Piano elettrico-analogico: 10 passi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

La musica è una parte importante della nostra cultura: a tutti piace ascoltare la musica. Ma mentre ascoltare la musica è una cosa, imparare a fare musica è un'altra. Allo stesso modo, mentre fare musica è un compito difficile, costruire uno strumento musicale è una sfida completamente nuova. In genere, gli strumenti musicali sono costosi da realizzare, poiché solo i migliori materiali vengono utilizzati per creare l'opera d'arte, ma con il passare del tempo la nostra tecnologia si evolve e abbiamo scoperto nuovi modi di fare musica rispetto agli strumenti musicali tradizionali.

Costruire un pianoforte non è mai stato così facile. In realtà, anche costruire un pianoforte non è mai stato così rustico fatto in casa, ma ciò nonostante, quello stile vivido e nostalgico è probabilmente quello che stavi cercando in primo luogo. Siamo stati ispirati da un progetto di circuito che abbiamo trovato in un opuscolo di elettronica dell'Elenco mentre studiavamo l'elettronica nella nostra classe di ingegneria del nono grado. Sebbene il circuito non sembrasse un pianoforte, era in grado di emettere suoni elettronici diversi proprio come le note musicali prodotte da un pianoforte. Volevamo fare un ulteriore passo avanti e integrare il circuito nella cornice di un pianoforte. In questo modo, siamo stati in grado di creare un pianoforte falso che potrebbe emettere suoni diversi proprio come uno vero. Quindi divertiti ad imparare a creare il nostro "Piano Elettro-Analogico", un nuovo modo di fare la musica che tutti amano.

Passaggio 1: ottenere la merce

Distinta materiali/strumenti

• Materiali:

  • Legno MDF

    • 3 pezzi
    • 12" x 1/8" x 12"

  • Altoparlanti

    • diametro 2"
    • 2 pezzi

  • LED gialli

    • 1/8" di diametro
    • 14 pezzi

  • LED verdi

    • 1/8" di diametro
    • 1 pezzi

  • Mollette Everbilt

    12 pezzi

  • Carta per stampante bianca
    • 8,5 "x 11"
    • 2 fogli

  • Spiedini

    • 8 "x 1/8"
    • 2 bastoncini

  • Vernice Blickeric Black

    1 lattina

  • Interruttore a scorrimento a 3 pin

    • 1/8" x 3/4"
    • 1 pezzo

  • legno di pino

    • 1' x 1'
    • 1 quadrato

  • Filo di rame isolato

    19 piedi

  • Clip per batteria 9v

    1 pezzi

  • Premi i pulsanti

    12 pezzi

  • Arduino UNO e cavi

    2 di ciascuno

• Strumenti richiesti:

  • Trapano
  • Sega a nastro
  • Morsetto
  • seghetto alternativo
  • File
  • Pennello
  • Pistola per colla a caldo
  • Trapano a mano
  • Colla per legno
  • Carta vetrata (grana 120 e 220)
  • Sega a scorrimento
  • Coltello X-Acto
  • Colla di Elmer
  • Righello in acciaio con fondo in sughero
  • Stuoia
  • Punta da trapano da 3/4"
  • Punta da trapano da 1/8"
  • Filo per saldatura piombo/stagno
  • Spelafili
  • Saldatore

Passaggio 2: realizzare i componenti del telaio

Usando una sega a nastro, abbiamo ritagliato i pannelli anteriore, posteriore, inferiore, superiore, sinistro e destro da ⅛" di legno MDF e limato i lati. Successivamente, abbiamo ritagliato 12 chiavi da "di legno di pino e levigato i bordi. Infine, abbiamo tagliato quattro cubetti di legno di pino da " per aiutare a sostenere i lati durante il processo di assemblaggio. Quindi, abbiamo ritagliato una tavola di legno MDF da 1 pollice per 1 piede e l'abbiamo conservata per dopo. Usa il progetto qui sotto per fare riferimento alle dimensioni e alle forme dei pannelli. Le dimensioni complessive del pianoforte sono 10”x2,5”x5”. È importante notare che mentre il nostro disegno ha 14 tasti, il pianoforte ne ospita solo 12.

Passaggio 3: assemblare il telaio

Per assemblare il telaio, abbiamo incollato i cubetti di legno di pino di prima alla piastra inferiore a circa ⅛ di distanza dai bordi. Quindi, abbiamo incollato a caldo i pannelli sinistro, destro e posteriore al pannello inferiore e ai supporti del cubo. Per finire, abbiamo riempito eventuali spazi vuoti con la colla a caldo. Abbiamo coperto l'intera superficie sinistra, destra e posteriore con carta da stampante bianca e l'abbiamo tagliata alla giusta dimensione usando un coltello x-acto. Abbiamo dipinto la carta di nero una volta che è stata incollata sul pianoforte e abbiamo dipinto di bianco tutti i tasti. Fai riferimento al progetto del passaggio precedente per trovare l'orientamento dei pezzi. Usando un trapano, fai il foro per l'interruttore secondo lo schema e usa un seghetto per renderlo della giusta dimensione (⅛”x3/4”).

Passaggio 4: codifica

Abbiamo usato due unità Arduino per programmare il pianoforte. Il codice per entrambi gli arduino è di seguito:

Primo Arduino

int posizione = 0;

void setup() {

pinMode(A0, INGRESSO);

pinMode(8, USCITA);

pinMode(A1, INGRESSO);

pinMode(A2, INGRESSO);

pinMode(A3, INGRESSO);

pinMode(A4, INGRESSO);

pinMode(A5, INGRESSO);

}

ciclo vuoto() {

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A0

if (digitalRead(A0) == HIGH) {

tono (8, 440, 100); // suona il tono 57 (LA4 = 440 Hz)

}

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A1

if (digitalRead(A1) == HIGH) {

tono (8, 494, 100); // suona il tono 59 (B4 = 494 Hz)

}

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A2

if (digitalRead(A2) == HIGH) {

tono (8, 523, 100); // suona il tono 60 (DO5 = 523 Hz)

}

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A3

if (digitalRead(A3) == HIGH) {

tono (8, 587, 100); // suona il tono 62 (RE5 = 587 Hz)

}

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A4

if (digitalRead(A4) == HIGH) {

tono (8, 659, 100); // suona il tono 64 (MI5 = 659 Hz)

}

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A5

if (digitalRead(A5) == HIGH) {

tono (8, 698, 100); // suona il tono 65 (Fa5 = 698 Hz)

}

ritardo(10); // Ritarda un po' per migliorare le prestazioni di simulazione

}

/*

Secondo Arduino:

int posizione = 0;

void setup() {

pinMode(A0, INGRESSO);

pinMode(8, USCITA);

pinMode(A1, INGRESSO);

pinMode(A2, INGRESSO);

pinMode(A3, INGRESSO);

pinMode(A4, INGRESSO);

pinMode(A5, INGRESSO);

}

ciclo vuoto() {

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A0

if (digitalRead(A0) == HIGH) {

tono (8, 784, 100); // suona il tono 67 (Sol5 = 784 Hz)

}

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A1

if (digitalRead(A1) == HIGH) {

tono (8, 880, 100); // suona il tono 69 (LA5 = 880 Hz)

}

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A2

if (digitalRead(A2) == HIGH) {

tono (8, 988, 100); // suona il tono 71 (Si5 = 988 Hz)

}

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A3

if (digitalRead(A3) == HIGH) {

tono (8, 1047, 100); // suona il tono 72 (Do6 = 1047 Hz)

}

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A4

if (digitalRead(A4) == HIGH) {

tono (8, 1175, 100); // suona il tono 74 (RE6 = 1175 Hz)

}

// se viene rilevata la pressione del pulsante su A5

if (digitalRead(A5) == HIGH) {

tono (8, 1319, 100); // suona il tono 76 (E6 = 1319 Hz)

}

ritardo(10);

// Ritarda un po' per migliorare le prestazioni di simulazione

}

Per scaricare il codice su ciascun Arduino, collegarne uno a un computer, inserire il codice corrispondente nel sito Web https://codebender.cc/ e scaricare il codice facendo clic su "esegui su arduino". Se non funziona, riprova e assicurati di verificare il tuo codice per rimuovere eventuali bug. Inoltre, ricorda di selezionare la porta giusta per l'usb.

Passaggio 5: test del circuito su una breadboard

Abbiamo realizzato un progetto del circuito del pianoforte su TinkerCAD. Fai riferimento a questo diagramma per creare due circuiti identici su una breadboard fisica con i materiali raccolti nel passaggio 1.

Passaggio 6: collegamento di chiavi/pulsanti

Abbiamo preso la nostra tavola di legno MDF da 1 pollice per 1 piede e abbiamo iniziato a incollare le chiavi con la colla per legno. Per prima cosa, abbiamo fatto dei segni con la matita che attraversavano, a un " di distanza da un'estremità, a un " di distanza dall'altra estremità. Quindi abbiamo applicato la colla sul lato aperto della molletta e l'abbiamo incollata in modo che il lato della parte bianca dei tasti fosse allineato ai tasti. Abbiamo ripetuto questo procedimento per il resto dei tasti, mettendoli uno accanto all'altro. Una volta terminato, abbiamo segato 2 pezzi di legno di pino da ½ "x ¾" x ¾" e un pezzo di legno di pino da ½ "x ¾" x ⅞ ", per dopo.

Abbiamo realizzato un'altra tavola di legno MDF da 1" per 10" che fungeva da supporto per i bottoni. Abbiamo praticato dei fori che corrispondevano alla distanza da molletta a molletta. Quindi abbiamo spinto le estremità del filo del bottone attraverso i fori per ciascuno e l'abbiamo piegato in modo che i fili perpendicolari di un bottone fossero separati l'uno dall'altro, e tutte le estremità del filo del bottone fossero disposte come i binari del treno. Successivamente, abbiamo preso 2 lunghi pezzi di filo non isolati che si estendevano dal 6° bottone fino a un po' oltre il bordo, e li abbiamo saldati in modo che fossero attaccati e perpendicolari alle estremità del filo del bottone più vicine al centro. Durante la saldatura, assicurati di utilizzare un filo sufficiente per collegare ciascun componente, ma cerca di non usarne troppo perché occuperà spazio all'interno del pianoforte.

Passaggio 7: installazione del circuito

Dopo aver sistemato il telaio, abbiamo installato i LED nei fori e li abbiamo fissati in posizione con la colla a caldo, collegando i fili e le resistenze ai LED utilizzando un saldatore. Abbiamo coperto eventuali collegamenti allentati con nastro isolante per evitare che si verificasse un cortocircuito. Abbiamo dipinto il lato superiore di nero proprio come gli altri lati.

Abbiamo praticato due fori per le batterie sui lati sinistro e destro della faccia inferiore praticando due fori da uno accanto all'altro. Dopo questo, il pianoforte era pronto per noi per installare il circuito. Abbiamo saldato i componenti secondo il diagramma della breadboard. Assicurati di coprire tutte le connessioni aperte con del nastro isolante dopo aver terminato la saldatura.

Passaggio 8: cablaggio delle chiavi

A questo punto, le parti mobili del meccanismo dei tasti erano a posto, quindi tutto ciò che occorre fare è collegare i tasti al circuito per produrre il suono. Abbiamo iniziato infilando un filo da 3 pollici attraverso ciascuna molletta e saldandolo a uno degli elettrodi sul pulsante. Abbiamo allineato gli elettrodi in modo da poter collegare un elettrodo da ciascun pulsante al lato positivo e la parte con il filo che passa attraverso la molletta sarebbe il lato negativo. Il nostro circuito era così:

Una volta saldati i fili, abbiamo incollato la piastra inferiore con i pulsanti sotto i tasti. Ciò ha fatto sì che se uno dei tasti fosse premuto, uno dei pulsanti sarebbe stato premuto. Ecco come appariva l'apparato chiave completato.

Montare l'apparato chiave su tre trampoli di legno alti 1,5 per elevare i tasti sopra il bordo del telaio anteriore.

Passaggio 9: Sigillare il corpo del pianoforte

Con questo, i componenti del pianoforte erano finiti. Una cosa che dovevamo fare prima dell'assemblaggio finale era incollare un pezzo di legno di pino da " x ¾" x 3" su ciascun foro dell'altoparlante per fornire una sporgenza su cui montare gli altoparlanti. Abbiamo incollato gli altoparlanti sul legno con una pistola per colla a caldo.

Successivamente abbiamo dovuto posizionare il circuito nel telaio del pianoforte. Anche se puoi farlo come preferisci, ti consigliamo di mettere gli Arduino sotto l'apparato chiave e di posizionare i fili dietro i tasti. Quindi per sostenere le chiavi, abbiamo posizionato i trampoli in legno di pino da 2 ½ "x ¾" x ¾" ai lati (che erano perpendicolari alla parte anteriore) proprio accanto ai blocchi angolari e li abbiamo incollati a caldo e incollati a caldo i ½" x ¾” x ⅞” trampoli in legno di pino al centro tra gli altri 2 trampoli in legno di pino. Successivamente, abbiamo preso l'apparecchio chiave e l'abbiamo posizionato proprio sui 3 trampoli in legno di pino. Una volta nascosti i fili, abbiamo incollato la parte superiore alle facce sinistra, destra e posteriore mettendo della colla a caldo sui bordi. Infine, abbiamo incollato il pannello frontale al pianoforte. Il prodotto completato dovrebbe assomigliare a questo:

Ci auguriamo che ti sia piaciuto costruire il nostro pianoforte elettro-analogico. L'unica cosa che resta da fare è lasciare che la musica fluisca attraverso i fili del tuo nuovo pianoforte.

Passaggio 10: riflessione

Una cosa che ci è piaciuta del nostro progetto è che era originale e teoricamente poteva essere usato e apprezzato da tutti. Questo non è un normale oggetto da esposizione, è più un giocattolo che può essere utilizzato per l'intrattenimento e può unire le persone come fa la musica nella nostra società.

Una cosa che cambieremmo è l'uso di fili più corti in modo che sia più facile inserire il circuito all'interno del pianoforte. Abbiamo dovuto incastrare i circuiti nel dispositivo, quindi sarebbe stato più facile se non ci fossero stati cavi inutili che occupano spazio. Questo problema può essere evitato se il circuito viene inserito su un circuito stampato. Questo rende il circuito più ordinato e compatto proprio come sulla breadboard. Se usassimo una scheda PCB, il circuito avrebbe meno fili che occupano spazio.

Se dovessimo fare questo progetto in modo diverso, lavoreremmo prima sui dettagli del circuito perché quella era la parte che richiedeva più tempo. Sarebbe stato più facile progettare il telaio del pianoforte in base alle capacità del circuito piuttosto che avere un'idea confusa del circuito quando si inizia a costruire il telaio del pianoforte. Ciò renderebbe più semplice l'integrazione del circuito nel pianoforte invece di dover capire il cablaggio in movimento.