Eine Fantasie zum Stylophon-Thema - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Ich beschloss, ein elektronisches Musikspielzeug als Weihnachtsgeschenk für meinen kleinen Sohn zu machen. Ich habe im Internet nach Inspiration gesucht und das Stylophone gefunden, ein Gerät, auf dem ich mein eigenes Design basierte. Tatsächlich habe ich die kurzen Tasten des Stylophones durch lange ersetzt und so eine Art Schreibblock geschaffen. Tatsächlich können Sie auf diesem Pad Buchstaben und sogar Wörter schreiben, und jeder Charakter hätte sein eigenes „Klangporträt“. Ich denke, es wäre nützlich für Kinder, die schreiben lernen, um den Lernprozess amüsant zu gestalten.

Dieser Artikel wurde heute (21. Februar 2019) auch in Nuts and Volts, einem Magazin für Amateure der praktischen Elektronik, veröffentlicht.

Schritt 1: Schaltung

Die Schaltung ist im Grunde ein astabiler Oszillator mit einem

IC555; Eine Beschreibung der Funktionsweise dieser Schaltung finden Sie beispielsweise auf www.electronics-tutorials.com. Die Frequenz der Schwingungen hängt von den Werten von R1, R2 und C1 ab und wird wie folgt berechnet:

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

Wenn Sie die Frequenz ändern möchten, sollten Sie daher entweder R oder C ändern. Wenn Sie ein Stylophon spielen, ändern Sie R2, um die Frequenz des Tons zu ändern. Ich habe die Formel (1) umgewandelt, um R2 zu trennen:

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

Der Tonumfang meines Geräts umfasst 12 Töne – von C6 (frei wählbar) bis C5#/D5b; der Grund dafür ist rein geometrisch – ich habe als Gehäuse für das Gerät eine vorhandene Holzkiste (198 x 98 x 31 mm) verwendet, und verfügbare Aluminiumstreifen 7 mm breit; Es passen also nur 12 Schlüssel in die Breite der Box.

C#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/Lb5 932.33

B5 987.77

C6 1046.50

Eine vollständige Tabelle finden Sie hier:

Nehmen wir R1 = 10 kΩ und C1 = 100 nF, dann ist R2 für die mit der Formel (2) berechnete Frequenz von C6 (1046,50 Hz) 1876 Ohm (auf die ganze Zahl gerundet). Die Werte für andere Frequenzen können auf die gleiche Weise berechnet werden; je niedriger die Frequenz, desto größer der Wert von R2. Fügen wir R2 eine Reihe von Widerständen (R3, R4 usw.) hinzu; Wenn Sie dann den Punkt „Key1“mit dem Stift berühren, sind (R2 + R3) mit dem Stromkreis verbunden; Wenn Sie den Punkt „Key2“berühren, verbinden Sie sich (R2 + R3 + R4) und so weiter. Somit wird der Wert von R3 wie folgt berechnet:

(3) R3 = 1/2*{1,44/(f(B5)*C1) – R1} – R2, wobei f(B5) - die Frequenz ist, die der Note B5. entspricht

Die anderen Werte werden auf die gleiche Weise berechnet, sie sind in der Stückliste angegeben. Wenn Sie neue Werte berechnen müssen, können Sie einen Online-Rechner verwenden, beispielsweise einen von dieser Website: www.ohmslawcalculator.com. Da die Werte der Widerstände nicht standardmäßig sind, ist es notwendig, einen erforderlichen Wert aus den Standardwerten zu kombinieren; Sie können jedoch Dauerwiderstände durch Trimmer ersetzen und die erforderlichen Werte mit einem Ohmmeter ermitteln.

Die Schaltung ist auf einer Lochplatte montiert, die Anschlüsse erfolgen mit flexiblen Drähten. Ich schlage vor, die Komponenten auf der Platte genau so zu positionieren, wie sie im Schaltplan positioniert sind.

Schritt 2: Stückliste

IC1 = NE555

R1 = 10 kΩ, R2 = 1876Ω, R3 = 411Ω, R4 = 438Ω, R5 = 456Ω, R6 = 482Ω, R7 = 520Ω, R8 = 546Ω, R9 = 570Ω, R10 = 626Ω, R11 = 650Ω, R12 = 690Ω, R13 = 730Ω; alle Widerstände haben eine Nennleistung von 0,125 W

C1 = 100 nF, Keramik; C2 = 10 mF x 10 V, elektrolytisch

LS1 – ein Lautsprecher mit einer Impedanz von 8 Ohm.

SW1 – ein Miniatur-Kippschalter

B1 = 4 x 1,5 V Batterien Typ AA

Schritt 3: Physische Anordnung

Auf den Bildern sehen Sie das Äußere und Innere des Gerätes; Sie können die Position der Komponenten in der Box frei wählen.

Schritt 4: Schlüssel

Ich habe sie aus einem Aluminiumstreifen mit dem Querschnitt 7x1mm gemacht. Eine dünne Aluminiumoxidschicht, die sich auf der Oberfläche der Tasten bildet, schützt diese vor weiterer Oxidation, verhindert jedoch nicht den elektrischen Kontakt zwischen Tasten und Stift. Die Bilder zeigen eine Zeichnung eines Schlüssels und erklären auch, wie man Drähte an den Schlüsseln befestigt und die Schlüssel an der Box befestigt. Wichtig ist, dass die seitlichen Seiten der Tasten keine Fasen haben, sonst würde sich der Stift nicht glatt auf der Oberfläche bewegen.

Schritt 5: Stift

Ich habe den Stift aus einem Kugelschreiber gemacht, der seinen Dienst beendet hat. Der Kontakt, der die Tasten berührt, ist tatsächlich ein Stift eines elektrischen Steckers; Ich lötete einen flexiblen Draht daran, steckte den Stift in den Stift und füllte den Raum um den Stift mit einem transparenten Harz. Voraussetzung ist: Das Ende des Stiftes sollte halbrund sein und eine glatte Oberfläche haben, es ist notwendig, die Tasten nicht zu zerkratzen.

Schritt 6: Instrumente und Werkzeuge

Sie benötigen sicherlich ein Ohmmeter, wenn Sie Trimmer verwenden, um die erforderlichen Werte von R3, R4 usw. zu ermitteln; Wenn Sie genaue Noten erhalten möchten, können Sie das Gerät mit einem Kamerton stimmen. Zum Zusammenbauen der Schaltung werden ein Lötkolben und ein Drahtschneider benötigt; eine kleine Bügelsäge, ein Bohrer und eine Feile – um die Schlüssel zu machen. Die Wahl anderer Tools hängt jedoch hauptsächlich von dem Gehäuse ab, das Sie für Ihr Gerät herstellen. Ich schließe nicht aus, dass es jemand 3D-druckt.

Schritt 7: Video

Dieses Video zeigt Ihnen, wie Sie ein „Klangporträt“eines Charakters erstellen.