Ηλεκτρονικό κύκλωμα οργάνου αφής

Ένα ηλεκτρονικό όργανο αφής είναι μια ενδιαφέρουσα μουσική συσκευή που παράγει πολύ ευχάριστες μουσικές νότες ως απόκριση στις πινελιές των δακτύλων σε ειδικά ευαίσθητα στην αφή ηλεκτρονικά τακάκια ή κουμπιά.

Τα σύγχρονα όργανα είναι, ωστόσο, πολύ δαπανηρά, τα οποία συνήθως τα τοποθετούν έξω από την πλειονότητα των ανθρώπων. Οι τύποι επιλογών χαμηλού κόστους δεν έχουν απόδοση, και έχουν τη μορφή οργάνων χορδών που αν και λειτουργούν σαν πολυφωνικά τείνουν να είναι σχετικά ελάχιστα εξοπλισμού τύπου καλαμιού που ελέγχεται με λίγο ανεμιστήρα.

Το όργανο χορδής τίτλου προέρχεται από την αλήθεια ότι ο συνδυασμός μπάσων είναι μέσω πλήκτρων ελέγχου που παράγουν τη σωστή νότα. Το όργανο με τις χαμηλότερες τιμές μπορεί να είναι το λεγόμενο μονοφωνικό όργανο (μόνο μία νότα θα μπορούσε να αναπαραχθεί οποιαδήποτε στιγμή) που είναι συνήθως λίγο περισσότερο σε σύγκριση με το μέγεθος τσέπης και παίζεται χρησιμοποιώντας γραφίδα.

Το πρώτο σημαντικό φαινόμενο ανάπτυξης θα ήταν η προετοιμασία ενός βελτιωμένου κλειδιού, καθώς η λειτουργία της γραφίδας μπορεί να είναι πολύ ενοχλητική. Ωστόσο, η τιμή των 40 £ για ένα πλήρες πληκτρολόγιο δεν μπορεί να εξορθολογιστεί. Όπως φαίνεται στις εικόνες, το νέο πληκτρολόγιο συνεχίζει να είναι τύπου αφής, αλλά τώρα έχει διαμορφωθεί έτσι ώστε το όργανο να παίζεται απλώς αγγίζοντας τα κατάλληλα τακάκια, όπως και ένα μουσικό όργανο πλήρους κλίμακας.

Το Tremolo παρέχεται επιπλέον, το οποίο επίσης ξεκινάει και απενεργοποιείται μέσω των ταψιών επαφής και δίνεται έλεγχος για τη ρύθμιση του βάθους του τρόμο. Μια άλλη βελτίωση είναι η ακρίβεια του συντονισμού, που στο προηγούμενο όργανο ήταν διαφορετικό στο πληκτρολόγιο λόγω της μοναδικής αντίστασης που έχει συνηθίσει να αυξάνεται μεταξύ κάθε νότας. Στο καινοτόμο μοντέλο, ο συντονισμός στο πληκτρολόγιο είναι πολύ ανώτερος χρησιμοποιώντας ένα ζεύγος αντιστάσεων, όπου απαιτείται σε σειρά ή παράλληλα, για να φτάσετε όσο το δυνατόν πλησιέστερα στην ακριβή τιμή αντίστασης.

Τέλος, το όργανο διαθέτει μερικές φωνές ή στάσεις που προσθέτουν σημαντικά στην επιλογή της μουσικής που μπορεί να δημιουργηθεί. Αυτό το μικρό όργανο είναι αρκετά προσιτό στην κατασκευή, πραγματικά θα σας δώσει τεράστια ικανοποίηση και είναι μουσικά και ηλεκτρονικά ενημερωτικό.

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

Η δομή του πληκτρολογίου αυτού του ηλεκτρονικού οργάνου αφής αποτυπώνεται κατευθείαν στο PCB που διατηρεί επιπλέον τα υπόλοιπα στοιχεία.

Δεδομένου ότι οι χάλκινες γραμμές του πληκτρολογίου ενδέχεται να διαβρωθούν εύκολα λόγω της σταθερής επαφής με το δάχτυλο, είναι πολύ σημαντικό για το PCB σας να είναι είτε κονσερβοποιημένο είτε προστατευμένο με κάποια μορφή επιμετάλλωσης που θα αποφύγει το λεκέ.

Ξεκινήστε την κατασκευή με την εγκατάσταση του LM380 στη θέση του και στη συνέχεια στερεώστε τα μικρά πτερύγια ψύκτρας, όπως φαίνεται στην εικόνα και στις δύο περιοχές του IC. Συγκολλήστε αυτά στις ακίδες 3, 4, 5 στη μία πλευρά και τις ακίδες 10, 11 και 12 στην άλλη.

Αυτό πρέπει να επιτευχθεί πρώτο, καθώς μπορεί να υπάρχει πολύ λίγος χώρος σε αυτήν την περιοχή του PCB. Όταν διάφορα άλλα μέρη έχουν κολληθεί στη θέση τους. Συνδέστε τους δύο συρματόσχοινους συνδέσμους και «τοποθετήστε τα μέρη χαμηλού ύψους στην πλακέτα όπως υποδεικνύεται στην επικάλυψη. Βάλτε τα υπόλοιπα IC τελευταία και λάβετε υπόψη την ιδιαίτερη προσοχή για να μην παίξετε με τα CMOS ICs πολύ πριν από την εγκατάσταση. Εξετάστε τις πολικότητες πολωμένων μερών όπως lC, πυκνωτές και διόδους λίγο πριν τα συγκολλήσετε στη θέση τους.

Για να αποφευχθεί η ορατή βίδα στο πληκτρολόγιο, κολλήστε τους δύο διακόπτες στη θέση τους με εποξειδική κόλλα πέντε λεπτών. Εφαρμόστε λίγο ξύλο ή μέταλλο στο πίσω μέρος κάθε οπής εγκατάστασης για να επιτύχετε πρόσθετη επιφάνεια κόλλησης και μεγαλύτερη αντοχή.

Συνδέστε τα ποτενσιόμετρα και το καλώδιο για να ολοκληρώσετε το PCB όπως καθορίζεται στην εικόνα επικάλυψης. Όλη η μονάδα πρέπει σε αυτό το σημείο να δοκιμαστεί για να βεβαιωθείτε ότι όλες οι σημειώσεις και τα χαρακτηριστικά λειτουργούν αποτελεσματικά πριν από την τοποθέτηση σε κατάλληλες θήκες

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΣΧΕΔΙΟΥ

Όπως έχω πει προηγουμένως, το θεμελιώδες χαρακτηριστικό είναι η εκτέλεση του πληκτρολογίου χρησιμοποιώντας μια μέθοδο αφής με το δάχτυλο σε αντίθεση με τον τύπο «εντοπισμού». Επομένως, κάποια τεχνολογία πρέπει να σχετίζεται με κάθε πλήκτρο για να αναγνωριστεί ότι έχει αγγιχτεί.

Ο έλεγχος αφής του οργάνου αφής επηρεάζεται κανονικά από τις χωρητικές, ανθεκτικές ή 50 Hz διαδικασίες έγχυσης Ενώ το χωρητική τεχνική είναι το πιο αποτελεσματικό μεταξύ αυτών. Αυτή είναι συνήθως η πιο υψηλή τιμή και επομένως δεν χρησιμοποιείται. Η μέθοδος έγχυσης 50 Hz είναι στην πραγματικότητα εξίσου εξελιγμένη και ως εκ τούτου η αντίσταση μέθοδος θεωρήθηκε ως η μόνη πραγματική χρήσιμη μέθοδος από άποψη τιμών.

Καθώς το πληκτρολόγιο παίζεται επί του παρόντος με το δάχτυλο, αυτό πρέπει επίσης να είναι μεγαλύτερο από το κανονικό, παρόλο που δεν είναι πραγματικά μεγάλο, όπως ένα πλήρες πληκτρολόγιο.

Στην αρχική θεωρία χρησιμοποιήθηκε ένα IC OM802 ως ταλαντωτής τόνου. Αυτό αντικαταστάθηκε από ένα Χρονόμετρο 555 lC γιατί αυτό είναι λιγότερο ακριβό και πιο αξιόπιστο στα αποτελέσματά του. Το 555 έχει μερικές εξόδους που θα μπορούσαν να εφαρμοστούν, ένα πριονωτό κύμα και ένα στενό παλμό.

Και οι δύο αυτές έξοδοι χρησιμοποιούνται στη διάταξή μας για να προσφέρουν διαφορετικούς ήχους για το όργανο. Το πριονόδεντρο φιλτράρεται μέσω ενός απλού φίλτρου RC για να απαλλαγούμε από αρκετές σκληρές ιδιότητες λόγω του αρμονικού πλαισίου και του προκύπτοντος τόνου της φωνής έχει ζωντανό φλάουτο σαν ήχο.

Η έξοδος παλμού συνδυάζεται σε ποσότητα με το πριονίδι χρησιμοποιώντας έναν αντιστατικό εξασθενητή, αλλά σε κάθε άλλη περίπτωση δεν φιλτράρεται. Αυτός ο τόνος φωνής διαθέτει θόρυβο σαν χορδές.

Το φιλτράρισμα διατηρήθηκε εξαιρετικά βασικό, και πάλι από άποψη τιμής. Εάν ο χρήστης το επιθυμεί αυτό το άτομο μπορεί ενδεχομένως να δοκιμάσει διάφορα φίλτρα για να λάβει διάφορους ήχους.

Με τα παραδοσιακά όργανα, το φιλτράρισμα διακοπής ολοκληρώνεται για κάθε οκτάβα του οργάνου για να παρακάμψει περιττές αλλοιώσεις τόνου και στάθμης σε μοναδικές συχνότητες.

Με την περίοδο των 2 οκτάβων αυτού του οργάνου, πρέπει να αναγνωριστούν αρκετές αλλαγές στον τόνο και το επίπεδο εντός του εύρους του πληκτρολογίου ενώ εργάζεστε με τα απλά φίλτρα.

Καθώς χρησιμοποιούνται φίλτρα εξασθένισης, είναι απαραίτητο ένα μεγάλο κέρδος στο στάδιο εξόδου ήχου και ως εκ τούτου, ένας ενισχυτής LM380 op amp χρησιμοποιείται στο στάδιο εξόδου ήχου για τη λειτουργία του μεγαφώνου με τον καλύτερο δυνατό τρόπο.

Διάγραμμα κυκλώματος

Τρόπος λειτουργίας

Ο τρόπος λειτουργίας του οργάνου θα εξηγηθεί εξετάζοντας ανεξάρτητα τα 5 τμήματα από τα οποία αποτελείται.

Αυτά είναι:

• (ένα πληκτρολόγιο
• (β) Ταλαντωτής
• (γ) Φίλτρο
• (δ) Ενισχυτής εξόδου
• (ε) Κύκλωμα Tremolo

(προς την) Πληκτρολόγιο : Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά όργανα αφής, το πληκτρολόγιο ελέγχεται από την αντίσταση του δέρματος των δακτύλων και όχι από έναν ανιχνευτή. Κάθε κλειδί διαθέτει μια πύλη CMOS συνδεδεμένη με αυτήν ακριβώς όπου οι δύο είσοδοι στην πύλη τείνουν να συνδέονται μεταξύ τους και με τη θετική τροφοδοσία μέσω μιας αντίστασης 4,7 M.

Μόλις αγγιχτεί το πλήκτρο, οι εισόδους της πύλης τραβιούνται χαμηλά (0V) μέσω της αντίστασης 100 k με αποτέλεσμα η έξοδος της πύλης να φτάσει ψηλά. Αυτό σύρει το επόμενο μέρος της συμβολοσειράς αντίστασης ψηλά μέσα από τη δίοδο.

Επομένως, επιλέγοντας και αγγίζοντας διάφορα πληκτρολόγια, συνδέουμε διαφορετικά επίπεδα αντιστάσεων στις ακίδες 2 και 6 του ταλαντωτή 555 και τη θετική τροφοδοσία, ενεργοποιώντας κατά συνέπεια και τροποποιώντας το κύκλωμα σταθερού χρόνου καθορισμού συχνότητας.

(σι) Ο ταλαντωτής : Ο ταλαντωτής εξαρτάται από έναν χρονοδιακόπτη 555 lC. Ο πυκνωτής Cl φορτίζεται μέσω ενός τμήματος της συμβολοσειράς αντίστασης (όπως από το πληκτρολόγιο) μαζί με την αντίσταση R113. Εάν η τάση στους ακροδέκτες 2 και 6 φτάσει στο επίπεδο που έχει ρυθμιστεί στον ακροδέκτη 5. ο πυκνωτής αναγκάζεται να εκφορτιστεί γρήγορα μέσω του R97 και ένα κλειστό τρανζίστορ προσαρτημένο στον ακροδέκτη 7 του 555.

Μόλις η τάση στο C1 φτάσει κάτω στο ήμισυ αυτού που είχε ρυθμιστεί στον ακροδέκτη 5, το εσωτερικό τρανζίστορ του IC 555 απενεργοποιείται και ο πυκνωτής αφήνεται να φορτιστεί για άλλη μια φορά, συνεχίζοντας έτσι τον κύκλο και παράγοντας μια κυματομορφή πριονωτή απέναντι στον πυκνωτή.

Αυτή η κυματομορφή διαθέτει ένα πλούσιο αρμονικό υλικό, αλλά παράγεται με υψηλό επίπεδο αντίστασης. Ένα buffer gain ενότητας εφαρμόζεται ως αποτέλεσμα (IC8) για να αντισταθμιστεί αυτή η έξοδος από τη φόρτωση από τα επόμενα στάδια κυκλώματος.

Μια δεύτερη έξοδος από μια κυματομορφή στενού παλμού μπορεί να ληφθεί στον ακροδέκτη 3 του 555 και αυτό χρησιμοποιείται για τη δημιουργία του δεύτερου τόνου φωνής για το όργανο.

(ντο) Φίλτρο : Αρκετά διαφορετικά φίλτρα είχαν πειραματιστεί, ωστόσο, από άποψη κόστους, ήταν απολύτως δύσκολο να επικυρωθεί οτιδήποτε περισσότερο από ένα βασικό φίλτρο RC στο πριονωτό που παρέχει ένα εκπληκτικά χαλαρωτικό αποτέλεσμα σαν φλάουτο. Καθώς η στενή ακολουθία παλμών φαίνεται αρκετά παρόμοια με τις χορδές, ουσιαστικά εξασθενεί για να συμπληρώσει την ποσότητα του φιλτραρισμένου πριονιού.

(ρε) Ο ενισχυτής εξόδου : Το μεγάφωνο τροφοδοτείται από ένα LM380. Ο έλεγχος έντασης παρέχεται χρησιμοποιώντας ποτενσιόμετρα RVI και η απαραίτητη φωνή καθορίζεται μέσω του διακόπτη SW1. Το LM380 πρέπει να στερεωθεί με πτερύγια ψύκτρας όπως εξηγείται στο σχέδιο.

(είναι) Το κύκλωμα Tremolo : Το Tremolo δημιουργείται με τεχνική ταλαντωτή χαμηλής συχνότητας που λειτουργεί στα 8 Hz (IC11). Ο ταλαντωτής θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί και να απενεργοποιηθεί χρησιμοποιώντας το fl ip flop που δημιουργήθηκε από τις πύλες IC7 / 3 και lC7 / 4. Αυτό το is ip fl προσαρμόζεται στη ρύθμιση «on» ή «off» μέσω διακοπτών αφής που λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο όπως το κύριο πληκτρολόγιο. Για τη βελτίωση της συχνότητας του τρόμο μειώστε το R10 και αντίστροφα.

Η έξοδος από τον ταλαντωτή tremolo φιλτράρεται από τα C12 και R109 για να παρουσιάσει μια πιο μαλακή κυματομορφή και την προκύπτουσα κυματομορφή που ρυθμίζεται από το IC12. Το κέρδος του C12 είναι μεταβλητό μέσω του RV2 και αυτό το συγκεκριμένο κουμπί, ως αποτέλεσμα, αλλάζει το βάθος της διαμόρφωσης του τρόμο.

Το ποτενσιόμετρο RV3 είναι στην πραγματικότητα ένα ποτενσιόμετρο trim που προσαρμόζει αποτελεσματικά την έξοδο από το IC12 στον ακροδέκτη 5 του 555 και συνεπώς τη συχνότητα του οργάνου.

Σε περίπτωση που είναι απαραίτητο να μετακινήσετε το πληκτρολόγιο προς τα πάνω ή προς τα κάτω μια οκτάβα ή έτσι αυτό μπορεί να επιτευχθεί μετατρέποντας την τιμή του C1 με συντελεστή δύο Εάν ο συντονισμός του πληκτρολογίου συμβαίνει να στρέβεται (όταν συντονίζεται με ακρίβεια στο κέντρο, το ένα άκρο του το πληκτρολόγιο είναι χαμηλότερο ενώ το άλλο είναι υψηλότερο) αυτό μπορεί να διορθωθεί αλλάζοντας την τιμή του R97.

Όταν είναι πολύ έντονη στο κάτω άκρο μειώστε το R97 ενώ αν ακούγεται while στο κάτω άκρο αυξήστε το R97.

Σχεδιασμός PCB

Λίστα ανταλλακτικών