Circuitul electronic al organelor tactile

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





O orgă tactilă electronică este un dispozitiv muzical interesant care produce note muzicale foarte plăcute ca răspuns la atingerile degetelor de pe tampoane sau butoane electronice speciale sensibile la atingere.

Cu toate acestea, organele moderne sunt foarte costisitoare, ceea ce le plasează de obicei la îndemâna majorității oamenilor. Tipurile de opțiuni cu costuri reduse nu au performanță și sunt sub formă de organe de corzi care, deși funcționează ca polifonice, tind să fie echipamente de tip stuf relativ minim controlate cu puțină suflantă.



Organul acordului de titlu provine din adevărul că asocierea basului se realizează prin intermediul tastelor de control care produc nota corectă. Orga cu prețul cel mai mic poate fi așa-numitul organ monofonic (doar o notă ar putea fi redată la un moment dat) care este de obicei ceva mai mult în comparație cu dimensiunea de buzunar și se joacă folosind un stylus.

Prima esențială dezvoltare aparentă ar fi pregătirea unui set de tastatură îmbunătățit, deoarece funcționarea stiloului poate fi destul de deranjantă. Cu toate acestea, prețul de 40 GBP pentru o tastatură completă nu poate fi raționalizat. Așa cum este vizibil prin imagini, noua tastatură continuă să fie de tip tactil, dar acum a fost concepută pentru ca orga să fie cântată doar prin atingerea pad-urilor corespunzătoare, la fel ca un instrument muzical la scară completă.



Tremolo este furnizat suplimentar, care este pornit și oprit prin tampoane de contact și este dat un control pentru a regla adâncimea tremolo. O altă îmbunătățire constă în precizia acordului, care în instrumentul anterior fusese diferit în interiorul tastaturii, datorită rezistenței unice obișnuite să crească între fiecare notă. În modelul inovator, reglarea de pe tastatură este mult superioară prin utilizarea unei perechi de rezistențe, acolo unde este necesar în serie sau paralel, pentru a obține cel mai aproape posibil de valoarea exactă a rezistenței.

În cele din urmă, instrumentul prezintă câteva voci sau opriri care se adaugă în mod semnificativ la selecția muzicii care poate fi generată. Acest mic organ este destul de accesibil de construit, într-adevăr ar trebui să vă ofere o cantitate imensă de satisfacție și este informativ din punct de vedere muzical și electronic.

CONSTRUCTIE

Structura tastaturii acestui organ tactil electronic este imprimată drept pe PCB care deține în plus restul elementelor.

Deoarece urmele de cupru ale tastaturii se pot coroda cu ușurință datorită atingerii consistente cu degetul, este foarte important ca PCB-ul dvs. să fie fie conservat, fie protejat cu o formă de placare care să evite pătarea.

Începeți construcția prin instalarea LM380 în poziție, după care fixați aripioarele mici ale radiatorului, așa cum se arată în imagine în ambele zone ale CI. Lipiți-le pe pinii 3, 4, 5 pe o singură parte și pinii 10, 11 și 12 pe cealaltă.

Acest lucru ar trebui realizat în primul rând, deoarece ar putea exista foarte puțin spațiu în această regiune a PCB-ului. Când diverse alte piese au fost lipite în poziție. Atașați cele două legături de sârmă și „puneți împreună părțile de înălțime mică pe placă, așa cum este indicat pe suprapunere. Puneți restul IC-urilor pe ultimul loc și luați în considerare atenția specifică să nu vă jucați cu IC-urile CMOS prea mult înainte de instalare. Examinați polaritățile părților polarizate, cum ar fi lC-uri, condensatoare și diode chiar înainte de a le lipi în loc.

Pentru a evita ca șuruburile să devină vizibile pe tastatură, lipiți cele două comutatoare în poziție cu lipici epoxidic de cinci minute. Aplicați o parte din lemn sau metal în spatele fiecărei găuri de instalare pentru a obține o suprafață de lipire suplimentară și o durabilitate mai mare.

Atașați potențiometrele și firul pentru a termina PCB-ul așa cum se specifică în imaginea suprapusă. În acest moment, întreaga unitate trebuie testată pentru a vă asigura că toate notele și caracteristicile funcționează eficient înainte de montarea în carcasele corespunzătoare

CARACTERISTICI DE PROIECTARE

După cum am spus anterior, caracteristica fundamentală este executarea tastaturii folosind o metodă de atingere a degetelor, spre deosebire de tipul „probă”. Prin urmare, o anumită tehnologie trebuie să fie legată de fiecare tastă pentru a recunoaște că a fost atinsă.

Controlul tactil al organului tactil este afectat în mod normal de procedurile capacitive, rezistive sau de injecție de 50 Hz În timp ce tehnica capacitiva este cel mai eficient dintre acestea. Acesta este de obicei cel mai scump și, prin urmare, nu este utilizat. Metoda de injecție de 50 Hz este de asemenea la fel de sofisticată și, prin urmare, metoda rezistivă a fost considerată singura metodă reală utilă din punct de vedere al prețului.

Deoarece tastatura este jucată în prezent cu degetul, aceasta trebuie să fie, de asemenea, mai mare decât în ​​mod normal, chiar dacă nu este încă prea mare, ca o tastatură completă.

În teoria originală, un OM802 IC fusese folosit ca oscilator de ton. Acest lucru a devenit înlocuit cu un 555 temporizator lC deoarece acest lucru este mai puțin costisitor și mai fiabil în rezultatele sale. 555 are câteva ieșiri care ar putea fi aplicate, o undă din dinte de ferăstrău și un impuls îngust.

Ambele ieșiri sunt utilizate în aspectul nostru pentru a oferi sunete diverse instrumentului. Ditul de ferăstrău este filtrat printr-un filtru RC simplu pentru a scăpa de mai multe aspri datorită cadrului armonic și tonul vocii rezultat are un flaut vibrant, precum sunetul.

Ieșirea impulsului este combinată în cantitate cu dinte de ferăstrău folosind un atenuator rezistiv, dar în orice alt caz nu este filtrată. Acest ton de voce are un zgomot asemănător coardelor.

Filtrarea a fost păstrată extrem de simplă, din nou din punct de vedere al prețului. Dacă utilizatorul dorește, această persoană poate testa diferite filtre pentru a obține diferite sunete.

Cu organele tradiționale, oprirea filtrării este finalizată pentru fiecare octavă a organului pentru a ocoli modificările inutile ale tonului și nivelului la frecvențe unice.

Odată cu perioada de 2 octave a acestui organ, mai multe schimbări de ton și nivel trebuie recunoscute în intervalul tastaturii în timp ce lucrați cu filtrele simple.

Deoarece filtrele atenuante sunt utilizate, o cantitate mare de câștig este esențială în etapa de ieșire audio și, prin urmare, un amplificator amplificator op LM380 este utilizat în etapa de ieșire audio pentru a opera difuzorul în mod optim.

Diagrama circuitului

schema circuitului pentru circuitul electronic al organelor tactile

Cum să operezi

Modul de operare a organului va fi explicat prin examinarea independentă a celor 5 secțiuni din care este alcătuit.

Acestea sunt:

  • (o tastatură
  • (b) Oscilator
  • (c) Filtru
  • (d) Amplificator de ieșire
  • (e) Circuitul Tremolo

(la) Tastatură : Spre deosebire de organele tactile tradiționale, tastatura este controlată de rezistența pielii degetelor și nu de o sondă. Fiecare cheie prezintă o poartă CMOS conectată cu aceasta exact acolo unde cele două intrări la poartă tind să fie legate între ele și cu sursa pozitivă printr-un rezistor de 4,7 M.

De îndată ce tasta este atinsă, intrările porții sunt reduse (0V) prin rezistorul de 100 k, rezultând ieșirea porții pentru a crește. Aceasta trage partea ulterioară a șirului de rezistență sus prin diodă.

Prin urmare, alegând și atingând diverse tastaturi, conectăm diferite niveluri de rezistențe între pinii 2 și 6 ai oscilatorului 555 și alimentarea pozitivă, activându-l în consecință și modificând frecvența care determină circuitul constant al timpului.

(b) Oscilatorul : Oscilatorul depinde de un timer 555 lC. Condensatorul Cl este încărcat printr-o porțiune a șirului de rezistență (ca de tastatură) împreună cu rezistorul R113. Dacă tensiunea la pinii 2 și 6 ajunge la acel nivel care este setat la pinul 5. condensatorul este forțat să se descarce rapid prin R97 și un tranzistor închis atașat pinului 7 al 555.

Odată ce tensiunea din C1 ajunge până la jumătate din ceea ce a fost setat la pinul 5, tranzistorul intern al IC 555 este oprit și condensatorul este lăsat să se încarce încă o dată, continuând astfel ciclul și producând o formă de undă din dinte de ferăstrău pe condensator.

Această formă de undă are un material armonic bogat, dar este produsă cu un nivel de impedanță ridicată. În consecință, se aplică un tampon de câștig de unitate (IC8) pentru a contracara această ieșire din încărcarea etapelor de circuit ulterioare.

O a doua ieșire a unei forme de undă de impuls îngustă poate fi obținută la pinul 3 al 555 și aceasta este utilizată pentru a crea al doilea ton de voce pentru instrument.

(c) Filtru : Au fost experimentate mai multe filtre diferite, totuși, din punct de vedere al costurilor, a fost absolut dificil să se valideze altceva decât un filtru RC de bază pe dinte de ferăstrău, care oferă un rezultat uimitor de relaxant, asemănător cu flautul. Deoarece secvența de impuls îngustă pare destul de similară cu șirurile, este practic atenuată pentru a completa cantitatea de dinte de fierăstrău filtrat.

(d) Amplificatorul de ieșire : Difuzorul este alimentat de un LM380. Controlul volumului este furnizat prin utilizarea potențiometrelor RVI și vocea necesară este determinată prin comutatorul SW1. LM380 trebuie fixat cu aripioare de radiator, așa cum se explică în proiectare.

(este) Circuitul Tremolo : Tremolo este generat de tehnica unui oscilator de joasă frecvență care funcționează la aproximativ 8 Hz (IC11). Oscilatorul ar putea fi pornit și oprit utilizând flop-ul stabilit de porțile IC7 / 3 și lC7 / 4. Această opțiune este ajustată la setarea „pornit” sau „oprit” prin comutatoare tactile care funcționează în mod identic cu tastatura principală. Pentru a îmbunătăți frecvența tremolo, reduceți R10 și invers.

Ieșirea de la oscilatorul tremolo este filtrată de C12 și R109 pentru a prezenta o formă de undă mai moale și forma de undă rezultată tamponată de IC12. Câștigul C12 este variabil prin RV2 și acest buton special modifică adâncimea modulației tremolo.

Potențiometrul RV3 este de fapt un potențiometru de tăiere care adaptează eficient ieșirea de la IC12 la pinul 5 al 555 și, prin urmare, frecvența organului.

În cazul în care se consideră necesar să mutați tastatura în sus sau în jos o octavă sau așa ceva, acest lucru poate fi realizat prin transformarea valorii lui C1 cu un factor de doi. tastatura este mai mică în timp ce cealaltă este mai mare) acest lucru poate fi corectat prin modificarea valorii R97.

Când este prea ascuțit la capătul inferior, reduceți R97, în timp ce, dacă sună la capătul inferior, creșteți R97.

Design PCB

Design complet PCB pentru circuitul organelor tactile

Lista de componente

Lista pieselor pentru circuitul electronic de organe


Precedent: Împiedicați arderea siguranței amplificatorului în timpul pornirii În continuare: Cum funcționează diodele Varactor (Varicap)