Yksinkertainen elektroninen piano: 3 vaihetta (kuvilla)

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

Elektroniikka voi tuottaa ääniä erittäin helposti vain kourallisilla osilla. Näin voit tehdä yksinkertaisen pianon käyttämällä 555 -ajastinta. Suunnittelin ja testasin tämän piirin Tinkercadilla ja rakensin sitten todellisen.

Tässä on kaikki mitä tarvitset:

• 1 x 555 ajastin (Jameco)
• 8 x painiketta (Jameco)
• 1 x 100 nF kondensaattori (Jameco)
• 1 x vastusvalikoima - 390Ω, 620Ω, 910Ω, 2 x 1kΩ, 1,1kΩ, 1,3kΩ, 1,5kΩ, 6,2kΩ (Jameco)
• 1 x pietsosummeri (Jameco)
• 22 AWG -kytkentäjohto (Jameco)
• 1 x 9V akun liitin (Jameco)
• 1 x juoton leipälauta (Jameco)
• 1 x 9V paristo

Vaihe 1: Pieni tausta

A (1kΩ) "," alkuun ": 0.3485342019543974," vasen ": 0.67578125," korkeus ": 0.08143322475570032," width ": 0.048828125}, {" noteID ":" NU0SMSRIFJYSKZN "," author ":" joshua.brooks "," teksti ":" R._B (vaihtelee nuotin mukaan) "," alkuun ": 0.3534201954397394," vasemmalle ": 0.3515625," korkeus ": 0.08143322475570032," width ": 0.3154296875}, {" noteID ":" NTR1FHAIFJYSL0Q "," author ":" joshua.brooks ", "text": "C (100 nF)", "top": 0.509771986970684, "left": 0.6787109375, "height": 0.08143322475570032, "width": 0.048828125}] ">

Vaara: Matematiikkaa on edessä…

Jos et välitä siitä, miten tämä asia toimii ja haluat siirtyä suoraan sen kokoamiseen, siirry eteenpäin seuraavaan vaiheeseen.

Tämä piano käyttää tavallisen 555 -ajastimen integroidun piirin vakaata tilaa tuottamaan kaiuttimen (pietsosummerin) ohjaavan äänen. Jos olet utelias siitä, miten 555 -ajastin toimii ja eri kokoonpanotiloista, siitä on hyvä opastettava täällä.

Jokaisella nuotilla on päätaajuus, eli kuinka monta kertaa sekunti äänen tuottava asia värisee edestakaisin sekunnissa. Taajuus, jonka 555 ajastin tuottaa epävakaassa tilassa, perustuu kondensaattorin (C) ja kahden vastuksen (R) arvoihin_A & R_B). Tämä suhde on

Päätin suunnitella tämän niin, että R._A ja C ovat samat kaikille nuotille (R._A on 1 kΩ ja C on 100 nF). Tämä jättää R._B sävyn asettamiseksi. Joten mille tahansa taajuudelle,

Tapa, jolla tämä asia on kytketty, mille tahansa painikkeelle R_B on kaikkien vastuksien arvo painikkeesta vastusketjun loppuun oikealla laskettuna. Joten oli kyse oikean vastuksen ketjun löytämisestä tämän työn suorittamiseksi. Seuraavassa taulukossa esitetään vastuksen valinta. Alkaen korkeimmalla nuotilla, R_B laskettiin kullekin nuotille, ja yleisesti saatavilla olevat vastukset valittiin likimääräiseksi R: ksi_B.

Huomautus	taajuus (Hz)	RB (Ω)	Vastus (t)
C5	523	13151	1.5kΩ + 1.3kΩ + 620Ω + 1.1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2kΩ
D5	587	11662	1.3kΩ + 620Ω + 1.1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2kΩ
E5	659	10335	620Ω + 1,1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
F5	698	9727	1,1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
G5	784	8611	1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
A5	880	7617	910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
B5	988	6731	390Ω + 6,2kΩ
C6	1047	6325	6,2 kΩ

Koska valinta käyttää yleisesti saatavilla olevia vastuksia haluttujen arvojen arvioimiseen, äänet ovat hieman poissa, mutta eivät paljon.

Vaihe 2: Kokeile ennen osien ostamista

"Rakensin" tämän piirin ensin Tinkercadissa kokeilemaan sitä ja varmistamaan, että kaikki toimi ennen todellisen piirin kokoamista. Tämä antoi minulle mahdollisuuden kokeilla erilaisia vastusarvoja ja kokoonpanoja (ilmaiseksi!) Ennen lopullista suunnittelua. Pystyin jopa kuulemaan miltä se kuulostaa selaimestani.

Tässä on piano Tinkercadissa. Kokeile sitä painamalla "Aloita simulointi".

Vaihe 3: Laita se yhteen

Kun olet kerännyt osat tämän ohjeen alussa olevasta luettelosta, on aika koota se yhteen.

Leipälevyn ylä- ja alareunassa olevat pitkät rivit on tarkoitettu kytkemään virta (+9 volttia ja maadoitusta) akusta muuhun piiriin. Nämä rivit on kytketty sähköisesti läpi poikki ja toimivat langana reikiinsä puristettujen komponenttien välillä. Lopulta musta johto (maa) kytketään alareunassa olevaan riviin ja punainen johto (+9 volttia) kytketään yläriviin. Älä tee tätä vielä. Liität akun viimeiseksi.

Samoin jokainen 5 -reikäinen pylväs keskialueella on sähköisesti kytketty. Joten kaikki samaan sarakkeeseen kytketyt kaksi asiaa on kytketty ikään kuin johdolla. Huomaa, että keskellä olevan tyhjän alueen ylä- ja alapuolella olevat sarakkeet ovat sähköisesti erillisiä.

Aloita asettamalla 555 -ajastinsiru leipälevylle. Se kohdistetaan siten, että sen päällä oleva piste (nastan 1 ilmaisin) on vasemmassa alakulmassa, kun katsot sitä. Aseta se leipälaudan oikealle puolelle niin, että nastat ulottuvat tyhjän kanavan yli, joka kulkee leipälaudan keskellä. Paina sitä varovasti tasaisella paineella, kunnes kaikki tapit ovat rei'issä ja siru on tasaisesti leipälevyn pinnalla.

555-nastat on numeroitu 1, 2, 3, 4 alhaalta vasemmalta oikealle ja 5, 6, 7, 8 ylhäältä oikealta vasemmalle. Ne pyörivät vastapäivään vasemmasta alakulmasta alkaen.

Liitä nasta 2 555: n nastaan 6 sopivan pituisella kytkentäjohdolla. Näet tämän vihreänä langana yllä olevissa kuvissa. Liitä nasta 1 maadoitusriviin alhaalla. Liitä nastat 4 ja 8 levyn yläosassa olevaan +9 voltin riviin.

Taivuta varovasti yhden 1 kΩ: n vastuksen (ruskeanmusta-punaisen) johtimet ja liitä se 555-nastan 7 ja +9 voltin rivin väliin.

Liitä kondensaattori 555: n nastojen 1 ja 2 väliin.

Jos pietsosummerissa on taivutettavat johdot, kytke positiivinen (punainen) johto 555 -ajastimen nastaan 3. Liitä negatiivinen (musta) johdin maadoitusriviin alhaalla. Muussa tapauksessa, jos pietsosi on jäykkiä tappeja, aseta se leipälaudan päälle 555: n oikealle puolelle negatiivinen tappi jonnekin pohjariville. Paikanna, missä positiivinen tappi yhdistää leipälevyn, ja kytke liitäntäjohto, joka yhdistää pylvään nro 3: een 555. Paina sitten pietsoa paikalleen.

Nyt painikkeista. Aloita asettamalla pieni kytkentäjohto 555 -nastan 7 ja jonkin sarakkeen väliin vasemmalle (katso oranssi lanka yllä olevassa kuvassa). Etsi 6,2 kΩ: n vastus (sininen-punainen-punainen) ja kytke se tämän kytkentäjohdon toisen pään ja toisen pylvään väliin vasemmalle.

Aseta yksi painikkeista niin, että se ulottuu kanavan keskelle leipälautaa oikealla ylhäällä olevalla tapilla samalla sarakkeella kuin vastus. Työnnä se varovasti paikalleen niin, että se on täysin leipälaudassa. Liitä sopivan pituinen kytkentäjohto painikkeen oikean alakulman ja 555: n nastan 2 väliin.

Nyt on pikatestin aika! Liitä akkuliittimen musta johto alemmalle (maadoitus) riville ja punainen johto ylimmälle (+9 voltin) riville. Liitä akku akkuliittimeen. Kokeile painaa painiketta ja kuulet äänimerkin! Jos et kuule ääntä, tarkista kaikki liitännät uudelleen, varmista, että akku on hyvä ja yritä uudelleen. Irrota akku tämän testin jälkeen.

Nyt kaikki jäljellä olevat painikkeet lisätään oikealta vasemmalle. Liitä vastus edellisen vastuksen sarakkeesta seuraavaan painikkeeseen (4 riviä vasemmalla yllä olevissa kuvissa). Aseta seuraava painike paikalleen oikealla ylhäällä olevalla tapilla vastuksen toisessa päässä. Kytke pieni kytkentäjohto tämän painikkeen vasemman alakulman ja oikeanpuoleisen napin vasemman alakulman nastan väliin. Tee tämä kaikille painikkeille. Vastukset järjestyksessä oikealta vasemmalle ovat:

• 390Ω (oranssi-valkoinen-ruskea)
• 910Ω (valko-ruskea-ruskea)
• 1 kΩ (ruskea-musta-punainen)
• 1,1 kΩ (ruskeanruskea-punainen)
• 620Ω (sininen-punainen-ruskea)
• 1,3 kΩ (ruskea-oranssi-punainen)
• 1,5 kΩ (ruskea-vihreä-punainen)

Kun kaikki vastukset ja painikkeet ovat paikoillaan, kytke akku uudelleen ja aloita pelaaminen!