موضوع خيال على Stylophone: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

قررت أن أصنع لعبة موسيقية إلكترونية كهدية عيد الميلاد لابني الصغير. لقد تصفحت الويب بحثًا عن الإلهام ووجدت Stylophone ، وهو الجهاز الذي بنيت عليه تصميمي الخاص. في الواقع ، لقد استبدلت المفاتيح القصيرة في Stylophone بأخرى طويلة ، وبالتالي صنعت نوعًا من لوحة الكتابة. في الواقع ، يمكنك كتابة الأحرف وحتى الكلمات على هذه اللوحة ، وسيكون لكل شخصية "صورة صوتية" خاصة بها. أعتقد أنه سيكون مفيدًا للأطفال الذين يتعلمون الكتابة ، مما يجعل عملية التعلم مسلية.

تم نشر هذا المقال أيضًا اليوم (21 فبراير 2019) في مجلة Nuts and Volts ، وهي مجلة لهواة الإلكترونيات العملية.

الخطوة 1: الدائرة

الدائرة في الأساس عبارة عن مذبذب مستقر مبني بامتداد

IC 555 ؛ يمكنك العثور على وصف لكيفية عمل هذه الدائرة ، على سبيل المثال ، على www.electronics-tutorials.com. يعتمد تردد التذبذبات على قيم R1 و R2 و C1 ، ويتم حسابه على النحو التالي:

(1) f = 1.44 / (R1 + 2 * R2) * C1

لذلك ، إذا كنت تريد تغيير التردد ، فيجب عليك تغيير إما R أو C. عند تشغيل Stylophone ، تقوم بتغيير R2 لتغيير تردد الصوت. لقد قمت بتحويل الصيغة (1) لفصل R2:

(2) R2 = 1/2 * {1.44 / (f * C1) - R1}

يشمل نطاق جهازي 12 ملاحظة - من C6 (تم اختيارها حسب الرغبة) إلى C5 # / D5b ؛ السبب في ذلك هندسي بحت - لقد استخدمت صندوقًا خشبيًا متاحًا (198 × 98 × 31 مم) كإطار للجهاز ، وخطوط ألمنيوم بعرض 7 مم ؛ لذلك ، تم تركيب 12 مفتاحًا فقط في عرض الصندوق.

C # 5 / Db5 554.37

D5 587.33

د # 5 / Eb5 622.25

E5 659.25

F5 698.46.46

F # 5 / Gb5 739.99

G5 783.99

G # 5 / Ab5 830.61

A5 880.00

أ # 5 / Bb5 932.33

B5 987.77

C6 1046.50

يمكن العثور على جدول كامل هنا:

لنأخذ R1 = 10 kΩ و C1 = 100 nF ، ثم R2 لتكرار C6 (1046.50 هرتز) محسوبًا بالصيغة (2) هي 1876 أوم (مقربًا إلى العدد الصحيح). يمكن حساب قيم الترددات الأخرى بنفس الطريقة ؛ كلما انخفض التردد ، زادت قيمة R2. دعونا نضيف سلسلة من المقاومات (R3 ، R4 ، إلخ) إلى R2 ؛ ثم ، عندما تلمس النقطة "Key1" بالقلم ، تكون (R2 + R3) متصلة بالدائرة ؛ عندما تلمس النقطة "Key2" ، تقوم بالاتصال (R2 + R3 + R4) ، وهكذا. وبالتالي ، يتم حساب قيمة R3 على النحو التالي:

(3) R3 = 1/2 * {1.44 / (f (B5) * C1) - R1} - R2 ،

حيث f (B5) - هي التردد المقابل للملاحظة B5

يتم حساب القيم الأخرى بنفس الطريقة ، ويتم الإشارة إليها في فاتورة المواد. إذا كنت بحاجة إلى حساب قيم جديدة ، فيمكنك استخدام آلة حاسبة عبر الإنترنت ، على سبيل المثال ، واحدة من هذا الموقع: www.ohmslawcalculator.com. قيم المقاومات ليست قياسية ، فمن الضروري دمج القيمة المطلوبة من القيم القياسية ؛ ومع ذلك ، يمكنك استبدال المقاومات الدائمة بأدوات تشذيب وتحديد القيم المطلوبة باستخدام مقياس الأومتر.

الدائرة مثبتة على لوحة مثقبة ، ويتم إجراء التوصيلات بأسلاك مرنة. أقترح وضع المكونات على اللوحة تمامًا كما يتم وضعها في مخطط الدائرة.

الخطوة 2: فاتورة المواد

IC1 = NE555

R1 = 10 كيلو أوم ، R2 = 1876Ω ، R3 = 411Ω ، R4 = 438Ω ، R5 = 456Ω ، R6 = 482Ω ، R7 = 520Ω ، R8 = 546Ω ، R9 = 570Ω ، R10 = 626Ω ، R11 = 650Ω ، R12 = 690Ω ، R13 = 730Ω ؛ كل المقاومات لها معدل قدرة 0.125 واط

C1 = 100 nF ، سيراميك ؛ C2 = 10 mF x 10V ، كهربائيا

LS1 - مكبر صوت بمقاومة 8 أوم.

SW1 - مفتاح منزلق مصغر

B1 = 4 بطاريات 1.5 فولت من النوع AA

الخطوة 3: الترتيب المادي

ترى الجهاز من الداخل والخارج على الصور ؛ لك الحرية في اختيار طريقتك الخاصة لوضع المكونات في المربع.

الخطوة 4: المفاتيح

لقد صنعتهم من شريط ألومنيوم من المقطع العرضي 7x1mm. طبقة رقيقة من أكسيد الألومنيوم تتشكل على سطح المفاتيح تحميها من المزيد من الأكسدة ولكنها لا تمنع الاتصال الكهربائي بين المفاتيح والقلم. تُظهر الصور رسمًا لمفتاح وتشرح أيضًا كيفية توصيل الأسلاك بالمفاتيح وتثبيت المفاتيح في الصندوق. من المهم ألا تحتوي الجوانب الجانبية للمفاتيح على فتحات ، وإلا فلن يتحرك القلم بسلاسة على السطح.

الخطوة 5: القلم

لقد صنعت القلم من قلم حبر جاف أنهى خدمته. جهة الاتصال التي تلامس المفاتيح هي في الواقع دبوس من قابس كهربائي ؛ لقد قمت بلحام سلك مرن به ، ووضعت الدبوس في القلم وملأت الفراغ حول الدبوس براتنج شفاف. هناك مطلب: يجب أن يكون طرف الدبوس نصف دائري وله سطح أملس ، ومن الضروري تجنب خدش المفاتيح.

الخطوة 6: الآلات والأدوات

ستحتاج بالتأكيد إلى مقياس الأومتر ، إذا كنت تستخدم أدوات تشذيب لتحديد القيم المطلوبة لـ R3 و R4 وما إلى ذلك ؛ إذا كنت ترغب في الحصول على ملاحظات دقيقة ، يمكنك استخدام كاميرتون لضبط الجهاز. ستكون هناك حاجة إلى مكواة لحام وقاطع أسلاك لتجميع الدائرة ؛ منشار صغير ، تمرين وملف - لعمل المفاتيح. ومع ذلك ، فإن اختيارك للأدوات الأخرى يعتمد في الغالب على العلبة التي ستصنعها لجهازك ؛ أنا لا أستبعد أن يقوم أحدهم بطباعتها ثلاثية الأبعاد.

الخطوة 7: الفيديو

يوضح لك هذا الفيديو كيفية إنشاء "صورة صوتية" لشخصية.