Piano Eletrônico Simples: 3 Passos (com Imagens)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

A eletrônica pode fazer sons facilmente com apenas um punhado de peças. Veja como fazer um piano simples usando um temporizador 555. Eu projetei e testei este circuito usando o Tinkercad, e então construí o real.

Aqui está tudo o que você precisa:

• 1 x 555 temporizador (Jameco)
• 8 botões de pressão (Jameco)
• 1 x 100 nF capacitor (Jameco)
• 1 x variedade de resistores - 390Ω, 620Ω, 910Ω, 2 x 1kΩ, 1,1kΩ, 1,3kΩ, 1,5kΩ, 6,2kΩ (Jameco)
• 1 x campainha piezo (Jameco)
• Cabo de conexão 22 AWG (Jameco)
• 1 x conector de bateria de 9V (Jameco)
• 1 x placa de ensaio sem solda (Jameco)
• 1 x bateria de 9V

Etapa 1: Um Pequeno Histórico

UMA (1kΩ) "," superior ": 0,3485342019543974," esquerda ": 0,67578125," altura ": 0,08143322475570032," largura ": 0,048828125}, {" noteID ":" NU0SMSRIFJYSKZN "," autor ":" joshua.brooks "," texto ":" R_B (varia por nota) "," superior ": 0,3534201954397394," esquerda ": 0,3515625," altura ": 0,08143322475570032," largura ": 0,3154296875}, {" noteID ":" NTR1FHAIFJYSL0Q "," autor ":" joshua.brooks ", "texto": "C (100 nF)", "superior": 0,509771986970684, "esquerda": 0,6787109375, "altura": 0,08143322475570032, "largura": 0,048828125}] ">

Perigo: há matemática pela frente …

Se você não se importa com a forma como essa coisa funciona e quer começar a montá-la, pule para a próxima etapa.

Este piano usa o modo astável de um circuito integrado de temporizador 555 comum para produzir o tom que aciona o alto-falante (campainha piezoelétrica). Se você está curioso sobre como funciona um temporizador 555 e os diferentes modos de configuração, há um bom Instructable sobre ele aqui.

Cada nota musical tem uma frequência principal, que é quantas vezes por segundo a coisa que produz o som vibra para a frente e para trás por segundo. A frequência produzida por um temporizador 555 no modo astável depende dos valores do capacitor (C) e dois resistores (R_UMA & R_B) Esse relacionamento é

Decidi projetar isso para que R_UMA e C são iguais para todas as notas (R_UMA é 1kΩ e C é 100 nF). Isso deixa R_B para definir o tom. Então, para qualquer frequência particular,

A maneira como essa coisa é conectada, para qualquer botão R em particular_B é o valor de todos os resistores do botão ao final da cadeia de resistores à direita somados. Então foi uma questão de encontrar a cadeia certa de resistores para fazer isso funcionar. A tabela a seguir mostra como os resistores foram escolhidos. Começando com a nota mais alta, R_B foi calculado para cada nota, e resistores comumente disponíveis foram escolhidos para aproximar R_B.

Observação	frequencia. (Hz)	RB (Ω)	Resistor (es)
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
E5	659	10335	620Ω + 1,1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
F5	698	9727	1,1kΩ + 1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
G5	784	8611	1kΩ + 910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
UMA5	880	7617	910Ω + 390Ω + 6,2kΩ
B5	988	6731	390Ω + 6,2kΩ
C6	1047	6325	6,2kΩ

Por causa da escolha de usar resistores comumente disponíveis para aproximar os valores desejados, os tons estão um pouco fora, mas não muito.

Etapa 2: experimente antes de comprar peças

Eu primeiro "construí" este circuito no Tinkercad para experimentá-lo e ter certeza de que tudo funcionou antes de montar o circuito real. Isso me permitiu experimentar diferentes valores e configurações do resistor (de graça!) Antes de definir o projeto final. Eu até consegui ouvir o que parecia no meu navegador.

Aqui está o piano no Tinkercad. Pressione "Iniciar Simulação" para experimentar.

Etapa 3: junte tudo

Depois de coletar as peças da lista no início deste Instructable, é hora de juntá-lo.

As longas filas na parte superior e inferior da placa de ensaio destinam-se a conectar a energia (+9 volts e aterramento) da bateria para o resto do circuito. Essas fileiras são conectadas eletricamente em toda a extensão e atuam como um fio entre os componentes pressionados em seus orifícios. Eventualmente, o fio preto (terra) será conectado à fileira na parte inferior, e o fio vermelho (+9 volts) será conectado à fileira na parte superior. Não faça isso ainda. Você conectará a bateria por último.

Da mesma forma, cada coluna de 5 orifícios na área central é conectada eletricamente. Portanto, quaisquer duas coisas conectadas à mesma coluna são conectadas como se por um fio. Observe que as colunas acima e abaixo da área vazia no meio são eletricamente separadas.

Comece colocando o chip do temporizador 555 na placa de ensaio. Ele será alinhado de forma que o ponto em cima dele (indicador do pino 1) esteja na parte inferior esquerda quando você estiver olhando para ele. Coloque-o em direção ao lado direito da placa de ensaio de modo que os pinos se espalhem pelo canal vazio que desce pelo centro da placa de ensaio. Pressione-o com cuidado para baixo com pressão uniforme até que todos os pinos tenham entrado em seus orifícios e o chip assente na superfície da protoboard.

Os pinos do 555 são numerados 1, 2, 3, 4 na parte inferior da esquerda para a direita e 5, 6, 7, 8 na parte superior da direita para a esquerda. Eles funcionam no sentido anti-horário, começando na parte inferior esquerda.

Conecte o pino 2 ao pino 6 do 555 usando um comprimento apropriado de fio de conexão. Você pode ver isso como o fio verde nas fotos acima. Conecte o pino 1 à linha de aterramento na parte inferior. Conecte os pinos 4 e 8 à fileira de +9 volts na parte superior da placa.

Dobre com cuidado os cabos de um dos resistores de 1kΩ (marrom-preto-vermelho) e conecte-o entre o pino 7 do 555 e a linha de +9 volts no topo.

Conecte o capacitor entre os pinos 1 e 2 do 555.

Se a cigarra piezoelétrica que você possui possui fios flexíveis, conecte o fio positivo (vermelho) ao pino 3 do temporizador 555. Conecte o fio negativo (preto) à linha de aterramento na parte inferior. Caso contrário, se o seu piezo tiver pinos rígidos, coloque-o sobre a placa de ensaio à direita do 555 com o pino negativo em algum lugar da linha de aterramento. Localize onde o pino positivo se conectará com a placa de ensaio e coloque um fio de conexão para conectar essa coluna com o pino 3 do 555. Em seguida, pressione o piezo no lugar.

Agora, para os botões. Comece colocando um pequeno fio de conexão entre o pino 7 do 555 e alguma coluna à esquerda (veja o fio laranja na imagem acima). Localize o resistor de 6,2 kΩ (azul-vermelho-vermelho) e conecte-o entre a outra extremidade deste fio de conexão e outra coluna à esquerda.

Posicione um dos botões de pressão de forma que ele se estabeleça sobre o canal no meio da placa de ensaio com o pino superior direito na mesma coluna do resistor. Empurre-o com cuidado para que fique totalmente encaixado na placa de ensaio. Conecte um fio de conexão de comprimento apropriado entre o pino inferior direito do botão e o pino 2 do 555.

Agora é hora de um teste rápido! Conecte o fio preto do conector da bateria à linha inferior (terra) e o fio vermelho à linha superior (+9 volts). Conecte a bateria ao conector da bateria. Experimente pressionar o botão e você ouvirá um tom! Se você não ouvir nenhum som, verifique novamente todas as conexões, certifique-se de que a bateria está boa e tente novamente. Após este teste, desconecte a bateria.

Agora, cada um dos botões restantes são adicionados da direita para a esquerda. Conecte o resistor da coluna do resistor anterior para onde o próximo botão estará (4 linhas à esquerda nas fotos acima). Coloque o próximo botão no lugar com o pino superior direito na outra extremidade do resistor. Conecte um pequeno fio de conexão entre o pino inferior esquerdo deste botão e o pino inferior esquerdo do botão à direita. Faça isso para todos os botões. Os resistores em ordem da direita para a esquerda serão:

• 390Ω (laranja-branco-marrom)
• 910Ω (branco-marrom-marrom)
• 1kΩ (marrom-preto-vermelho)
• 1,1kΩ (marrom-marrom-vermelho)
• 620Ω (azul-vermelho-marrom)
• 1,3 kΩ (marrom-laranja-vermelho)
• 1,5kΩ (marrom-verde-vermelho)

Depois que todos os resistores e botões estiverem no lugar, reconecte a bateria e comece a jogar!