Piano électrique-analogique : 10 étapes (avec photos)

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

La musique fait partie intégrante de notre culture - tout le monde aime écouter de la musique. Mais si écouter de la musique est une chose, apprendre à faire de la musique en est une autre. De même, si faire de la musique est une tâche difficile, construire un instrument de musique est un tout nouveau défi. En règle générale, les instruments de musique sont coûteux à fabriquer, car seuls les meilleurs matériaux sont utilisés pour créer l'œuvre d'art, mais avec le temps, notre technologie évolue et nous avons découvert de nouvelles façons de faire de la musique que les instruments de musique traditionnels.

Construire un piano n'a jamais été aussi simple. En fait, la construction d'un piano n'a jamais été aussi rustique, mais néanmoins, ce style nostalgique vif est probablement ce que vous recherchiez en premier lieu. Nous avons été inspirés par une conception de circuit que nous avons trouvée dans un livret d'électronique Elenco tout en apprenant l'électronique dans notre classe d'ingénierie de neuvième année. Bien que le circuit ne ressemblait pas à un piano, il était capable de produire différents sons électroniques, tout comme les notes de musique produites par un piano. Nous voulions aller plus loin et intégrer le circuit dans le cadre d'un piano. En faisant cela, nous avons pu créer un faux piano qui pourrait produire des sons différents, tout comme un vrai. Alors amusez-vous à apprendre à créer notre « Piano électro-analogique », une nouvelle façon de faire la musique que tout le monde aime.

Étape 1: Obtenir les marchandises

Nomenclature/Outils

• Matériaux:

  • Bois MDF

    • 3 pièces
    • 12" x 1/8" x 12"

  • Haut-parleurs

    • 2" de diamètre
    • 2 pièces

  • LED jaunes

    • 1/8" de diamètre
    • 14 pièces

  • LED vertes

    • 1/8" de diamètre
    • 1 pièces

  • Pinces à linge Everbilt

    12 pièces

  • Papier d'imprimante blanc

    • 8.5 "x 11"
    • 2 feuilles

  • Brochettes

    • 8" x 1/8"
    • 2 bâtons

  • Peinture Noire Blickérique

    1 boîte

  • Interrupteur à glissière à 3 broches

    • 1/8" x 3/4"
    • 1 pièce

  • Bois de pin

    • 1' x 1'
    • 1 carré

  • Fil de cuivre isolé

    19 pieds

  • Clip de batterie 9v

    1 pièces

  • Boutons poussoir

    12 pièces

  • Arduino UNO et cordons

    2 de chaque

• Outils requis:

  • Perceuse
  • Scie à ruban
  • Serrer
  • Scie à chantourner
  • Déposer
  • Pinceau
  • Pistolet à colle chaude
  • Perceuse à main
  • Colle à bois
  • Papier de verre (grain 120 et 220)
  • Scie à chantourner
  • Couteau X-Acto
  • La colle d'Elmer
  • Règle en acier à dos de liège
  • Tapis
  • Foret 3/4"
  • Foret 1/8"
  • Fil à souder plomb/étain
  • Pince à dénuder
  • Fer à souder

Étape 2: Fabrication des composants du cadre

À l'aide d'une scie à ruban, nous avons découpé les panneaux avant, arrière, inférieur, supérieur, gauche et droit dans du bois MDF de " et limé les côtés. Ensuite, nous avons découpé 12 clés dans du bois de pin de ¾" et poncé les bords. Enfin, nous avons découpé quatre cubes dans du bois de pin de ¾" pour aider à soutenir les côtés pendant le processus d'assemblage. Ensuite, nous avons découpé une planche de bois MDF de 1 pouce sur 1 pied et l'avons conservée pour plus tard. Utilisez le plan ci-dessous pour référencer la taille et les formes des panneaux. Les dimensions globales du piano sont de 10"x2,5"x5". Il est important de noter que si notre dessin comporte 14 touches, le piano n'en accueille que 12.

Étape 3: Assembler le cadre

Pour assembler le cadre, nous avons collé les cubes de bois de pin du début à la plaque inférieure à environ ⅛" des bords. Ensuite, nous avons collé à chaud les panneaux gauche, droit et arrière au fond pâle et aux supports de cube. Pour finir, nous avons comblé les lacunes avec de la colle chaude. Nous avons recouvert toutes les surfaces gauche, droite et arrière avec du papier d'imprimante blanc et l'avons coupé à la bonne taille à l'aide d'un couteau x-acto. Nous avons peint le papier en noir une fois collé sur le piano et peint toutes les touches en blanc. Référencez le plan de l'étape précédente pour trouver l'orientation des pièces. À l'aide d'une perceuse, faites le trou pour l'interrupteur selon le schéma et utilisez une scie à chantourner pour lui faire la bonne taille (⅛"x3/4").

Étape 4: Codage

Nous avons utilisé deux unités Arduino pour programmer le piano. Le code des deux arduinos est ci-dessous:

Premier Arduino

int pos = 0;

void setup() {

pinMode (A0, ENTREE);

pinMode(8, SORTIE);

pinMode (A1, ENTREE);

pinMode (A2, ENTREE);

pinMode (A3, ENTREE);

pinMode (A4, ENTRÉE);

pinMode (A5, ENTRÉE);

}

boucle vide() {

// si l'appui sur le bouton A0 est détecté

if (digitalRead(A0) == HIGH) {

ton (8, 440, 100); // jouer le ton 57 (A4 = 440 Hz)

}

// si l'appui sur le bouton A1 est détecté

if (digitalRead(A1) == HIGH) {

ton (8, 494, 100); // jouer le ton 59 (B4 = 494 Hz)

}

// si l'appui sur le bouton A2 est détecté

if (digitalRead(A2) == HIGH) {

ton (8, 523, 100); // jouer le ton 60 (Do5 = 523 Hz)

}

// si l'appui sur le bouton A3 est détecté

if (digitalRead(A3) == HIGH) {

ton (8, 587, 100); // jouer le ton 62 (D5 = 587 Hz)

}

// si l'appui sur le bouton A4 est détecté

if (digitalRead(A4) == HIGH) {

ton (8, 659, 100); // jouer le ton 64 (E5 = 659 Hz)

}

// si l'appui sur le bouton A5 est détecté

if (digitalRead(A5) == HIGH) {

ton (8, 698, 100); // jouer le ton 65 (F5 = 698 Hz)

}

retard(10); // Retarder un peu pour améliorer les performances de la simulation

}

/*

Deuxième Arduino:

int pos = 0;

void setup() {

pinMode (A0, ENTREE);

pinMode(8, SORTIE);

pinMode (A1, ENTREE);

pinMode (A2, ENTREE);

pinMode (A3, ENTREE);

pinMode (A4, ENTRÉE);

pinMode (A5, ENTRÉE);

}

boucle vide() {

// si l'appui sur le bouton A0 est détecté

if (digitalRead(A0) == HIGH) {

ton (8, 784, 100); // jouer le ton 67 (G5 = 784 Hz)

}

// si l'appui sur le bouton A1 est détecté

if (digitalRead(A1) == HIGH) {

ton (8, 880, 100); // jouer le ton 69 (A5 = 880 Hz)

}

// si l'appui sur le bouton A2 est détecté

if (digitalRead(A2) == HIGH) {

ton (8, 988, 100); // jouer le ton 71 (B5 = 988 Hz)

}

// si l'appui sur le bouton A3 est détecté

if (digitalRead(A3) == HIGH) {

ton (8, 1047, 100); // jouer le ton 72 (Do6 = 1047 Hz)

}

// si l'appui sur le bouton A4 est détecté

if (digitalRead(A4) == HIGH) {

ton (8, 1175, 100); // jouer le ton 74 (D6 = 1175 Hz)

}

// si l'appui sur le bouton A5 est détecté

if (digitalRead(A5) == HIGH) {

ton (8, 1319, 100); // jouer le ton 76 (E6 = 1319 Hz)

}

retard(10);

// Retarder un peu pour améliorer les performances de la simulation

}

Pour télécharger le code sur chaque Arduino, branchez-en un sur un ordinateur, entrez le code correspondant sur le site Web https://codebender.cc/ et téléchargez le code en cliquant sur « exécuter sur arduino ». Si cela ne fonctionne pas, réessayez et assurez-vous de vérifier votre code pour supprimer les bogues. N'oubliez pas non plus de sélectionner le bon port pour l'usb.

Étape 5: Test du circuit sur une planche à pain

Nous avons fait un plan du circuit du piano sur TinkerCAD. Référez-vous à ce diagramme pour créer deux circuits identiques sur une maquette physique avec les matériaux que vous avez rassemblés à l'étape 1.

Étape 6: Fixation des touches/boutons

Nous avons pris notre planche de bois MDF de 1 pouce sur 1 pied et avons commencé à coller les clés avec de la colle à bois. Tout d'abord, nous avons fait des marques avec un crayon qui traversaient, à un ⅛" d'une extrémité, à un ⅜" de l'autre extrémité. Ensuite, nous avons appliqué de la colle sur le côté ouvert de la pince à linge et l'avons collée de sorte que le côté de la partie clé blanche des clés soit aligné sur les clés. Nous avons répété ce processus pour le reste des touches, en les plaçant l'une à côté de l'autre. Une fois que nous avons terminé, nous avons scié 2 morceaux de bois de pin de ½" x ¾" x ¾" et un morceau de bois de pin de ½" x ¾" x ⅞" pour plus tard.

Nous avons fabriqué une autre planche de bois MDF de 1" par 10" qui a servi de support pour les boutons. Nous avons percé des trous qui correspondaient à la distance de la pince à linge à la pince à linge. Ensuite, nous avons poussé les extrémités du fil de bouton à travers les trous pour chacun et l'avons plié de sorte que les fils perpendiculaires d'un bouton soient séparés les uns des autres et que toutes les extrémités des fils de bouton soient disposées comme des voies ferrées. Ensuite, nous avons pris 2 longs morceaux de fil non isolés qui s'étendaient du 6ème bouton jusqu'à un peu au-dessus du bord, et les avons soudés de manière à ce qu'ils soient attachés et perpendiculaires aux extrémités des extrémités du fil du bouton les plus proches du centre. Lors de la soudure, assurez-vous d'utiliser suffisamment de fil pour connecter chaque composant, mais essayez de ne pas en utiliser trop car cela prendra de la place à l'intérieur du piano.

Étape 7: Installation du circuit

Après avoir fixé le cadre, nous avons installé les LED dans les trous et les avons fixées avec de la colle chaude, tout en connectant les fils et les résistances aux LED à l'aide d'un fer à souder. Nous avons recouvert toutes les connexions lâches avec du ruban électrique pour éviter qu'un court-circuit ne se produise. Nous avons peint le dessus en noir comme les autres côtés.

Nous avons percé deux trous pour les batteries sur les côtés gauche et droit de la face inférieure en perçant deux trous de ¾ côte à côte. Après cela, le piano était prêt pour que nous installions le circuit. Nous avons soudé les composants selon le schéma de la maquette. Assurez-vous de couvrir toutes les connexions ouvertes avec du ruban électrique une fois que vous avez terminé de souder.

Étape 8: Câblage des clés

À ce stade, les pièces mobiles du mécanisme de clé étaient en place, il ne reste donc qu'à connecter les clés au circuit pour produire du son. Nous avons commencé par enfiler un fil de 3 pouces dans chaque pince à linge et l'avons soudé à l'une des électrodes du bouton. Nous avons aligné les électrodes de manière à pouvoir connecter une électrode de chaque bouton au côté positif et la partie avec le fil passant à travers la pince à linge serait le côté négatif. Notre circuit ressemblait à ceci:

Une fois les fils soudés ensemble, nous avons collé la plaque inférieure avec les boutons dessus sous les touches. Cela a fait en sorte que si l'une des touches était enfoncée, l'un des boutons serait enfoncé. Voici à quoi ressemblait l'appareil à clés terminé.

Montez l'appareil à clés sur trois échasses en bois de 1,5 po de hauteur pour élever les clés au-dessus du rebord du cadre avant.

Étape 9: Sceller le corps du piano

Avec cela, les composants du piano ont été finis. Une chose que nous devions faire avant l'assemblage final était de coller un morceau de bois de pin de ¾" x ¾" x 3" sur chaque trou de haut-parleur pour fournir un rebord sur lequel monter les haut-parleurs. Nous avons collé les enceintes sur le bois avec un pistolet à colle chaude.

Ensuite, nous avons dû placer le circuit dans le cadre du piano. Bien que vous puissiez le faire comme vous le souhaitez, nous vous recommandons de placer les Arduinos sous l'appareil à clés et de placer les fils derrière les clés. Ensuite, pour soutenir les clés, nous avons mis les échasses en bois de pin de 2 ½" x ¾" x ¾" sur les côtés (qui étaient perpendiculaires à l'avant) juste à côté des blocs de coin et collé à chaud, et collé à chaud le ½" x échasses en bois de pin de ¾” x ⅞” au milieu entre les 2 autres échasses en bois de pin. Ensuite, nous avons pris l'appareil à clés et l'avons placé directement sur les 3 échasses en bois de pin. Une fois les fils cachés, nous avons collé le haut sur les faces gauche, droite et arrière en mettant de la colle chaude sur les bords. Enfin, nous avons collé le panneau avant sur le piano. Le produit terminé devrait ressembler à ceci:

Nous espérons que vous avez apprécié la construction de notre piano électro-analogique. Il ne vous reste plus qu'à laisser couler la musique, à travers les câbles de votre nouveau piano.

Étape 10: Réflexion

Une chose que nous avons aimé dans notre projet était qu'il était original et qu'il pouvait théoriquement être utilisé et apprécié par tout le monde. Ce n'est pas un objet d'exposition normal, c'est plutôt un jouet qui peut être utilisé pour le divertissement et peut rassembler les gens comme le fait la musique dans notre société.

Une chose que nous changerions serait d'utiliser des fils plus courts afin qu'il soit plus facile d'installer le circuit à l'intérieur du piano. Nous avons dû bloquer les circuits dans l'appareil, donc cela aurait été plus facile s'il n'y avait pas eu de longueurs de fil inutiles qui prennent de la place. Ce problème peut être évité si le circuit est placé sur une carte de circuit imprimé. Cela rend le circuit plus net et plus compact, tout comme sur la planche à pain. Si nous utilisions une carte PCB, le circuit aurait moins de fils qui prendraient de la place.

Si nous devions faire ce projet différemment, nous travaillerions d'abord sur les détails du circuit car c'est la partie la plus longue. Il aurait été plus facile de concevoir le cadre du piano autour des capacités du circuit plutôt que d'avoir une idée floue du circuit au moment de commencer à construire le cadre du piano. Cela faciliterait l'intégration du circuit dans le piano au lieu d'avoir à comprendre le câblage en déplacement.