Pian electric-analogic: 10 pași (cu imagini)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

Muzica este o parte importantă a culturii noastre - tuturor le place să asculte muzică. Dar, în timp ce ascultă muzică este un lucru, a învăța să faci muzică este un alt lucru. În mod similar, în timp ce a face muzică este o sarcină dificilă, construirea unui instrument muzical este o provocare cu totul nouă. De obicei, instrumentele muzicale sunt scumpe de fabricat, deoarece numai cele mai fine materiale sunt folosite pentru a crea opera de artă, dar pe măsură ce trece timpul, tehnologia noastră evoluează și am descoperit noi moduri de a face muzică decât instrumentele muzicale tradiționale.

Construirea unui pian nu a fost niciodată mai ușoară. De fapt, construirea unui pian nu a fost niciodată atât de rustic de casă, dar totuși, stilul nostalgic viu este probabil ceea ce căutați în primul rând. Am fost inspirați de un design de circuit pe care l-am găsit într-o broșură electronică Elenco în timp ce învățam despre electronică la clasa noastră de inginerie din clasa a IX-a. Deși circuitul nu arăta ca un pian, a reușit să scoată diferite sunete electronice la fel ca notele muzicale produse de un pian. Am vrut să facem un pas mai departe și să integrăm circuitul în cadrul unui pian. Făcând acest lucru, am reușit să creăm un pian fals care să poată scoate sunete diferite la fel ca unul real. Așadar, bucurați-vă să învățați să creați „Pianul nostru electro-analogic”, o nouă modalitate de a face muzica pe care toată lumea o iubește.

Pasul 1: Obținerea mărfurilor

Lista de materiale / instrumente

• Materiale:

  • Lemn MDF

    • 3 piese
    • 12 "x 1/8" x 12"

  • Difuzoare

    • 2 "diametru
    • 2 bucăți

  • LED-uri galbene

    • 1/8 "diametru
    • 14 bucăți

  • LED-uri verzi

    • 1/8 "diametru
    • 1 bucăți

  • Everbilt Clothespins

    12 bucăți

  • Hârtie pentru imprimantă albă

    • 8,5 "x 11"
    • 2 coli

  • Frigarui

    • 8 "x 1/8"
    • 2 bastoane

  • Vopsea neagră Blickeric

    1 pot

  • Comutator glisant cu 3 pini

    • 1/8 "x 3/4"
    • 1 bucata

  • Lemn de pin

    • 1 'x 1'
    • 1 pătrat

  • Sârmă de cupru izolată

    19 ft

  • Clema bateriei 9v

    1 bucăți

  • Apasa butoanele

    12 bucăți

  • Arduino UNO și Cords

    2 din fiecare

• Instrumente necesare:

  • Perforator
  • Bandă ferăstrău
  • Clemă
  • Ferăstrău de coping
  • Fişier
  • Pensulă
  • Hot Glue Gun
  • Foreza
  • Lipici de lemn
  • Hârtie de șlefuit (grâu 120 și 220)
  • Scroll Saw
  • Cuțit X-Acto
  • Adezivul lui Elmer
  • Rigla din oțel cu suport de plută
  • Mat
  • Burghiu de 3/4"
  • Burghiu 1/8"
  • Sârmă de lipit plumb / staniu
  • Decapanti de sârmă
  • Ciocan de lipit

Pasul 2: Realizarea componentelor cadrului

Folosind un ferăstrău cu bandă, am tăiat panourile din față, spate, jos, sus, stânga și dreapta din lemn MDF de ⅛”și am așezat părțile laterale. Apoi, am tăiat 12 chei din lemn de pin de ¾”și am șlefuit marginile. În cele din urmă, am tăiat patru cuburi din lemn de pin de ¾”pentru a sprijini părțile laterale în timpul procesului de asamblare. Apoi, am tăiat o scândură de MDF de 1 inch pe 1 picior și am păstrat-o pentru mai târziu. Utilizați planul de mai jos pentru a face referire la dimensiunea și formele panourilor. Dimensiunile globale ale pianului sunt de 10”x2,5” x5”. Este important să rețineți că, deși desenul nostru are 14 taste, pianul găzduiește doar 12 taste.

Pasul 3: Asamblați cadrul

Pentru a asambla cadrul, am lipit cuburile de lemn de pin de mai devreme pe placa inferioară la aproximativ ⅛”distanță de margini. Apoi, am lipit la cald panourile din stânga, din dreapta și din spate de palenul inferior și suporturile cubului. Pentru a termina, am completat orice goluri cu adeziv fierbinte. Am acoperit toate suprafețele din stânga, din dreapta și din spate cu hârtie albă pentru imprimantă și am tăiat-o la dimensiunea potrivită cu un cuțit x-acto. Am vopsit hârtia în negru odată ce a fost lipită pe pian și am vopsit toate tastele în alb. Consultați planul de la pasul anterior pentru a găsi orientarea pieselor. Folosind un burghiu, faceți orificiul pentru întrerupător conform diagramei și utilizați un ferăstrău de coping pentru a face dimensiunea potrivită (⅛”x3 / 4”).

Pasul 4: Codificare

Am folosit două unități Arduino pentru a programa pianul. Codul pentru ambele arduino este mai jos:

Primul Arduino

int pos = 0;

configurare nulă () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, OUTPUT);

pinMode (A1, INPUT);

pinMode (A2, INPUT);

pinMode (A3, INPUT);

pinMode (A4, INPUT);

pinMode (A5, INPUT);

}

bucla nulă () {

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

ton (8, 440, 100); // ton de redare 57 (A4 = 440 Hz)

}

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A1

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

ton (8, 494, 100); // ton de redare 59 (B4 = 494 Hz)

}

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

ton (8, 523, 100); // ton de redare 60 (C5 = 523 Hz)

}

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

ton (8, 587, 100); // ton de redare 62 (D5 = 587 Hz)

}

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A4

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

ton (8, 659, 100); // redare ton 64 (E5 = 659 Hz)

}

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

ton (8, 698, 100); // ton de redare 65 (F5 = 698 Hz)

}

întârziere (10); // Întârziați puțin pentru a îmbunătăți performanțele simulării

}

/*

Al doilea Arduino:

int pos = 0;

configurare nulă () {

pinMode (A0, INPUT);

pinMode (8, OUTPUT);

pinMode (A1, INPUT);

pinMode (A2, INPUT);

pinMode (A3, INPUT);

pinMode (A4, INPUT);

pinMode (A5, INPUT);

}

bucla nulă () {

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A0

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

ton (8, 784, 100); // ton de redare 67 (G5 = 784 Hz)

}

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A1

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

ton (8, 880, 100); // redarea tonului 69 (A5 = 880 Hz)

}

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A2

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

ton (8, 988, 100); // ton de redare 71 (B5 = 988 Hz)

}

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A3

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

ton (8, 1047, 100); // redare ton 72 (C6 = 1047 Hz)

}

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A4

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

ton (8, 1175, 100); // ton de redare 74 (D6 = 1175 Hz)

}

// dacă se detectează apăsarea butonului pe A5

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

ton (8, 1319, 100); // ton de redare 76 (E6 = 1319 Hz)

}

întârziere (10);

// Întârziți puțin pentru a îmbunătăți performanțele simulării

}

Pentru a descărca codul pe fiecare Arduino, conectați unul la un computer, introduceți codul corespunzător pe site-ul https://codebender.cc/ și descărcați codul făcând clic pe „Rulați pe arduino”. Dacă acest lucru nu funcționează, încercați din nou și asigurați-vă că vă verificați codul pentru a elimina orice erori. De asemenea, nu uitați să selectați portul potrivit pentru USB.

Pasul 5: Testarea circuitului pe o placă de calcul

Am făcut un plan al circuitului pianului pe TinkerCAD. Consultați această diagramă pentru a crea două circuite identice pe o placă fizică cu materialele pe care le-ați adunat la pasul 1.

Pasul 6: Atașarea cheilor / butoanelor

Am luat scândura din MDF de 1 inch pe 1 picior și am început să lipim cheile cu lipici pentru lemn. În primul rând, am făcut marcaje cu creion care au traversat, la o distanță de un capăt, la o distanță de celălalt capăt. Apoi am aplicat adeziv pe partea deschisă a șnurului și l-am lipit astfel încât partea părții cheii albe a cheilor să fie aliniată la chei. Am repetat acest proces pentru restul tastelor, plasându-le una lângă cealaltă. După ce am terminat, am tăiat 2 bucăți de lemn de pin ½”x ¾” x ¾”și o bucată de lemn de pin ½” x ¾”x ⅞”, pentru mai târziu.

Am mai făcut o scândură din lemn MDF de 1”cu 10” care a servit drept suport pentru nasturi. Am forat găuri care corespundeau la distanță de la cârpă la cârpă. Apoi am împins capetele firului butonului prin orificiile fiecăruia și le-am îndoit astfel încât firele perpendiculare ale unui buton să fie separate una de cealaltă și toate capetele firului butonului au fost aranjate ca niște șine de tren. Ulterior, am luat 2 bucăți lungi, neizolate de sârmă, care se întindeau de la al 6-lea buton până la un pic peste margine și le-am lipit astfel încât să fie atașate și perpendiculare pe capetele firului butonului capetele cele mai apropiate de centru. Când lipiți, asigurați-vă că utilizați suficient fir pentru a conecta fiecare componentă, dar încercați să nu utilizați prea mult, deoarece va ocupa spațiu în interiorul pianului.

Pasul 7: Instalarea circuitului

După fixarea cadrului, am instalat LED-urile în găuri și le-am fixat cu adeziv fierbinte, conectând în același timp firele și rezistențele la LED-uri folosind un fier de lipit. Am acoperit orice conexiuni libere cu bandă electrică pentru a preveni apariția unui scurtcircuit. Am vopsit partea superioară în negru la fel ca celelalte fețe.

Am forat două găuri pentru baterii în partea stângă și dreaptă a feței de jos prin găurirea a două găuri ¾”una lângă alta. După aceasta, pianul a fost pregătit pentru instalarea circuitului. Am lipit componentele în conformitate cu diagrama panoului. Asigurați-vă că acoperiți orice conexiuni deschise cu bandă electrică după ce ați terminat de lipit.

Pasul 8: Cablarea cheilor

În acest moment, părțile în mișcare ale mecanismului cheii erau la locul lor, deci tot ce trebuie făcut este conectarea tastelor la circuit pentru a produce sunet. Am început prin infilarea unui fir de 3 inch prin fiecare clemă și l-am lipit la unul dintre electrozii de pe buton. Am aliniat electrozii, astfel încât să putem conecta câte un electrod de la fiecare buton la partea pozitivă, iar partea cu firul care trece prin clemă ar fi partea negativă. Circuitul nostru arăta astfel:

Odată ce firele au fost lipite împreună, am lipit placa de jos cu butoanele de pe ea sub chei. Acest lucru a făcut ca, dacă una dintre taste să fie apăsată, unul dintre butoane să fie apăsat. Așa arăta aparatul cheie completat.

Montați dispozitivul cheie pe trei piciorușe de lemn înalte de 1,5”pentru a ridica cheile deasupra buzei cadrului frontal.

Pasul 9: Sigilarea corpului pianului

Cu aceasta, componentele pianului au fost terminate. Un lucru pe care trebuia să-l facem înainte de asamblarea finală a fost lipirea unei bucăți de lemn de pin de ¾”x ¾” x 3”peste fiecare orificiu pentru difuzoare pentru a oferi o margine pe care să montați difuzoarele. Am lipit difuzoarele pe lemn cu un pistol de lipit fierbinte.

Apoi a trebuit să plasăm circuitul în cadrul pianului. Deși puteți face acest lucru în orice mod doriți, vă recomandăm să puneți Arduino sub dispozitivul cheie și să plasați firele în spatele cheilor. Apoi, pentru susținerea cheilor, punem 2 piciorușe de lemn de pin de 2 ½”x ¾” x ¾”pe laturi (care erau perpendiculare pe partea din față) chiar lângă blocurile de colț și l-am lipit la cald și l-am lipit la cald ½” x ¾”x ⅞” piloți din lemn de pin la mijloc între celelalte 2 piloți din lemn de pin. Ulterior, am luat aparatul cheie și l-am așezat chiar pe cele 3 piloți din lemn de pin. Odată ce firele au fost ascunse, am lipit partea superioară spre fețele din stânga, din dreapta și din spate, punând adeziv fierbinte pe margini. În cele din urmă, am lipit panoul frontal de pian. Produsul finalizat ar trebui să arate astfel:

Sperăm că ți-a plăcut să construiești pianul nostru electro-analogic. Singurul lucru rămas de făcut este să lăsați muzica să curgă - prin firele noului dvs. pian.

Pasul 10: Reflecție

Un lucru care ne-a plăcut la proiectul nostru a fost că era original și teoretic putea fi folosit și bucurat de toată lumea. Acesta nu este un element normal de afișare, este mai mult o jucărie care poate fi folosită pentru divertisment și poate aduce oamenii împreună la fel ca muzica în societatea noastră.

Un lucru pe care l-am schimba este să folosim fire mai scurte, astfel încât să fie mai ușor să montați circuitul în interiorul pianului. A trebuit să blocăm circuitele în dispozitiv, așa că ar fi fost mai ușor dacă nu ar exista lungimi inutile de sârmă care să ocupe spațiu. Această problemă poate fi evitată dacă circuitul este plasat pe o placă de circuit PCB. Acest lucru face ca circuitul să fie mai îngrijit și mai compact, la fel ca pe tablă. Dacă am folosi o placă PCB, circuitul ar avea mai puține fire care ocupă spațiu.

Dacă ar fi să facem acest proiect în mod diferit, am lucra mai întâi detaliile circuitului, deoarece acesta a fost cel mai consumator de timp. Ar fi fost mai ușor să proiectați cadrul pianului în jurul capacităților circuitului, decât să aveți o idee neclară a circuitului atunci când ați început să construiți cadrul pianului. Acest lucru ar face mai ușoară integrarea circuitului în pian în loc să trebuiască să descopere cablajul din mers.