Una fantasia sul tema dello stilofono: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Ho deciso di realizzare un giocattolo musicale elettronico come regalo di Natale per mio figlio. Ho navigato sul Web in cerca di ispirazione e ho trovato lo Stylophone, un dispositivo su cui ho basato il mio design. Ho infatti sostituito i tasti corti dello Stylophone con quelli lunghi, creando così una sorta di taccuino. In effetti, puoi scrivere caratteri e persino parole su questo pad e ogni personaggio avrebbe il suo "ritratto sonoro". Penso che sarebbe utile per i bambini che imparano a scrivere, rendendo divertente il processo di apprendimento.

Questo articolo è stato pubblicato anche oggi (21 febbraio 2019) su Nuts and Volts, rivista per dilettanti di elettronica pratica.

Passaggio 1: circuito

Il circuito è fondamentalmente un oscillatore astabile costruito con an

IC555; puoi trovare una descrizione di come funziona questo circuito, ad esempio, su www.electronics-tutorials.com. La frequenza delle oscillazioni dipende dai valori di R1, R2 e C1, e si calcola come:

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

Pertanto, se si desidera modificare la frequenza, è necessario modificare R o C. Quando si riproduce uno Stylophone, modificare R2 per modificare la frequenza del suono. Ho trasformato la formula (1) per separare R2:

(2) R2 = 1/2* {1.44/(f*C1) - R1}

La gamma del mio dispositivo comprende 12 note – da C6 (scelto a piacimento) a C5#/D5b; la ragione di ciò è puramente geometrica: ho usato una scatola di legno disponibile (198 x 98 x 31 mm) come custodia per il dispositivo e strisce di alluminio disponibili larghe 7 mm; quindi, solo 12 chiavi montate nella larghezza della scatola.

Do#5/Reb5 554,37

D5 587.33

RE#5/Mib5 622.25

E5 659,25

F5 698,46

Fa#5/Gb5 739,99

G5 783,99

Sol#5/Lab5 830.61

A5 880,00

LA#5/Sib5 932,33

B5 987.77

C6 1046.50

Una tabella completa può essere trovata qui:

Prendiamo R1 = 10 kΩ e C1 = 100 nF, quindi R2 per la frequenza di C6 (1046,50 Hz) calcolata con la formula (2) è 1876 ohm (arrotondato all'intero). I valori per le altre frequenze possono essere calcolati allo stesso modo; minore è la frequenza, maggiore è il valore di R2. Aggiungiamo una serie di resistori (R3, R4, ecc.) a R2; quindi, quando si tocca il punto 'Key1' con lo stilo, sono (R2 + R3) che sono collegati al circuito; quando si tocca il punto 'Key2', ci si connette (R2 + R3 +R4) e così via. Pertanto, il valore di R3 è calcolato come:

(3) R3 = 1/2*{1.44/(f(B5)*C1) - R1} - R2, dove f(B5) - è la frequenza corrispondente alla nota B5

Gli altri valori sono calcolati allo stesso modo, sono indicati nella distinta base. Se è necessario calcolare nuovi valori, è possibile utilizzare un calcolatore online, ad esempio uno da questo sito: www.ohmslawcalculator.com. I valori delle resistenze non essendo standard, è necessario combinare un valore richiesto da quelli standard; tuttavia, potresti sostituire i resistori permanenti con dei trimmer e stabilire i valori richiesti utilizzando un ohmmetro.

Il circuito è montato su una piastra forata, i collegamenti sono realizzati con fili flessibili. Suggerisco di posizionare i componenti sulla piastra esattamente come sono posizionati nello schema elettrico.

Passaggio 2: Distinta base

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; tutti i resistori hanno una potenza nominale di 0,125 W

C1 = 100 nF, ceramica; C2 = 10 mF x 10 V, elettrolitico

LS1 – un altoparlante con impedenza di 8 ohm.

SW1 – un interruttore a levetta in miniatura

B1 = 4 batterie da 1,5 V tipo AA

Passaggio 3: disposizione fisica

Vedi l'esterno e l'interno del dispositivo nelle immagini; sei libero di scegliere il tuo modo di posizionare i componenti nella scatola.

Passaggio 4: chiavi

Li ho ricavati da una striscia di alluminio della sezione trasversale 7x1mm. Un sottile strato di ossido di alluminio che si forma sulla superficie dei tasti li protegge da un'ulteriore ossidazione ma non impedisce il contatto elettrico tra i tasti e lo stilo. Le immagini mostrano un disegno di una chiave e spiegano anche come collegare i fili alle chiavi e fissare le chiavi alla scatola. È importante che i lati laterali dei tasti non abbiano smussi, altrimenti lo stilo non si muoverebbe uniformemente sulla superficie.

Passaggio 5: stilo

Ho realizzato lo stilo da una penna a sfera che ha terminato il suo servizio. Il contatto che tocca i tasti è, infatti, uno spinotto di una spina elettrica; Gli ho saldato un filo flessibile, ho inserito il perno nella penna e ho riempito lo spazio attorno al perno con una resina trasparente. C'è un requisito: l'estremità del perno deve essere semicircolare e avere una superficie liscia, è necessario evitare di graffiare i tasti.

Passaggio 6: strumenti e strumenti

Avrai sicuramente bisogno di un ohmmetro, se usi dei trimmer per stabilire i valori richiesti di R3, R4, ecc.; se desideri ottenere note esatte, puoi utilizzare un kamerton per sintonizzare il dispositivo. Saranno necessari un saldatore e un tronchese per assemblare il circuito; un piccolo seghetto, un trapano e una lima – per fare le chiavi. Tuttavia, la scelta di altri strumenti dipende principalmente dalla custodia che realizzerai per il tuo dispositivo; Non escludo che qualcuno lo stampi in 3D.

Passaggio 7: video

Questo video mostra come creare un "ritratto sonoro" di un personaggio.