce plošných spojů. Díky tomu je obvod úhlednější a kompaktnější, jako na prkénku. Pokud bychom použili desku plošných spojů, obvod by měl méně vodičů, které zabírají místo.

Pokud bychom tento projekt dělali jinak, nejprve bychom zpracovali detaily obvodu, protože to byla časově nejnáročnější část. Bylo by snazší navrhnout rám klavíru podle schopností obvodu, než mít fuzzy představu o obvodu, když začínáte stavět rám klavíru. To by usnadnilo integraci obvodu do piana místo toho, abyste museli hledat zapojení venku na cestách.