Une fantaisie sur le thème du Stylophone : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

J'ai décidé de faire un jouet musical électronique comme cadeau de Noël pour mon petit fils. J'ai parcouru le Web à la recherche d'inspiration et j'ai trouvé le Stylophone, un appareil sur lequel j'ai basé mon propre design. En fait, j'ai remplacé les touches courtes du Stylophone par des touches longues, créant ainsi une sorte de bloc d'écriture. En effet, vous pouvez écrire des caractères et même des mots sur ce bloc, et chaque personnage aurait son propre « portrait sonore ». Je pense que ce serait utile pour les enfants qui apprennent à écrire, ce qui rendrait le processus d'apprentissage amusant.

Cet article a également été publié aujourd'hui (21 février 2019) dans Nuts and Volts, un magazine pour les amateurs d'électronique pratique.

Étape 1: Circuit

Le circuit est essentiellement un oscillateur astable construit avec un

IC 555; vous pouvez trouver une description du fonctionnement de ce circuit, par exemple, sur www.electronics-tutorials.com. La fréquence des oscillations dépend des valeurs de R1, R2 et C1 et est calculée comme suit:

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

Par conséquent, si vous voulez changer la fréquence, vous devez changer R ou C. Lorsque vous jouez avec un Stylophone, vous changez R2 pour changer la fréquence du son. J'ai transformé la formule (1) pour séparer R2:

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

La gamme de mon appareil comprend 12 notes – de C6 (choisi à volonté) à C5#/D5b; la raison en est purement géométrique - j'ai utilisé une boîte en bois disponible (198 x 98 x 31 mm) comme boîtier pour l'appareil et des bandes d'aluminium disponibles de 7 mm de large; donc, seulement 12 clés adaptées dans la largeur de la boîte.

Do#5/Db5 554.37

D5 587,33

Ré#5/Mib5 622,25

E5 659,25

F5 698.46

Fa#5/Sol5 739.99

G5 783.99

Sol#5/Labo5 830,61

A5 880,00

La#5/Bb5 932.33

B5 987,77

C6 1046,50

Un tableau complet peut être trouvé ici:

Prenons R1 = 10 kΩ et C1 = 100 nF, puis R2 pour la fréquence de C6 (1046,50 Hz) calculée avec la formule (2) est de 1876 ohms (arrondi au nombre entier). Les valeurs des autres fréquences peuvent être calculées de la même manière; plus la fréquence est basse, plus la valeur de R2 est grande. Ajoutons une série de résistances (R3, R4, etc.) à R2; puis, lorsque vous touchez le point ‘Key1’ avec le stylet, ce sont (R2 + R3) qui sont connectés au circuit; lorsque vous touchez le point ‘Key2’, vous vous connectez (R2 + R3 + R4), et ainsi de suite. Ainsi, la valeur de R3 est calculée comme:

(3) R3 = 1/2*{1.44/(f(B5)*C1) - R1} - R2, où f(B5) - est la fréquence correspondant à la note B5

Les autres valeurs sont calculées de la même manière, elles sont indiquées dans la nomenclature. Si vous devez calculer de nouvelles valeurs, vous pouvez utiliser une calculatrice en ligne, par exemple celle de ce site: www.ohmslawcalculator.com. Les valeurs des résistances n'étant pas standard, il est nécessaire de combiner une valeur requise à partir de celles standard; Cependant, vous pouvez remplacer les résistances permanentes par des trimmers et établir les valeurs requises à l'aide d'un ohmmètre.

Le circuit est monté sur une plaque perforée, les connexions se font avec des fils souples. Je suggère de positionner les composants sur la plaque exactement comme ils sont positionnés dans le schéma de circuit.

Étape 2: Nomenclature

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; toutes les résistances ont une puissance nominale de 0,125 W

C1 = 100 nF, céramique; C2 = 10 mF x 10 V, électrolytique

LS1 – un haut-parleur avec une impédance de 8 ohms.

SW1 - un interrupteur à bascule miniature

B1 = 4 piles 1,5 V type AA

Étape 3: Disposition physique

Vous voyez l'extérieur et l'intérieur de l'appareil sur les photos; vous êtes libre de choisir votre propre façon de positionner les composants dans la boîte.

Étape 4: Clés

Je les ai fabriqués à partir d'une bande d'aluminium de section 7x1mm. Une fine couche d'oxyde d'aluminium qui se forme à la surface des touches les protège d'une oxydation supplémentaire mais n'empêche pas le contact électrique entre les touches et le stylet. Les images montrent un dessin d'une clé et expliquent également comment attacher des fils aux clés et fixer les clés à la boîte. Il est important que les côtés latéraux des touches n'aient pas de chanfreins, sinon le stylet ne se déplacerait pas facilement sur la surface.

Étape 5: stylet

J'ai fabriqué le stylet à partir d'un stylo à bille qui a terminé son service. Le contact qui touche les touches est, en fait, une broche d'une prise électrique; J'y ai soudé un fil flexible, mis la broche dans le stylo et rempli l'espace autour de la broche avec une résine transparente. Il y a une exigence: l'extrémité de la goupille doit être demi-ronde et avoir une surface lisse, il faut éviter de rayer les touches.

Étape 6: Instruments et outils

Vous aurez sûrement besoin d'un ohmmètre, si vous utilisez des trimmers pour établir les valeurs requises de R3, R4, etc. si vous souhaitez obtenir des notes exactes, vous pouvez utiliser un kamerton pour régler l'appareil. Un fer à souder et un coupe-fil seront nécessaires pour assembler le circuit; une petite scie à métaux, une perceuse et une lime – pour faire les clés. Cependant, votre choix d'autres outils dépend principalement du boîtier que vous fabriquerez pour votre appareil; Je n'exclus pas que quelqu'un l'imprime en 3D.

Étape 7: Vidéo

Cette vidéo vous montre comment créer un « portrait sonore » d'un personnage.