بيانو إلكتروني بسيط: 3 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

يمكن للإلكترونيات أن تصدر أصواتًا بسهولة شديدة باستخدام عدد قليل من الأجزاء. إليك كيفية صنع بيانو بسيط باستخدام مؤقت 555. لقد صممت واختبرت هذه الدائرة باستخدام Tinkercad ، ثم صنعت الشيء الحقيقي.

إليك كل ما تحتاجه:

• مؤقت 1 × 555 (Jameco)
• 8 × أزرار انضغاطية (Jameco)
• 1 x 100 nF مكثف (Jameco)
• 1 × تشكيلة المقاوم - 390Ω ، 620Ω ، 910Ω ، 2 × 1kΩ ، 1.1kΩ ، 1.3kΩ ، 1.5k ، 6.2k (Jameco)
• 1 × بيزو الجرس (جاميكو)
• سلك ربط 22 AWG (Jameco)
• موصل بطارية 1 × 9 فولت (Jameco)
• 1 × لوح توصيل بدون لحام (Jameco)
• بطارية 1 × 9 فولت

الخطوة 1: خلفية صغيرة

أ (1kΩ) "،" top ": 0.3485342019543974،" left ": 0.67578125،" height ": 0.08143322475570032،" width ": 0.048828125}، {" noteID ":" NU0SMSRIFJYSKZN "،" author ":" joshua.brooks "،" النص ":" R._ب (يختلف حسب الملاحظة) "،" top ": 0.3534201954397394،" left ": 0.3515625،" height ": 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}] ">

خطر: هناك بعض الرياضيات في المستقبل …

إذا كنت لا تهتم بكيفية عمل هذا الشيء وترغب في الوصول مباشرة إلى تجميعه ، فانتقل إلى الخطوة التالية.

يستخدم هذا البيانو الوضع المستقر لدائرة متكاملة بمؤقت 555 لإصدار النغمة التي تحرك السماعة (الجرس الانضغاطي). إذا كنت مهتمًا بكيفية عمل مؤقت 555 ، وأنماط التكوين المختلفة ، فهناك تعليمات جيدة حول هذا الموضوع هنا.

كل نوتة موسيقية لها تردد رئيسي ، وهو عدد المرات التي يهتز فيها الشيء الذي يصدر الصوت ذهابًا وإيابًا في الثانية في الثانية. يعتمد التردد الناتج عن مؤقت 555 في الوضع المستقر على قيم المكثف (C) ومقاومين (R_أ & ر_ب). هذه العلاقة

قررت تصميم هذا حتى يتمكن R_أ و C هي نفسها لجميع الملاحظات (R._أ تساوي 1kΩ ، و C تساوي 100 nF). هذا يترك R_ب لضبط النغمة. لذلك لأي تردد معين ،

الطريقة التي يتم بها توصيل هذا الشيء ، لأي زر معين R._ب هي قيمة جميع المقاومات من الزر إلى نهاية سلسلة المقاوم إلى اليمين مضافة معًا. لذا كان الأمر يتعلق بإيجاد السلسلة الصحيحة من المقاومات لإنجاح هذا العمل. يوضح الجدول التالي كيف تم اختيار المقاومات. بدءًا من أعلى نغمة ، R_ب تم حسابه لكل ملاحظة ، وتم اختيار المقاومات المتاحة بشكل شائع لتقريب R_ب.

ملحوظة	التكرار. (هرتز)	صب (Ω)	المقاوم (ق)
ج5	523	13151	1.5 كيلو أوم + 1.3 كيلو أوم + 620 درجة مئوية + 1.1 كيلو أوم + 1 كيلو أوم + 910 درجة + 390 درجة مئوية + 6.2 كيلو أوم
د5	587	11662	1.3 كيلو أوم + 620 درجة مئوية + 1.1 كيلو أوم + 1 كيلو أوم + 910 درجة + 390 درجة مئوية + 6.2 كيلو أوم
ه5	659	10335	620 درجة + 1.1 كيلو أوم + 1 كيلو أوم + 910 درجة + 390 درجة + 6.2 كيلو أوم
F5	698	9727	1.1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2k
جي5	784	8611	1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2k
أ5	880	7617	910Ω + 390Ω + 6.2 كيلو أوم
ب5	988	6731	390 درجة + 6.2 كيلو أوم
ج6	1047	6325	6.2kΩ

بسبب اختيار استخدام المقاومات المتاحة بشكل شائع لتقريب القيم المطلوبة ، تكون النغمات متوقفة قليلاً ، ولكن ليس كثيرًا.

الخطوة 2: حاول قبل أن تشتري قطع الغيار

قمت أولاً "ببناء" هذه الدائرة في Tinkercad لتجربتها والتأكد من أن كل شيء يعمل قبل وضع الدائرة الحقيقية معًا. سمح لي هذا بتجربة قيم وتكوينات مختلفة للمقاوم (مجانًا!) قبل الاستقرار على التصميم النهائي. حتى أنني تمكنت من سماع صوته في المتصفح الخاص بي.

هذا هو البيانو في Tinkercad. اضغط على "بدء المحاكاة" لتجربتها.

الخطوة 3: ضعها معًا

بعد جمع الأجزاء من القائمة في بداية هذا Instructable ، حان الوقت لتجميعها معًا.

تهدف الصفوف الطويلة في الجزء العلوي والسفلي من اللوح إلى توصيل الطاقة (+9 فولت والأرضي) من البطارية إلى باقي الدائرة. هذه الصفوف متصلة كهربائيًا على طول الطريق وتعمل كسلك بين المكونات المضغوطة في ثقوبها. في النهاية ، سيتم توصيل السلك الأسود (الأرضي) بالصف الموجود في الأسفل ، وسيتم توصيل السلك الأحمر (+9 فولت) بالصف الموجود في الأعلى. لا تفعل هذا بعد. سوف تقوم بتوصيل البطارية في النهاية.

وبالمثل ، يتم توصيل كل عمود من 5 ثقوب في المنطقة المركزية كهربائيًا. لذا فإن أي شيئين موصولين في نفس العمود متصلان كما لو كانا بسلك. لاحظ أن الأعمدة الموجودة أعلى وأسفل المنطقة الفارغة في المنتصف منفصلة كهربائيًا.

ابدأ بوضع شريحة المؤقت 555 في لوح التجارب. ستتم محاذاته بحيث تكون النقطة الموجودة فوقه (مؤشر الدبوس 1) في أسفل اليسار عندما تنظر إليها. ضعه في اتجاه الجانب الأيمن من لوح التجارب بحيث تكون الدبابيس على جانبي القناة الفارغة الممتدة أسفل منتصف لوح التجارب. اضغط عليها بحذر مع الضغط المتساوي حتى تدخل جميع المسامير في فتحاتها وتثبت الشريحة بشكل مسطح على سطح لوح التجارب.

دبابيس 555 مرقمة 1 ، 2 ، 3 ، 4 في الأسفل من اليسار إلى اليمين و 5 ، 6 ، 7 ، 8 في الأعلى من اليمين إلى اليسار. تعمل في عكس اتجاه عقارب الساعة بدءًا من أسفل اليسار.

قم بتوصيل السن 2 بالدبوس 6 من 555 باستخدام طول مناسب من سلك التوصيل. يمكنك أن ترى هذا على أنه السلك الأخضر في الصور أعلاه. قم بتوصيل السن 1 بالصف الأرضي في الأسفل. قم بتوصيل الدبابيس 4 و 8 بصف +9 فولت أعلى اللوحة.

قم بثني خيوط أحد المقاومات 1kΩ (بني-أسود-أحمر) بعناية وقم بتوصيلها بين السن 7 من 555 وصف +9 فولت في الأعلى.

قم بتوصيل المكثف بين الدبابيس 1 و 2 من 555.

إذا كان لديك جرس بيزو يحتوي على أسلاك قابلة للانحناء ، فقم بتوصيل السلك الموجب (الأحمر) بالدبوس 3 من المؤقت 555. قم بتوصيل السلك السلبي (الأسود) بالصف الأرضي في الأسفل. خلافًا لذلك ، إذا كان البيزو الخاص بك يحتوي على دبابيس صلبة ، فضعه على لوح التجارب على يمين 555 مع الدبوس السالب في مكان ما على الصف الأرضي. حدد مكان اتصال الدبوس الموجب باللوحة ، ثم ضع سلكًا لتوصيل هذا العمود بالدبوس 3 من 555. ثم اضغط على بيزو في مكانه.

الآن ، للأزرار. ابدأ بوضع سلك توصيل صغير بين السن 7 في 555 وبعض الأعمدة إلى اليسار (انظر السلك البرتقالي في الصورة أعلاه). حدد موقع المقاوم 6.2kΩ (أزرق-أحمر-أحمر) وقم بتوصيله بين الطرف الآخر من سلك التوصيل هذا وعمود آخر على اليسار.

ضع أحد الأزرار الانضغاطية بحيث تمتد القناة في منتصف لوح التجارب مع وضع الدبوس العلوي الأيمن على نفس العمود مثل المقاوم. ادفعها بعناية في مكانها بحيث تكون مثبتة بالكامل في لوح التجارب. قم بتوصيل سلك توصيل بطول مناسب بين الدبوس الأيمن السفلي للزر والدبوس 2 من 555.

حان الوقت الآن لإجراء اختبار سريع! قم بتوصيل السلك الأسود لموصل البطارية بالصف السفلي (الأرضي) والسلك الأحمر بالصف العلوي (+9 فولت). قم بتوصيل البطارية بموصل البطارية. حاول الضغط على الزر وسوف تسمع نغمة! إذا لم تسمع صوتًا ، فأعد فحص جميع اتصالاتك ، وتأكد من أن البطارية جيدة وحاول مرة أخرى. بعد هذا الاختبار ، افصل البطارية.

الآن تتم إضافة كل زر من الأزرار المتبقية من اليمين إلى اليسار. قم بتوصيل المقاوم من عمود المقاوم السابق إلى حيث سيكون الزر التالي (4 صفوف على اليسار في الصور أعلاه). ضع الزر التالي في مكانه مع وضع الدبوس الأيمن العلوي في الطرف الآخر من المقاوم. قم بتوصيل سلك توصيل صغير بين الدبوس الأيسر السفلي لهذا الزر والدبوس الأيسر السفلي للزر إلى اليمين. افعل هذا لجميع الأزرار. المقاومات بالترتيب من اليمين إلى اليسار ستكون:

• 390Ω (برتقالي - أبيض - بني)
• 910Ω (أبيض-بني-بني)
• 1kΩ (بني-أسود-أحمر)
• 1.1kΩ (بني-بني-أحمر)
• 620Ω (أزرق-أحمر-بني)
• 1.3kΩ (بني-برتقالي-أحمر)
• 1.5kΩ (بني-أخضر-أحمر)

بعد وضع جميع المقاومات والأزرار في مكانها ، أعد توصيل البطارية وابدأ اللعب!