Фантазия на тему стилофона: 7 шагов (с картинками)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Решила сделать электронно-музыкальную игрушку в подарок маленькому сыну на Рождество. Я просмотрел Интернет в поисках вдохновения и нашел стилофон, устройство, на котором я основал свой собственный дизайн. Фактически, я заменил короткие клавиши стилофона на длинные, создав своего рода блокнот для письма. Действительно, вы можете писать символы и даже слова на этом блокноте, и у каждого персонажа будет свой «звуковой портрет». Думаю, было бы полезно детям, которые учатся писать, сделав процесс обучения увлекательным.

Эта статья также была опубликована сегодня (21 февраля 2019 г.) в журнале для любителей практической электроники Nuts and Volts.

Шаг 1: Схема

Схема в основном представляет собой нестабильный генератор, построенный с

IC 555; Вы можете найти описание того, как эта схема работает, например, на www.electronics-tutorials.com. Частота колебаний зависит от значений R1, R2 и C1 и рассчитывается как:

(1) f = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1

Следовательно, если вы хотите изменить частоту, вы должны изменить либо R, либо C. При игре на стилофоне вы меняете R2, чтобы изменить частоту звука. Я преобразовал формулу (1), чтобы отделить R2:

(2) R2 = 1/2 * {1,44 / (f * C1) - R1}

В ассортименте моего устройства 12 нот - от C6 (выбирается по желанию) до C5 # / D5b; Причина этого чисто геометрическая - я использовал доступный деревянный ящик (198 x 98 x 31 мм) в качестве корпуса для устройства, а также доступные алюминиевые полосы шириной 7 мм; Итак, в ширину коробки уместилось всего 12 клавиш.

С # 5 / Db5 554.37

D5 587,33

D # 5 / Eb5 622.25

E5 659.25

F5 698,46

F # 5 / Gb5 739,99

G5 783,99

G # 5 / Ab5 830.61

A5 880.00

A # 5 / Bb5 932,33

B5 987,77

C6 1046,50

Полную таблицу можно найти здесь:

Возьмем R1 = 10 кОм и C1 = 100 нФ, тогда R2 для частоты C6 (1046,50 Гц), рассчитанной по формуле (2), составляет 1876 Ом (округлено до целого числа). Аналогичным образом можно рассчитать значения для других частот; чем ниже частота, тем больше значение R2. Давайте добавим к R2 ряд резисторов (R3, R4 и т. Д.); затем, когда вы касаетесь стилусом точки «Key1», к цепи подключаются именно (R2 + R3); когда вы касаетесь точки «Key2», вы подключаетесь (R2 + R3 + R4) и так далее. Таким образом, значение R3 рассчитывается как:

(3) R3 = 1/2 * {1,44 / (f (B5) * C1) - R1} - R2, где f (B5) - частота, соответствующая ноте B5.

Остальные значения рассчитываются аналогично, они указываются в ведомости материалов. Если вам нужно рассчитать новые значения, вы можете использовать онлайн-калькулятор, например, с этого сайта: www.ohmslawcalculator.com. Номиналы резисторов не стандартные, необходимо совместить требуемое значение со стандартными; однако вы можете заменить постоянные резисторы на подстроечные резисторы и установить требуемые значения с помощью омметра.

Схема установлена на перфорированной пластине, соединения выполнены гибкими проводами. Я предлагаю расположить компоненты на пластине точно так, как они расположены на принципиальной схеме.

Шаг 2: Спецификация материалов

IC1 = NE555

R1 = 10 кОм, R2 = 1876 Ом, R3 = 411 Ом, R4 = 438 Ом, R5 = 456 Ом, R6 = 482 Ом, R7 = 520 Ом, R8 = 546 Ом, R9 = 570 Ом, R10 = 626 Ом, R11 = 650 Ом, R12 = 690 Ом, R13 = 730 Ом; все резисторы имеют номинальную мощность 0,125 Вт

C1 = 100 нФ, керамический; C2 = 10 мФ x 10 В, электролитический

LS1 - динамик с сопротивлением 8 Ом.

SW1 - миниатюрный тумблерный ползунковый переключатель

B1 = 4 батарейки 1,5 В типа AA

Шаг 3: Физическая подготовка

Вы видите внешнюю и внутреннюю части устройства на фотографиях; Вы можете выбрать собственный способ размещения компонентов в коробке.

Шаг 4: ключи

Я сделал их из алюминиевой полосы сечением 7х1мм. Тонкий слой оксида алюминия, образующийся на поверхности клавиш, защищает их от дальнейшего окисления, но не препятствует электрическому контакту между клавишами и стилусом. На рисунках показан рисунок ключа, а также объясняется, как прикрепить провода к клавишам и прикрепить ключи к коробке. Важно, чтобы на боковых сторонах клавиш не было фаски, иначе стилус не будет плавно перемещаться по поверхности.

Шаг 5: Стилус

Я сделал стилус из шариковой ручки, которая закончила свою службу. Контакт, который касается клавиш, на самом деле является штырем электрической вилки; Я припаял к нему гибкий провод, вставил булавку в ручку и залил пространство вокруг булавки прозрачной смолой. Требование: конец штифта должен быть полукруглым и иметь гладкую поверхность, необходимо, чтобы клавиши не царапались.

Шаг 6: инструменты и инструменты

Вам обязательно понадобится омметр, если вы используете триммеры для установки требуемых значений R3, R4 и т. Д.; если вы хотите получать точные записи, вы можете использовать камертон для настройки устройства. Для сборки схемы понадобится паяльник и кусачки; небольшая ножовка, дрель и напильник - для изготовления ключей. Однако выбор других инструментов в основном зависит от корпуса, который вы сделаете для своего устройства; Я не исключаю, что кто-нибудь напечатает это на 3D-принтере.

Шаг 7: видео

В этом видео показано, как создать «звуковой портрет» персонажа.