Una fantasía sobre el tema del estilófono: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Decidí hacer un juguete musical electrónico como regalo de Navidad para mi pequeño hijo. Navegué por la Web en busca de inspiración y encontré el Stylophone, un dispositivo en el que basé mi propio diseño. De hecho, reemplacé las teclas cortas del Stylophone por teclas largas, creando así una especie de panel de escritura. De hecho, puede escribir caracteres e incluso palabras en este bloc, y cada personaje tendría su propio "retrato sonoro". Creo que sería útil para los niños que aprenden a escribir, haciendo que el proceso de aprendizaje sea divertido.

Este artículo también se publicó hoy (21 de febrero de 2019) en Nuts and Volts, una revista para aficionados a la electrónica práctica.

Paso 1: circuito

El circuito es básicamente un oscilador astable construido con un

IC 555; puede encontrar una descripción de cómo funciona este circuito, por ejemplo, en www.electronics-tutorials.com. La frecuencia de las oscilaciones depende de los valores de R1, R2 y C1, y se calcula como:

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

Por lo tanto, si desea cambiar la frecuencia, debe cambiar R o C. Cuando toque un Stylophone, cambie R2 para cambiar la frecuencia del sonido. Transformé la fórmula (1) para separar R2:

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

El rango de mi dispositivo incluye 12 notas - desde C6 (elegido a voluntad) hasta C5 # / D5b; la razón de esto es puramente geométrica: utilicé una caja de madera disponible (198 x 98 x 31 mm) como carcasa para el dispositivo y bandas de aluminio disponibles de 7 mm de ancho; por tanto, sólo cabían 12 llaves en el ancho de la caja.

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 / Bb5 932.33

B5 987,77

C6 1046,50

Puede encontrar una tabla completa aquí:

Tomemos R1 = 10 kΩ y C1 = 100 nF, luego R2 para la frecuencia de C6 (1046.50 Hz) calculada con la fórmula (2) es 1876 ohmios (redondeado al número entero). Los valores para otras frecuencias se pueden calcular de la misma forma; cuanto menor sea la frecuencia, mayor será el valor de R2. Agreguemos una serie de resistencias (R3, R4, etc.) a R2; luego, al tocar el punto "Tecla1" con el lápiz, son (R2 + R3) los que están conectados al circuito; cuando toca el punto "Key2", conecta (R2 + R3 + R4), y así sucesivamente. Por tanto, el valor de R3 se calcula como:

(3) R3 = 1/2 * {1,44 / (f (B5) * C1) - R1} - R2, donde f (B5) - es la frecuencia correspondiente a la nota B5

Los demás valores se calculan de la misma forma, se indican en la lista de materiales. Si necesita calcular nuevos valores, puede usar una calculadora en línea, por ejemplo, una de este sitio: www.ohmslawcalculator.com. Los valores de las resistencias no son estándar, es necesario combinar un valor requerido de los estándar; sin embargo, puede reemplazar las resistencias permanentes con potenciómetros y establecer los valores requeridos usando un ohmímetro.

El circuito está montado sobre una placa perforada, las conexiones se realizan con cables flexibles. Sugiero colocar los componentes en la placa exactamente como están colocados en el diagrama del circuito.

Paso 2: lista de materiales

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; todas las resistencias tienen una potencia nominal de 0,125 W

C1 = 100 nF, cerámica; C2 = 10 mF x 10V, electrolítico

LS1: un altavoz con impedancia de 8 ohmios.

SW1: un interruptor deslizante de palanca en miniatura

B1 = 4 pilas de 1,5 V tipo AA

Paso 3: Disposición física

Ves el exterior y el interior del dispositivo en las imágenes; puede elegir su propia forma de colocar los componentes en la caja.

Paso 4: claves

Los hice a partir de una tira de aluminio de la sección transversal de 7x1 mm. Una fina capa de óxido de aluminio que se forma en la superficie de las teclas las protege de una mayor oxidación, pero no evita el contacto eléctrico entre las teclas y el lápiz óptico. Las imágenes muestran un dibujo de una llave y también explican cómo conectar cables a las llaves y fijar las llaves a la caja. Es importante que los lados laterales de las teclas no tengan chaflanes, de lo contrario, el lápiz no se movería suavemente sobre la superficie.

Paso 5: lápiz

Hice el lápiz con un bolígrafo que terminó su servicio. El contacto que toca las teclas es, de hecho, un pin de un enchufe eléctrico; Le soldé un cable flexible, puse el alfiler en el bolígrafo y llené el espacio alrededor del alfiler con una resina transparente. Hay un requisito: el extremo del alfiler debe ser semicircular y tener una superficie lisa, es necesario para evitar rayar las teclas.

Paso 6: Instrumentos y herramientas

Seguramente necesitará un ohmímetro, si usa trimmers para establecer los valores requeridos de R3, R4, etc.; si desea obtener notas exactas, puede usar un kamerton para ajustar el dispositivo. Se necesitará un soldador y un cortador de alambre para ensamblar el circuito; una pequeña sierra para metales, un taladro y una lima - para hacer las llaves. Sin embargo, su elección de otras herramientas depende principalmente de la carcasa que hará para su dispositivo; No excluyo que alguien lo imprima en 3D.

Paso 7: video

Este video le muestra cómo crear un 'retrato sonoro' de un personaje.