Sähkö-analoginen piano: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Musiikki on suuri osa kulttuuriamme - kaikki nauttivat musiikin kuuntelusta. Mutta musiikin kuunteleminen on yksi asia, mutta musiikin tekemisen oppiminen on toinen asia. Samalla tavoin musiikin tekeminen on vaikea tehtävä, mutta soittimen rakentaminen on aivan uusi haaste. Tyypillisesti soittimien valmistaminen on kallista, koska taideteoksen luomiseen käytetään vain hienoimpia materiaaleja, mutta ajan myötä tekniikkamme kehittyy ja olemme löytäneet uusia tapoja tehdä musiikkia kuin perinteiset soittimet.

Pianon rakentaminen ei ole koskaan ollut helpompaa. Itse asiassa pianon rakentaminen ei ole koskaan ollutkaan niin maalaismaista kotitekoista, mutta kuitenkin tämä elävä nostalginen tyyli on luultavasti sitä, mitä etsit. Saimme inspiraatiota piirisuunnittelusta, jonka löysimme Elenco -elektroniikkakirjasta, kun opimme elektroniikasta yhdeksännen luokan insinööritunnilla. Vaikka piiri ei näyttänyt pianolta, se pystyi tuottamaan erilaisia elektronisia ääniä aivan kuten pianon tuottamat nuotit. Halusimme ottaa tämän askeleen pidemmälle ja integroida piirin pianon runkoon. Näin pystyimme luomaan väärennetyn pianon, joka pystyi tuottamaan erilaisia ääniä aivan kuin oikea. Nauti siis oppia tekemään”Electro-analog Piano”, uusi tapa tehdä musiikkia, jota kaikki rakastavat.

Vaihe 1: Tavaroiden hankkiminen

Materiaali/työkalut

• Materiaalit:

  • MDF Puu

    • 3 palaa
    • 12 "x 1/8" x 12"

  • Kaiuttimet

    • 2 "halkaisija
    • 2 kpl

  • Keltaiset LEDit

    • Halkaisija 1/8"
    • 14 kpl

  • Vihreät LEDit

    • Halkaisija 1/8"
    • 1 kpl

  • Everbilt vaatteet

    12 kpl

  • Valkoinen tulostuspaperi

    • 8,5 "x 11"
    • 2 arkkia

  • Vartaat

    • 8 "x 1/8"
    • 2 tikkua

  • Blickeric musta maali

    1 voi

  • 3-nastainen liukukytkin

    • 1/8 "x 3/4"
    • 1 kpl
  • Mäntypuuta
    • 1 'x 1'
    • 1 neliö
  • Eristetty kuparilanka

    19 jalkaa

  • 9v akun pidike

    1 kpl

  • Painikkeet

    12 kpl

  • Arduino UNO ja johdot

    2 kpl kutakin

• Tarvittavat työkalut:

  • Pylväsporakone
  • Vannesaha
  • Puristin
  • Selviytymissaha

  • Tiedosto

  • Sivellin
  • Kuuma liimapistooli
  • Käsipora
  • Puuliima
  • Hiekkapaperi (karkeus 120 ja 220)
  • Vierityssaha
  • X-Acto-veitsi
  • Elmerin liima
  • Korkkitaustainen teräsviivain
  • Matto
  • 3/4 "poranterä
  • 1/8 "poranterä
  • Lyijy/tina juotoslanka
  • Langanpoistimet
  • Juotin

Vaihe 2: Kehyksen osien tekeminen

Leikkasimme vannesahalla etu-, taka-, ala-, ylä-, vasemman- ja oikeanpuoleiset paneelit ⅛”MDF -puusta ja viilaamme sivut. Seuraavaksi leikkasimme 12 avainta ¾”männystä ja hiottiin reunat. Lopuksi leikkasimme neljä kuutiota ¾”männystä, jotta sivut olisivat tukevat kokoonpanoprosessin aikana. Sitten leikkasimme 1 tuuman jalan jalkaa MDF -puulaudan ja tallensimme sen myöhempää käyttöä varten. Käytä alla olevaa suunnitelmaa viittaamaan paneelien kokoon ja muotoon. Pianon mitat ovat 10”x 2,5” x 5”. On tärkeää huomata, että vaikka piirustuksessamme on 14 näppäintä, pianoon mahtuu vain 12 näppäintä.

Vaihe 3: Kokoa kehys

Rungon kokoamiseksi liimasimme mäntypuun kuutiot aikaisemmin pohjalevylle noin ⅛”etäisyydeltä reunoista. Sitten liimasimme vasemman, oikean ja takapaneelin kuumaa liimaa pohjalevyn ja kuution tuille. Viimeistelemällä täytimme kaikki aukot kuumalla liimalla. Peitimme koko vasemman, oikean ja takapinnan valkoisella tulostuspaperilla ja leikkasimme sen oikeaan kokoon x-acto-veitsellä. Maalasimme paperin mustaksi, kun se oli liimattu pianolle, ja maalasimme kaikki näppäimet valkoiseksi. Katso kappaleiden suunta viittaamalla edellisen vaiheen suunnitelmaan. Tee porakoneella reikä kytkimen kaavion mukaisesti ja tee siitä sopivan kokoinen sahasaha (⅛”x3/4”).

Vaihe 4: Koodaus

Ohjelmoimme pianoa kahdella Arduino -yksiköllä. Kummankin arduinon koodi on alla:

Ensimmäinen Arduino

int pos = 0;

void setup () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, LÄHTÖ);

pinMode (A1, INPUT);

pinMode (A2, INPUT);

pinMode (A3, INPUT);

pinMode (A4, INPUT);

pinMode (A5, INPUT);

}

void loop () {

// jos A0 -painikkeen painallus havaitaan

jos (digitalRead (A0) == HIGH) {

sävy (8, 440, 100); // toistoääni 57 (A4 = 440 Hz)

}

// jos A1 -painikkeen painallus havaitaan

jos (digitalRead (A1) == HIGH) {

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

}

// jos A2 -painikkeen painallus havaitaan

jos (digitalRead (A2) == HIGH) {

sävy (8, 523, 100); // toistoääni 60 (C5 = 523 Hz)

}

// jos A3 -painikkeen painallus havaitaan

jos (digitalRead (A3) == HIGH) {

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

}

// jos A4 -painikkeen painallus havaitaan

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

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

}

// jos A5 -painikkeen painallus havaitaan

jos (digitalRead (A5) == HIGH) {

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

}

viive (10); // Lykkää hieman parantaaksesi simulaation suorituskykyä

}

/*

Toinen Arduino:

int pos = 0;

void setup () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, LÄHTÖ);

pinMode (A1, INPUT);

pinMode (A2, INPUT);

pinMode (A3, INPUT);

pinMode (A4, INPUT);

pinMode (A5, INPUT);

}

void loop () {

// jos A0 -painikkeen painallus havaitaan

jos (digitalRead (A0) == HIGH) {

sävy (8, 784, 100); // toistoääni 67 (G5 = 784 Hz)

}

// jos A1 -painikkeen painallus havaitaan

jos (digitalRead (A1) == HIGH) {

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

}

// jos A2 -painikkeen painallus havaitaan

jos (digitalRead (A2) == HIGH) {

sävy (8, 988, 100); // toistoääni 71 (B5 = 988 Hz)

}

// jos A3 -painikkeen painallus havaitaan

jos (digitalRead (A3) == HIGH) {

sävy (8, 1047, 100); // toistoääni 72 (C6 = 1047 Hz)

}

// jos A4 -painikkeen painallus havaitaan

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

sävy (8, 1175, 100); // toistoääni 74 (D6 = 1175 Hz)

}

// jos A5 -painikkeen painallus havaitaan

jos (digitalRead (A5) == HIGH) {

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

}

viive (10);

// Lykkää hieman parantaaksesi simulaation suorituskykyä

}

Jos haluat ladata koodin jokaiseen Arduinoon, kytke yksi tietokoneeseen, syötä vastaava koodi verkkosivulle https://codebender.cc/ ja lataa koodi napsauttamalla "suorita arduino". Jos tämä ei toimi, yritä uudelleen ja varmista, että vahvistat koodisi virheiden poistamiseksi. Muista myös valita oikea USB -portti.

Vaihe 5: Piirin testaaminen leipälevyllä

Teimme suunnitelman pianon piiristä TinkerCADilla. Tästä kaaviosta voit luoda kaksi samanlaista piiriä fyysiselle leipälevylle vaiheessa 1 kerättyjen materiaalien kanssa.

Vaihe 6: Näppäinten/painikkeiden kiinnittäminen

Otimme 1 tuuman 1 jalan MDF -puulaudan ja aloimme liimata avaimet puuliimalla. Ensin teimme kynällä merkinnät, jotka menivät poikki, yksi away”päässä toisesta päästä, yksi away” päässä toisesta päästä. Sitten levitimme liimaa pyykkinapin avoimelle puolelle ja kiinnitimme sen niin, että avainten valkoisen avainosan sivu on kohdistettu avaimiin. Toistimme tämän prosessin muille näppäimille asettamalla ne vierekkäin. Kun olimme valmiit, sahasimme pois 2 ½”x ¾” x ¾”männynpaloa ja ½” x ¾”x ⅞” männyn palan myöhempää käyttöä varten.

Teimme toisen 1 x 10 tuuman MDF -puulaudan, joka toimi nappien pidikkeenä. Porasimme reikiä, jotka vastasivat etäisyyttä pyykkipoikasta pyykkineulaan. Sitten työnsimme napinvaijerin päät kummankin reikien läpi ja taivutimme sitä siten, että yhden painikkeen kohtisuorat johdot olivat erillään toisistaan, ja kaikki napinvaijerin päät järjestettiin junanratojen tapaan. Jälkeenpäin otimme 2 pitkää, eristämätöntä lankakappaletta, jotka ulottuivat kuudennesta napista hieman reunan yli, ja juotimme ne niin, että ne kiinnitettiin ja kohtisuoraan napin langanpäiden päihin, jotka ovat lähimpänä keskustaa. Juottaessasi varmista, että käytät tarpeeksi johtoja jokaisen komponentin liittämiseen, mutta yritä olla käyttämättä liikaa, koska se vie tilaa pianon sisäpuolella.

Vaihe 7: Piirin asentaminen

Rungon kiinnittämisen jälkeen asensimme LEDit reikiin ja kiinnitimme ne paikalleen kuumalla liimalla samalla kun johdot ja vastukset liitettiin LED -valoon juotosraudalla. Peitimme kaikki löysät liitännät sähköteipillä estääksemme oikosulun. Maalasimme yläpuolen mustaksi kuten muutkin puolet.

Porasimme kaksi reikää paristoille pohjapinnan vasemmalle ja oikealle puolelle poraamalla kaksi ¾”reikää vierekkäin. Tämän jälkeen piano oli valmis meitä asentamaan piirin. Juotimme komponentit leipälevyn kaavion mukaisesti. Muista peittää kaikki avoimet liitokset sähköteipillä, kun olet lopettanut juottamisen.

Vaihe 8: Näppäinten kytkentä

Tässä vaiheessa avainmekanismin liikkuvat osat olivat paikallaan, joten kaikki mitä tarvitsee tehdä, on kytkeä avaimet piiriin äänen tuottamiseksi. Aloitimme pujottamalla 3 tuuman langan jokaisen pyykkitapin läpi ja juotimme sen johonkin napin elektrodista. Järjestämme elektrodit niin, että voisimme liittää yhden elektrodin kustakin painikkeesta positiiviselle puolelle ja osa, jonka johto kulkee pyykkitapin läpi, olisi negatiivinen puoli. Piirimme näytti tältä:

Kun johdot oli juotettu yhteen, liimasimme pohjalevyn ja sen painikkeet avainten alle. Tämä teki niin, että jos yhtä näppäimistä painettiin, yhtä painikkeista painettiin. Tältä valmis avainlaite näytti.

Asenna avainlaite kolmeen 1,5”korkeaan puuvajaan nostaaksesi avaimet etukehyksen reunan yläpuolelle.

Vaihe 9: Sulje pianon runko

Tällä tavoin pianon komponentit valmistuivat. Yksi asia, joka meidän piti tehdä ennen lopullista kokoonpanoa, oli liimata ¾”x ¾” x 3”männynpala jokaisen kaiutinreiän päälle, jotta saatiin kaiutin kaiuttimien kiinnittämiseksi. Liimasimme kaiuttimet puuhun kuumalla liimapistoolilla.

Seuraavaksi meidän piti sijoittaa piiri pianokehykseen. Vaikka voit tehdä tämän haluamallasi tavalla, suosittelemme asettamaan Arduinot avainlaitteen alle ja asettamaan johdot avainten taakse. Sitten avainten tukemiseksi laitoimme 2 ½”x ¾” x ¾”mäntypuujalat sivuille (jotka olivat kohtisuorassa etuosaan) aivan kulmakappaleiden viereen ja liimasimme sen kuumaksi ja liimasimme ½” x ¾”x ⅞” mäntypuujalat kahden muun männynpuun välissä. Jälkeenpäin otimme avainlaitteen ja asetimme sen suoraan 3 männyn puujalan päälle. Kun johdot olivat piilossa, liimasimme yläosan vasemmalle, oikealle ja takasivulle asettamalla kuumaa liimaa reunoille. Lopuksi liimasimme etupaneelin pianolle. Valmiiden tuotteiden pitäisi näyttää tältä:

Toivomme, että nautit sähkö-analogipianomme rakentamisesta. Ainoa asia, joka on tehtävä, on antaa musiikin virrata - uuden pianon johtojen läpi.

Vaihe 10: Heijastus

Yksi asia, josta pidimme projektissamme, oli se, että se oli alkuperäinen ja teoreettisesti kaikkien käytettävissä ja nautittavissa. Tämä ei ole normaali näyttö, se on enemmän lelu, jota voidaan käyttää viihteeksi ja joka voi tuoda ihmiset yhteen tavalla, jolla musiikki toimii yhteiskunnassamme.

Yksi asia, jota muuttaisimme, on lyhyempien johtojen käyttäminen, jotta piiri on helpompi sovittaa pianon sisään. Meidän piti tukkia piirit laitteeseen, joten olisi ollut helpompaa, jos ei olisi tarpeettomia lankoja, jotka vievät tilaa. Tämä ongelma voidaan välttää, jos piiri asetetaan piirilevyyn. Tämä tekee piiristä siistimmän ja kompaktimman, aivan kuten leipälaudalla. Jos käyttäisimme piirilevyä, piirissä olisi vähemmän johtoja, jotka vievät tilaa.

Jos tekisimme tämän projektin toisin, selvittäisimme ensin piirin yksityiskohdat, koska se oli aikaa vievin osa. Olisi ollut helpompaa suunnitella pianon runko piirin ominaisuuksien ympärille sen sijaan, että sillä olisi sumea idea piiristä, kun aloitimme pianokehyksen rakentamisen. Tämä helpottaisi piirin integroimista pianoon sen sijaan, että joutuisi selvittämään johdotuksen liikkeellä ollessasi.