Elektro-Analog-Klavier - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Musik ist ein großer Teil unserer Kultur – jeder hört gerne Musik. Aber während das Musikhören eine Sache ist, ist das Erlernen des Musizierens eine andere Sache. Während das Musikmachen eine schwierige Aufgabe ist, ist der Bau eines Musikinstruments eine ganz neue Herausforderung. Normalerweise sind Musikinstrumente teuer in der Herstellung, da nur die feinsten Materialien verwendet werden, um das Kunstwerk zu schaffen, aber im Laufe der Zeit entwickelt sich unsere Technologie weiter und wir haben neue Wege der Musikherstellung entdeckt als traditionelle Musikinstrumente.

Ein Klavier zu bauen war noch nie so einfach. Eigentlich war der Bau eines Klaviers auch noch nie so rustikal selbstgemacht, aber dennoch ist dieser lebendige nostalgische Stil wahrscheinlich das, wonach Sie in erster Linie gesucht haben. Wir wurden von einem Schaltungsdesign inspiriert, das wir in einer Elenco-Elektronikbroschüre gefunden haben, als wir in unserer neunten Klasse für Ingenieure etwas über Elektronik lernten. Obwohl die Schaltung nicht wie ein Klavier aussah, konnte sie verschiedene elektronische Klänge erzeugen, genau wie die von einem Klavier erzeugten Musiknoten. Wir wollten noch einen Schritt weiter gehen und die Schaltung in den Rahmen eines Klaviers integrieren. Auf diese Weise konnten wir ein gefälschtes Klavier erstellen, das verschiedene Klänge wie ein echtes Klavier erzeugen kann. Also viel Spaß beim Lernen, wie man unser „Elektro-Analog-Klavier“macht, eine neue Art, die Musik zu machen, die jeder liebt.

Schritt 1: Erhalt der Ware

Stückliste/Werkzeuge

• Materialien:

  • MDF-Holz

    • 3 Stück
    • 12" x 1/8" x 12"

  • Lautsprecher

    • 2" Durchmesser
    • 2 Stücke

  • Gelbe LEDs

    • 1/8" Durchmesser
    • 14 Stück

  • Grüne LEDs

    • 1/8" Durchmesser
    • 1 Stück

  • Everbilt Wäscheklammern

    12 Stück

  • Weißes Druckerpapier

    • 8,5" x 11"
    • 2 Blätter

  • Spieße

    • 8" x 1/8"
    • 2 Stöcke

  • Blickeric Schwarzer Lack

    1 Dose

  • 3-poliger Stift-Schiebeschalter

    • 1/8" x 3/4"
    • 1 Stück

  • Kiefernholz

    • 1' x 1'
    • 1 Quadrat

  • Isolierter Kupferdraht

    19 Fuß

  • 9v Batterieklemme

    1 Stück

  • Drück Knöpfe

    12 Stück

  • Arduino UNO und Kabel

    2 von jedem

• Notwendige Werkzeuge:

  • Bohrmaschine
  • Bandsäge
  • Klemme
  • Laubsäge
  • Datei
  • Pinsel
  • Heißklebepistole
  • Handbohrer
  • Holzkleber
  • Schleifpapier (120 und 220 Körnung)
  • Laubsäge
  • X-acto Messer
  • Elmer's Kleber
  • Lineal aus korkbeschichtetem Stahl
  • Matte
  • 3/4" Bohrer
  • 1/8" Bohrer
  • Blei/Zinn-Lötdraht
  • Abisolierzangen
  • Lötkolben

Schritt 2: Herstellen der Komponenten des Rahmens

Mit einer Bandsäge haben wir die vorderen, hinteren, unteren, oberen, linken und rechten Platten aus ⅛-Zoll-MDF-Holz ausgeschnitten und die Seiten gefeilt. Als nächstes schneiden wir 12 Schlüssel aus ¾” Kiefernholz aus und schleifen die Kanten. Schließlich schneiden wir vier Würfel aus -Zoll-Kiefernholz aus, um die Seiten während des Montageprozesses zu unterstützen. Dann schneiden wir eine 1 Zoll mal 1 Fuß große MDF-Holzplanke aus und speicherten sie für später. Verwenden Sie die unten stehende Blaupause, um die Größe und Form der Paneele anzugeben. Die Gesamtabmessungen des Klaviers betragen 10 "x2,5" x 5". Es ist wichtig zu beachten, dass unsere Zeichnung zwar 14 Tasten hat, das Klavier jedoch nur 12 Tasten bietet.

Schritt 3: Montieren Sie den Rahmen

Um den Rahmen zu montieren, haben wir die Kiefernholzwürfel von früher auf die Bodenplatte etwa ⅛” von den Kanten entfernt geklebt. Dann haben wir die linke, rechte und Rückwand mit Heißkleber auf die untere Palette und die Würfelstützen geklebt. Zum Abschluss füllten wir alle Lücken mit Heißkleber. Wir haben die gesamte linke, rechte und hintere Fläche mit weißem Druckerpapier bedeckt und mit einem x-acto-Messer auf die richtige Größe geschnitten. Wir haben das Papier nach dem Aufkleben auf das Klavier schwarz gestrichen und alle Tasten weiß gestrichen. Beziehen Sie sich auf die Blaupause aus dem vorherigen Schritt, um die Ausrichtung der Teile zu ermitteln. Bohren Sie mit einem Bohrer das Loch für den Schalter gemäß der Abbildung und verwenden Sie eine Kappsäge, um es auf die richtige Größe (⅛ "x3/4") zu bringen.

Schritt 4: Codierung

Wir haben zwei Arduino-Einheiten verwendet, um das Klavier zu programmieren. Der Code für beide Arduinos ist unten:

Erste Arduino

intpos = 0;

Leere Einrichtung () {

PinMode (A0, EINGANG);

pinMode (8, AUSGANG);

PinMode (A1, EINGANG);

PinMode (A2, EINGANG);

PinMode (A3, EINGANG);

PinMode (A4, EINGANG);

PinMode (A5, EINGANG);

}

Leere Schleife () {

// wenn Tastendruck auf A0 erkannt wird

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

Ton (8, 440, 100); // Ton 57 spielen (A4 = 440 Hz)

}

// wenn Tastendruck auf A1 erkannt wird

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

Ton (8, 494, 100); // Ton 59 spielen (B4 = 494 Hz)

}

// wenn Tastendruck auf A2 erkannt wird

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

Ton (8, 523, 100); // Ton 60 spielen (C5 = 523 Hz)

}

// wenn Tastendruck auf A3 erkannt wird

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

Ton (8, 587, 100); // Ton 62 spielen (D5 = 587 Hz)

}

// wenn Tastendruck auf A4 erkannt wird

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

Ton (8, 659, 100); // Ton 64 spielen (E5 = 659 Hz)

}

// wenn Tastendruck auf A5 erkannt wird

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

Ton (8, 698, 100); // Ton 65 spielen (F5 = 698 Hz)

}

Verzögerung(10); // Verzögern Sie etwas, um die Simulationsleistung zu verbessern

}

/*

Zweiter Arduino:

intpos = 0;

Leere Einrichtung () {

PinMode (A0, EINGANG);

pinMode (8, AUSGANG);

PinMode (A1, EINGANG);

PinMode (A2, EINGANG);

PinMode (A3, EINGANG);

PinMode (A4, EINGANG);

PinMode (A5, EINGANG);

}

Leere Schleife () {

// wenn Tastendruck auf A0 erkannt wird

if (digitalRead (A0) == HIGH) {

Ton (8, 784, 100); // Ton 67 spielen (G5 = 784 Hz)

}

// wenn Tastendruck auf A1 erkannt wird

if (digitalRead (A1) == HIGH) {

Ton (8, 880, 100); // Ton 69 spielen (A5 = 880 Hz)

}

// wenn Tastendruck auf A2 erkannt wird

if (digitalRead (A2) == HIGH) {

Ton (8, 988, 100); // Ton 71 spielen (B5 = 988 Hz)

}

// wenn Tastendruck auf A3 erkannt wird

if (digitalRead (A3) == HIGH) {

Ton (8, 1047, 100); // Ton 72 spielen (C6 = 1047 Hz)

}

// wenn Tastendruck auf A4 erkannt wird

if (digitalRead (A4) == HIGH) {

Ton (8, 1175, 100); // Ton 74 spielen (D6 = 1175 Hz)

}

// wenn Tastendruck auf A5 erkannt wird

if (digitalRead (A5) == HIGH) {

Ton (8, 1319, 100); // Ton 76 spielen (E6 = 1319 Hz)

}

Verzögerung(10);

// Verzögern Sie etwas, um die Simulationsleistung zu verbessern

}

Um den Code auf jeden Arduino herunterzuladen, schließen Sie einen an einen Computer an, geben Sie den entsprechenden Code in die Website https://codebender.cc/ ein und laden Sie den Code herunter, indem Sie auf „auf Arduino ausführen“klicken. Wenn dies nicht funktioniert, versuchen Sie es erneut und überprüfen Sie Ihren Code, um alle Fehler zu entfernen. Denken Sie auch daran, den richtigen Port für den USB auszuwählen.

Schritt 5: Testen der Schaltung auf einem Steckbrett

Wir haben einen Plan der Schaltung des Klaviers auf TinkerCAD erstellt. Verweisen Sie auf dieses Diagramm, um zwei identische Schaltkreise auf einem physischen Steckbrett mit den Materialien zu erstellen, die Sie in Schritt 1 gesammelt haben.

Schritt 6: Anbringen von Schlüsseln/Tasten

Wir nahmen unsere 1 Zoll x 1 Fuß MDF-Holzplanke und begannen, die Schlüssel mit Holzleim zu kleben. Zuerst machten wir Markierungen mit Bleistift, die quer gingen, ein ⅛” von einem Ende entfernt, ein ⅜” vom anderen Ende entfernt. Dann haben wir Kleber auf die offene Seite der Wäscheklammer aufgetragen und so geklebt, dass die Seite des weißen Tastenteils der Tasten an den Tasten ausgerichtet ist. Wir wiederholten diesen Vorgang für den Rest der Tasten und legten einen nebeneinander. Als wir fertig waren, sägten wir 2 von ½" x ¾" x ¾" Kiefernholzstücken und ein ½" x ¾" x ⅞" Kiefernholzstück für später ab.

Wir machten eine weitere 1 "x 10" MDF-Holzplanke, die als Halter für die Knöpfe diente. Wir bohrten Löcher, die im Abstand von Wäscheklammer zu Wäscheklammer entsprachen. Dann drückten wir die Knopfdrahtenden durch die Löcher für jeden und bogen sie so, dass die senkrechten Drähte eines Knopfes voneinander getrennt waren und alle Knopfdrahtenden wie Bahngleise angeordnet waren. Danach nahmen wir 2 lange, nicht isolierte Drahtstücke, die sich vom 6. Knopf bis etwas über den Rand erstreckten, und löteten sie so, dass sie befestigt und senkrecht zu den Enden der Knopfdrahtenden am nächsten zur Mitte waren. Stellen Sie beim Löten sicher, dass Sie genug Draht verwenden, um jede Komponente anzuschließen, aber versuchen Sie, nicht zu viel zu verwenden, da dies Platz auf der Innenseite des Klaviers beansprucht.

Schritt 7: Installation der Schaltung

Nachdem wir den Rahmen befestigt hatten, installierten wir die LEDs in den Löchern und fixierten sie mit Heißkleber, während wir die Drähte und Widerstände mit einem Lötkolben an die LEDs anschlossen. Wir haben lose Verbindungen mit Isolierband abgedeckt, um einen Kurzschluss zu vermeiden. Die Oberseite haben wir wie die anderen Seiten schwarz lackiert.

Wir bohrten zwei Löcher für die Batterien in die linke und rechte Seite der Unterseite, indem wir zwei ¾” Löcher nebeneinander bohrten. Danach war das Klavier bereit für uns, um die Schaltung zu installieren. Wir haben die Komponenten nach dem Steckbrettdiagramm verlötet. Stellen Sie sicher, dass Sie alle offenen Verbindungen mit Isolierband abdecken, nachdem Sie mit dem Löten fertig sind.

Schritt 8: Verdrahten der Tasten

Zu diesem Zeitpunkt waren die beweglichen Teile des Tastenmechanismus vorhanden, sodass Sie nur noch die Tasten an die Schaltung anschließen müssen, um einen Ton zu erzeugen. Wir begannen damit, einen 3-Zoll-Draht durch jede Wäscheklammer zu fädeln und ihn an eine der Elektroden am Knopf zu löten. Wir haben die Elektroden so aufgereiht, dass wir eine Elektrode von jedem Knopf mit der positiven Seite verbinden konnten und der Teil mit dem durch die Wäscheklammer verlaufenden Draht wäre die negative Seite. Unsere Schaltung sah so aus:

Nachdem die Drähte zusammengelötet waren, klebten wir die Bodenplatte mit den Knöpfen darauf unter die Tasten. Dies machte es so, dass wenn eine der Tasten gedrückt wurde, eine der Tasten gedrückt wurde. So sah der fertige Schlüsselapparat aus.

Montieren Sie den Schlüsselapparat auf drei 1,5 Zoll hohen Holzstelzen, um die Schlüssel über die Lippe des vorderen Rahmens zu heben.

Schritt 9: Versiegeln des Körpers des Klaviers

Damit waren die Komponenten des Klaviers fertig. Eine Sache, die wir vor der Endmontage tun mussten, war, ein ¾ "x ¾" x 3"-Stück Kiefernholz über jedes Lautsprecherloch zu kleben, um eine Leiste zum Anbringen der Lautsprecher bereitzustellen. Wir haben die Lautsprecher mit einer Heißklebepistole auf das Holz geklebt.

Als nächstes mussten wir die Schaltung in den Klavierrahmen legen. Während Sie dies nach Belieben tun können, empfehlen wir, die Arduinos unter den Tastenapparat zu legen und die Drähte hinter den Tasten zu platzieren. Dann haben wir zum Stützen der Schlüssel die 2 ½" x ¾" x ¾" Kiefernholzstelzen an den Seiten (die senkrecht zur Vorderseite waren) direkt neben die Eckblöcke gelegt und heiß geklebt und die ½" heiß geklebt x ¾” x ⅞” Kiefernholzstelzen in der Mitte zwischen den 2 anderen Kiefernholzstelzen. Danach nahmen wir den Schlüsselapparat und stellten ihn direkt auf die 3 Kiefernholzstelzen. Sobald die Drähte versteckt waren, klebten wir die Oberseite auf die linke, rechte und hintere Seite, indem wir Heißkleber auf die Kanten legten. Zuletzt haben wir die Frontplatte auf das Klavier geklebt. Das fertige Produkt sollte so aussehen:

Wir hoffen, Ihnen hat der Bau unseres elektro-analogen Klaviers gefallen. Sie müssen nur noch die Musik fließen lassen – durch die Drähte Ihres neuen Klaviers.

Schritt 10: Reflexion

Eine Sache, die uns an unserem Projekt gefallen hat, war, dass es originell war und theoretisch von jedem genutzt und genossen werden konnte. Dies ist kein normales Ausstellungsstück, es ist eher ein Spielzeug, das zur Unterhaltung verwendet werden kann und Menschen zusammenbringen kann, wie es die Musik in unserer Gesellschaft tut.

Eine Sache, die wir ändern würden, ist die Verwendung kürzerer Drähte, damit die Schaltung einfacher in das Klavier passt. Wir mussten die Schaltkreise in das Gerät einklemmen, daher wäre es einfacher gewesen, wenn es keine unnötigen Kabellängen gegeben hätte, die Platz beanspruchen. Dieses Problem kann vermieden werden, wenn die Schaltung auf eine Leiterplatte gelegt wird. Dies macht die Schaltung sauberer und kompakter, genau wie auf dem Steckbrett. Wenn wir eine Leiterplatte verwenden würden, hätte die Schaltung weniger Drähte, die Platz beanspruchen.

Wenn wir dieses Projekt anders machen würden, würden wir zuerst die Details der Schaltung ausarbeiten, da dies der zeitaufwändigste Teil war. Es wäre einfacher gewesen, den Rahmen des Klaviers um die Fähigkeiten der Schaltung herum zu entwerfen, als zu Beginn des Aufbaus des Klavierrahmens eine unscharfe Vorstellung von der Schaltung zu haben. Dies würde es einfacher machen, die Schaltung in das Klavier zu integrieren, anstatt die Verkabelung unterwegs herausfinden zu müssen.