Piano electrónico simple: 3 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

La electrónica puede hacer sonidos muy fácilmente con solo un puñado de piezas. Aquí se explica cómo hacer un piano simple con un temporizador 555. Diseñé y probé este circuito usando Tinkercad, y luego construí el real.

Aquí tienes todo lo que necesitas:

• 1 x temporizador 555 (Jameco)
• 8 x pulsadores (Jameco)
• 1 condensador de 100 nF (Jameco)
• 1 x surtido de resistencias - 390Ω, 620Ω, 910Ω, 2 x 1kΩ, 1.1kΩ, 1.3kΩ, 1.5kΩ, 6.2kΩ (Jameco)
• 1 x zumbador piezoeléctrico (Jameco)
• Cable de conexión 22 AWG (Jameco)
• 1 x conector de batería de 9V (Jameco)
• 1 x tablero sin soldadura (Jameco)
• 1 x batería de 9V

Paso 1: un poco de historia

A (1kΩ) "," top ": 0.3485342019543974," left ": 0.67578125," height ": 0.08143322475570032," width ": 0.048828125}, {" noteID ":" NU0SMSRIFJYSKZN "," author ":" joshua.brooks "," texto ":" R_B (varía según la nota) "," top ": 0.3534201954397394," left ": 0.3515625," height ": 0.08143322475570032," width ": 0.3154296875}, {" noteID ":" NTR1FHAIFJYSL0Q "," author ":" joshua.brooks ", "texto": "C (100 nF)", "superior": 0,509771986970684, "izquierda": 0,6787109375, "altura": 0,08143322475570032, "ancho": 0,048828125}] ">

Peligro: hay matemáticas por delante …

Si no le importa cómo funciona esto y desea comenzar directamente a armarlo, continúe con el siguiente paso.

Este piano utiliza el modo astable de un circuito integrado de temporizador 555 común para producir el tono que impulsa el altavoz (zumbador piezoeléctrico). Si tiene curiosidad sobre cómo funciona un temporizador 555 y los diferentes modos de configuración, hay un buen Instructable al respecto aquí.

Cada nota musical tiene una frecuencia principal, que es cuántas veces por segundo la cosa que produce el sonido vibra hacia adelante y hacia atrás por segundo. La frecuencia producida por un temporizador 555 en modo astable se basa en los valores del condensador (C) y dos resistencias (R_A & R_B). Esta relacion es

Decidí diseñar esto para que R_A y C son iguales para todas las notas (R_A es 1 kΩ y C es 100 nF). Esto deja R_B para establecer el tono. Entonces, para cualquier frecuencia en particular,

La forma en que está conectado esto, para cualquier botón en particular R_B es el valor de todas las resistencias desde el botón hasta el final de la cadena de resistencias a la derecha sumadas. Así que era cuestión de encontrar la cadena correcta de resistencias para que esto funcionara. La siguiente tabla muestra cómo se eligieron las resistencias. Comenzando con la nota más alta, R_B se calculó para cada nota, y se eligieron resistencias comúnmente disponibles para aproximar R_B.

Nota	frec. (Hz)	RB (Ω)	Resistencia (s)
C5	523	13151	1.5kΩ + 1.3kΩ + 620Ω + 1.1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2kΩ
D5	587	11662	1.3kΩ + 620Ω + 1.1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2kΩ
mi5	659	10335	620Ω + 1.1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2kΩ
F5	698	9727	1.1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2kΩ
GRAMO5	784	8611	1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6.2kΩ
A5	880	7617	910Ω + 390Ω + 6.2kΩ
B5	988	6731	390Ω + 6.2kΩ
C6	1047	6325	6,2 kΩ

Debido a la opción de usar resistencias comúnmente disponibles para aproximar los valores deseados, los tonos están un poco apagados, pero no mucho.

Paso 2: Pruébelo antes de comprar piezas

Primero "construí" este circuito en Tinkercad para probarlo y asegurarme de que todo funcionaba antes de armar el circuito real. Esto me permitió probar diferentes valores de resistencia y configuraciones (¡gratis!) Antes de decidirme por el diseño final. Incluso pude escuchar cómo suena en mi navegador.

Aquí está el piano en Tinkercad. Presione "Iniciar simulación" para probarlo.

Paso 3: Ponlo junto

Después de recopilar las partes de la lista al comienzo de este Instructable, es hora de armarlo.

Las filas largas en la parte superior e inferior de la placa están diseñadas para conectar la energía (+9 voltios y tierra) de la batería al resto del circuito. Estas filas están conectadas eléctricamente en toda su extensión y actúan como un cable entre los componentes presionados en sus orificios. Finalmente, el cable negro (tierra) se conectará a la fila en la parte inferior y el cable rojo (+9 voltios) se conectará a la fila en la parte superior. No hagas esto todavía. Conectará la batería en último lugar.

De manera similar, cada columna de 5 orificios en el área central está conectada eléctricamente. Entonces, dos cosas cualesquiera conectadas a la misma columna están conectadas como por un cable. Tenga en cuenta que las columnas por encima y por debajo del área vacía en el medio están eléctricamente separadas.

Comience colocando el chip temporizador 555 en la placa de pruebas. Se alineará de modo que el punto en la parte superior (indicador del pin 1) esté en la parte inferior izquierda cuando lo esté mirando. Colóquelo hacia el lado derecho de la placa de pruebas de modo que las clavijas queden a horcajadas sobre el canal vacío que corre por el centro de la placa de pruebas. Presione con cuidado hacia abajo con una presión uniforme hasta que todos los pasadores hayan entrado en sus orificios y el chip se asiente plano sobre la superficie de la placa de pruebas.

Los pines del 555 están numerados 1, 2, 3, 4 en la parte inferior de izquierda a derecha y 5, 6, 7, 8 en la parte superior de derecha a izquierda. Corren en sentido antihorario comenzando en la parte inferior izquierda.

Conecte la clavija 2 a la clavija 6 del 555 usando una longitud adecuada de cable de conexión. Puede ver esto como el cable verde en las imágenes de arriba. Conecte el pin 1 a la fila de tierra en la parte inferior. Conecte los pines 4 y 8 a la fila de +9 voltios en la parte superior de la placa.

Doble con cuidado los cables de una de las resistencias de 1kΩ (marrón-negro-rojo) y conéctelo entre el pin 7 del 555 y la fila de +9 voltios en la parte superior.

Conecte el condensador entre los pines 1 y 2 del 555.

Si el zumbador piezoeléctrico que tiene tiene cables flexibles, conecte el cable positivo (rojo) al pin 3 del temporizador 555. Conecte el cable negativo (negro) a la fila de tierra en la parte inferior. De lo contrario, si su piezo tiene pines rígidos, colóquelo sobre la placa a la derecha del 555 con el pin negativo en algún lugar de la fila del suelo. Localice el lugar donde el pin positivo se conectará con la placa de prueba y coloque un cable de conexión para conectar esa columna con el pin 3 del 555. Luego presione el piezo en su lugar.

Ahora, para los botones. Comience colocando un pequeño cable de conexión entre el pin 7 del 555 y alguna columna a la izquierda (vea el cable naranja en la imagen de arriba). Ubique la resistencia de 6.2kΩ (azul-rojo-rojo) y conéctela entre el otro extremo de este cable de conexión y otra columna a la izquierda.

Coloque uno de los botones de modo que se extienda a ambos lados del canal en el medio de la placa de pruebas con el pin superior derecho en la misma columna que la resistencia. Empújelo con cuidado en su lugar para que quede completamente asentado en la placa de pruebas. Conecte un cable de conexión de longitud adecuada entre la clavija inferior derecha del botón y la clavija 2 del 555.

¡Ahora es el momento de una prueba rápida! Conecte el cable negro del conector de la batería a la fila inferior (tierra) y el cable rojo a la fila superior (+9 voltios). Conecte la batería al conector de la batería. ¡Intente presionar el botón y debería escuchar un tono! Si no oye sonido, vuelva a comprobar todas las conexiones, asegúrese de que la batería esté en buen estado y vuelva a intentarlo. Después de esta prueba, desconecte la batería.

Ahora cada uno de los botones restantes se agrega de derecha a izquierda. Conecte la resistencia de la columna de la resistencia anterior a donde estará el siguiente botón (4 filas a la izquierda en las imágenes de arriba). Coloque el siguiente botón en su lugar con el pin superior derecho en el otro extremo de la resistencia. Conecte un pequeño cable de conexión entre la patilla inferior izquierda de este botón y la patilla inferior izquierda del botón de la derecha. Haga esto para todos los botones. Las resistencias en orden de derecha a izquierda serán:

• 390Ω (naranja-blanco-marrón)
• 910Ω (blanco-marrón-marrón)
• 1kΩ (marrón-negro-rojo)
• 1,1 kΩ (marrón-marrón-rojo)
• 620Ω (azul-rojo-marrón)
• 1.3kΩ (marrón-naranja-rojo)
• 1,5 kΩ (marrón-verde-rojo)

Después de que todas las resistencias y los botones estén en su lugar, vuelva a conectar la batería y comience a jugar.