Электро-аналоговое пианино: 10 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Музыка - важная часть нашей культуры - всем нравится ее слушать. Но если слушать музыку - это одно, то научиться ее сочинять - совсем другое. Точно так же, хотя создание музыки - сложная задача, создание музыкального инструмента - совершенно новая задача. Как правило, изготовление музыкальных инструментов обходится дорого, поскольку для создания произведений искусства используются только самые лучшие материалы, но со временем наши технологии развиваются, и мы открыли для себя новые способы создания музыки, нежели традиционные музыкальные инструменты.

Сделать пианино еще никогда не было так просто. Вообще-то, создание пианино еще никогда не было таким простоватым самодельным, но, тем не менее, этот яркий ностальгический стиль - это, вероятно, то, что вы искали в первую очередь. Мы были вдохновлены схемой, которую мы нашли в буклете Elenco по электронике, когда изучали электронику в девятом классе инженерного класса. Хотя схема не была похожа на пианино, она могла издавать разные электронные звуки, как музыкальные ноты, издаваемые пианино. Мы хотели пойти дальше и интегрировать схему в корпус пианино. Сделав это, мы смогли создать поддельное пианино, которое могло издавать разные звуки, как и настоящее. Так что наслаждайтесь обучением создавать наше «Электро-аналоговое пианино», новым способом сочинять музыку, которая всем нравится.

Шаг 1. Получение товара

Спецификация материалов / инструментов

• Материалы:

  • МДФ Древесина

    • 3 куска
    • 12 дюймов x 1/8 дюйма x 12 дюймов

  • Динамики

    • 2 дюйма диаметром
    • 2 куска

  • Желтые светодиоды

    • Диаметр 1/8 дюйма
    • 14 штук

  • Зеленые светодиоды

    • Диаметр 1/8 дюйма
    • 1 штука

  • Прищепки Everbilt

    12 штук

  • Белая бумага для принтера

    • 8,5 дюймов x 11 дюймов
    • 2 листа

  • Шпажки

    • 8 дюймов x 1/8 дюйма
    • 2 палочки

  • Бликерическая черная краска

    1 банка

  • 3-контактный ползунковый переключатель

    • 1/8 дюйма x 3/4 дюйма
    • 1 кусок

  • Сосновый лес

    • 1 фут x 1 фут
    • 1 квадрат

  • Изолированный медный провод

    19 футов

  • Зажим аккумулятора 9 В

    1 штука

  • Нажмите на кнопки

    12 штук

  • Arduino UNO и шнуры

    По 2 каждого

• Необходимые инструменты:

  • Сверлильный станок

  • Ленточная пила

  • Зажим
  • Копирующая пила
  • Файл
  • Кисть для рисования
  • Пистолет для горячего клея
  • Ручная дрель
  • Клей для дерева
  • Наждачная бумага (зернистость 120 и 220)
  • Свиток Пила
  • X-Acto нож
  • Клей Элмера
  • Стальная линейка с пробковой подкладкой
  • Мат
  • 3/4 "сверло
  • Сверло 1/8"
  • Свинец / оловянная паяльная проволока
  • Инструмент для зачистки проводов
  • Паяльник

Шаг 2: Изготовление компонентов каркаса

Используя ленточную пилу, мы вырезали переднюю, заднюю, нижнюю, верхнюю, левую и правую панели из МДФ ⅛”и подпилили стороны. Затем мы вырезали 12 ключей из древесины сосны ¾ дюйма и отшлифовали края. Наконец, мы вырезаем четыре кубика из ¾”сосновой древесины, чтобы поддерживать стороны во время сборки. Затем мы вырезали деревянную доску из МДФ размером 1 дюйм на 1 фут и сохранили ее на потом. Используйте схему ниже, чтобы указать размер и форму панелей. Габаритные размеры фортепиано 10 дюймов x 2,5 дюйма x 5 дюймов. Важно отметить, что, хотя на нашем рисунке 14 клавиш, на пианино всего 12 клавиш.

Шаг 3: соберите раму

Чтобы собрать раму, мы приклеили кубики древесины сосны ранее к нижней пластине примерно на дюйма от краев. Затем мы приклеили горячим клеем левую, правую и заднюю панели к нижней палене и опорам куба. Чтобы закончить, мы заделали все щели горячим клеем. Мы покрыли всю левую, правую и заднюю поверхности белой бумагой для принтера и отрезали ее до нужного размера с помощью ножа x-acto. Мы покрасили бумагу в черный цвет, как только она была приклеена к пианино, и выкрасили все клавиши в белый цвет. Обратитесь к чертежу из предыдущего шага, чтобы определить ориентацию частей. С помощью дрели просверлите отверстие для переключателя в соответствии со схемой и воспользуйтесь копировальной пилой, чтобы добиться нужного размера (⅛”x3 / 4”).

Шаг 4: кодирование

Мы использовали два модуля Arduino для программирования фортепиано. Код для обоих ардуино приведен ниже:

Первый Arduino

int pos = 0;

void setup () {

pinMode (A0, ВХОД);

pinMode (8, ВЫХОД);

pinMode (A1, ВХОД);

pinMode (A2, ВХОД);

pinMode (A3, ВХОД);

pinMode (A4, ВХОД);

pinMode (A5, ВХОД);

}

void loop () {

// если обнаружено нажатие кнопки на A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

тон (8, 440, 100); // проигрываем тон 57 (A4 = 440 Гц)

}

// если обнаружено нажатие кнопки на A1

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

тон (8, 494, 100); // проигрываем тон 59 (B4 = 494 Гц)

}

// если обнаружено нажатие кнопки на A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

тон (8, 523, 100); // проигрываем тон 60 (C5 = 523 Гц)

}

// если обнаружено нажатие кнопки на А3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

тон (8, 587, 100); // проигрываем тон 62 (D5 = 587 Гц)

}

// если обнаружено нажатие кнопки на A4

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

тон (8, 659, 100); // проигрываем тон 64 (E5 = 659 Гц)

}

// если обнаружено нажатие кнопки на A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

тон (8, 698, 100); // проигрываем тон 65 (F5 = 698 Гц)

}

задержка (10); // Немного задержимся, чтобы улучшить производительность симуляции

}

/*

Второй Ардуино:

int pos = 0;

void setup () {

pinMode (A0, ВХОД);

pinMode (8, ВЫХОД);

pinMode (A1, ВХОД);

pinMode (A2, ВХОД);

pinMode (A3, ВХОД);

pinMode (A4, ВХОД);

pinMode (A5, ВХОД);

}

void loop () {

// если обнаружено нажатие кнопки на A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

тон (8, 784, 100); // проигрываем тон 67 (G5 = 784 Гц)

}

// если обнаружено нажатие кнопки на A1

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

тон (8, 880, 100); // проигрываем тон 69 (A5 = 880 Гц)

}

// если обнаружено нажатие кнопки на A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

тон (8, 988, 100); // проигрываем тон 71 (B5 = 988 Гц)

}

// если обнаружено нажатие кнопки на А3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

тон (8, 1047, 100); // проигрываем тон 72 (C6 = 1047 Гц)

}

// если обнаружено нажатие кнопки на A4

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

тон (8, 1175, 100); // проигрываем тон 74 (D6 = 1175 Гц)

}

// если обнаружено нажатие кнопки на A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

тон (8, 1319, 100); // проигрываем тон 76 (E6 = 1319 Гц)

}

задержка (10);

// Немного задержимся, чтобы улучшить производительность симуляции

}

Чтобы загрузить код на каждый Arduino, подключите его к компьютеру, введите соответствующий код на веб-сайт https://codebender.cc/ и загрузите код, нажав «запустить на Arduino». Если это не помогло, попробуйте еще раз и обязательно подтвердите свой код, чтобы удалить все ошибки. Также не забудьте выбрать правильный порт для USB.

Шаг 5: Тестирование схемы на макетной плате

Мы сделали план схемы пианино на TinkerCAD. Обратитесь к этой схеме, чтобы создать две идентичные схемы на физическом макете с использованием материалов, собранных на шаге 1.

Шаг 6: прикрепление ключей / кнопок

Мы взяли деревянную доску из МДФ размером 1 дюйм на 1 фут и начали склеивать ключи столярным клеем. Сначала мы сделали отметки карандашом, которые шли поперек, на ⅛”от одного конца и на” от другого. Затем мы нанесли клей на открытую сторону прищепки и приклеили ее так, чтобы сторона белой ключевой части клавиш была выровнена с клавишами. Мы повторили этот процесс для остальных клавиш, поместив один рядом с другим. Когда мы закончили, мы отпилили 2 куска сосновой древесины ½ "x ¾" x ¾ "и кусок сосновой древесины ½" x ¾ "x ⅞" на будущее.

Мы сделали еще одну деревянную доску из МДФ размером 1 на 10 дюймов, которая служила держателем для пуговиц. Просверливали отверстия, соответствующие расстоянию от прищепки до прищепки. Затем мы протолкнули концы проводов кнопок через отверстия для каждой кнопки и согнули их так, чтобы перпендикулярные провода одной кнопки находились на расстоянии друг от друга, а все концы проводов кнопки были расположены как железнодорожные пути. После этого мы взяли 2 длинных неизолированных куска провода, которые тянулись от 6-й кнопки чуть выше края, и припаяли их так, чтобы они были прикреплены перпендикулярно концам проводов кнопки, ближайшим к центру. При пайке убедитесь, что для подключения каждого компонента достаточно провода, но старайтесь не использовать слишком много, потому что он займет место внутри пианино.

Шаг 7: Установка схемы

После закрепления рамки мы установили светодиоды в отверстия и закрепили их на месте горячим клеем, при этом подключив провода и резисторы к светодиодам с помощью паяльника. Мы закрыли все незакрепленные соединения изолентой, чтобы не произошло короткого замыкания. Мы закрасили верхнюю сторону в черный цвет, как и остальные стороны.

Мы просверлили два отверстия для батарей с левой и правой сторон нижней поверхности, просверлив два отверстия диаметром ¾ дюйма бок о бок. После этого пианино было готово для установки схемы. Паяли компоненты по макетной схеме. Обязательно закройте все открытые соединения изолентой после завершения пайки.

Шаг 8: Подключение ключей

На данный момент движущиеся части ключевого механизма были на месте, поэтому все, что нужно было сделать, - это подключить клавиши к цепи для воспроизведения звука. Мы начали с того, что пропустили трехдюймовый провод через каждую прищепку и припаяли его к одному из электродов на кнопке. Мы выровняли электроды так, чтобы мы могли подключить по одному электроду от каждой кнопки к положительной стороне, а часть с проводом, проходящим через прищепку, была бы отрицательной стороной. Наша схема выглядела так:

После того, как провода были спаяны, мы приклеили нижнюю пластину с кнопками под клавишами. Это сделало так, что если была нажата одна из клавиш, одна из кнопок будет нажата. Так выглядел готовый ключевой аппарат.

Установите ключевой аппарат на трех деревянных опорах высотой 1,5 дюйма, чтобы поднять клавиши над выступом передней рамы.

Шаг 9: запечатывание корпуса фортепиано

На этом компоненты фортепиано были закончены. Одна вещь, которую мы должны были сделать перед окончательной сборкой, - это наклеить кусок сосны размером ¾”x ¾” x 3”на каждое отверстие для динамика, чтобы обеспечить выступ для крепления динамиков. Мы приклеили динамики к дереву с помощью пистолета для горячего клея.

Затем нам нужно было поместить схему в раму пианино. Хотя вы можете сделать это любым удобным для вас способом, мы рекомендуем разместить Arduinos под клавишным устройством, а провода - за клавишами. Затем, чтобы поддержать клавиши, мы поставили сосновые сваи размером 2 ½”x ¾” x ¾”по бокам (которые были перпендикулярны лицевой стороне) рядом с угловыми блоками, приклеили их горячим клеем и приклеили горячим клеем ½”. x ¾”x ⅞” сосновые сваи посередине между двумя другими сосновыми сваями. После этого мы взяли ключевой аппарат и поместили его прямо на 3 сваи из сосны. После того, как провода были спрятаны, мы приклеили верхнюю часть к левой, правой и задней сторонам, нанеся горячий клей по краям. Наконец, мы приклеили переднюю панель к пианино. Готовый продукт должен выглядеть так:

Мы надеемся, что вам понравилось создавать наше аналоговое электро-пианино. Осталось только позволить музыке течь по проводам вашего нового пианино.

Шаг 10: отражение

Что нам понравилось в нашем проекте, так это то, что он был оригинальным и теоретически мог использоваться и получать удовольствие от всех. Это не обычный дисплей, это скорее игрушка, которую можно использовать для развлечения и которая может объединять людей, как музыка в нашем обществе.

Одна вещь, которую мы бы изменили, - это использование более коротких проводов, чтобы упростить установку схемы внутри пианино. Нам пришлось вставить схемы в устройство, поэтому было бы проще, если бы не было ненужных длин проводов, занимающих место. Этой проблемы можно избежать, если разместить схему на печатной плате. Это делает схему более аккуратной и компактной, как на макетной плате. Если бы мы использовали печатную плату, в схеме было бы меньше проводов, занимающих место.

Если бы мы выполняли этот проект по-другому, мы бы сначала проработали детали схемы, потому что это была самая трудоемкая часть. Было бы проще спроектировать каркас пианино с учетом возможностей схемы, чем иметь нечеткое представление о схеме, когда начинаете создавать каркас фортепиано. Это упростило бы интеграцию схемы в пианино, вместо того, чтобы разбираться с разводкой на ходу.