Circuito de órgano táctil electrónico

Circuito de órgano táctil electrónico

Un órgano táctil electrónico es un dispositivo musical intrigante que produce notas musicales muy agradables en respuesta a los toques de los dedos en almohadillas o botones electrónicos especiales sensibles al tacto.



Sin embargo, los órganos de hoy en día son muy costosos, lo que generalmente los coloca fuera del alcance de la mayoría de las personas. Los tipos de opciones de bajo costo carecen de rendimiento y están en forma de órganos de acordes que, aunque funcionan como polifónicos, tienden a ser equipos de tipo lengüeta relativamente mínimos controlados con un pequeño soplador.

El órgano de acordes de título se origina en el hecho de que la asociación de bajos se realiza mediante teclas de control que producen la nota correcta. El órgano de menor precio puede ser el llamado órgano monofónico (solo se puede tocar una nota en un momento dado) que generalmente es un poco más en comparación con el tamaño de bolsillo y se juega con un lápiz óptico.





El primer avance aparente esencial sería preparar una configuración mejorada del teclado, ya que el funcionamiento del lápiz puede ser una molestia. Sin embargo, el precio de £ 40 de un teclado completo no se puede racionalizar. Como se puede ver a través de las imágenes, el nuevo teclado sigue siendo del tipo táctil, pero ahora se ha diseñado para que el órgano se toque con solo tocar los pads adecuados, como un instrumento musical de escala completa.

Se suministra adicionalmente un trémolo que también se enciende y apaga mediante almohadillas de contacto y se proporciona un control para ajustar la profundidad del trémolo. Otra mejora está en la precisión de la afinación, que en el instrumento anterior había sido diferente dentro del teclado debido a la resistencia única acostumbrada a incrementar entre cada nota. En el modelo innovador, la afinación en el teclado es muy superior al hacer uso de un par de resistencias, cuando sea necesario en serie o en paralelo, para obtener lo más cerca posible del valor exacto de resistencia.



Por último, el instrumento presenta un par de voces o paradas que contribuyen significativamente a la selección de la música que se puede generar. Este pequeño órgano es bastante asequible de construir, realmente debería darte una inmensa satisfacción y es musical y electrónicamente informativo.

CONSTRUCCIÓN

La estructura del teclado de este órgano táctil electrónico está impresa directamente en la PCB que además contiene el resto de los elementos.

Dado que las pistas de cobre del teclado pueden corroerse fácilmente debido al contacto constante con el dedo, es muy importante que su PCB esté estañado o protegido con algún tipo de revestimiento para evitar que se empañe.

Comience la construcción instalando el LM380 en su lugar y luego fije las pequeñas aletas del disipador de calor, como se muestra en la imagen, en ambas áreas del IC. Suelde estos a los pines 3, 4, 5 en un solo lado y los pines 10, 11 y 12 en el otro.

Esto debe lograrse primero ya que puede haber muy poco espacio en esta región de la PCB. Cuando varias otras partes han sido soldadas en su lugar. Conecte los dos enlaces de cables y 'junte las partes de baja altura a la placa como se indica en la superposición. Ponga el resto de los circuitos integrados al final y considere la atención específica para no jugar demasiado con los circuitos integrados CMOS antes de la instalación. Examine las polaridades de las piezas polarizadas como lC, condensadores y diodos justo antes de soldarlos en su lugar.

Para evitar que los tornillos se vean en el teclado, pegue los dos interruptores en su lugar con pegamento epoxi de cinco minutos. Aplique un poco de madera o metal en la parte posterior de cada orificio de instalación para lograr un área de superficie de pegado adicional y más durabilidad.

Conecte los potenciómetros y el cable para terminar la PCB como se especifica en la imagen superpuesta. En este punto, toda la unidad debe probarse para asegurarse de que todas las notas y características funcionen de manera efectiva antes de montarla dentro de las cajas apropiadas.

CARACTERISTICAS DE DISEÑO

Como he dicho anteriormente la característica fundamental es la ejecución del teclado mediante un método de toque de dedo en contraposición al tipo 'sonda', por lo que alguna tecnología tiene que estar relacionada con cada tecla para reconocer que ha sido tocada.

El control táctil del órgano táctil normalmente se ve afectado por los procedimientos de inyección capacitiva, resistiva o de 50 Hz. técnica capacitiva es el más eficaz entre estos. Este suele ser el más caro y, por tanto, no se utiliza. El método de inyección de 50 Hz es en realidad igualmente sofisticado y, por lo tanto, el método resistivo se consideró como el único método realmente útil desde el punto de vista del precio.

Como el teclado se toca actualmente con el dedo, esto también tiene que ser más grande de lo normal, aunque todavía no es tan grande como un teclado completo.

En la teoría original se había utilizado un IC OM802 como oscilador de tono. Esto fue sustituido por un 555 temporizador lC porque esto es menos costoso y más confiable en sus resultados. El 555 tiene un par de salidas que se pueden aplicar, una onda de diente de sierra y un pulso estrecho.

Ambas salidas se utilizan dentro de nuestro diseño para ofrecer diversos sonidos para el instrumento. El diente de sierra se filtra a través de un sencillo filtro RC para eliminar algunas de las asperezas debido al marco armónico y el tono de voz resultante tiene un sonido vibrante como una flauta.

La salida de pulso se combina en la cantidad del diente de sierra usando un atenuador resistivo, pero en cualquier otro caso no se filtra. Este tono de voz presenta un ruido parecido a una cuerda.

El filtrado se ha mantenido extremadamente básico, una vez más desde el punto de vista del precio. Si el usuario lo desea, esta persona puede probar varios filtros para obtener varios sonidos.

Con los órganos tradicionales, el filtrado de parada se completa para cada octava del órgano para evitar alteraciones innecesarias de tono y nivel en frecuencias únicas.

Con el período de 2 octavas de este órgano, deben reconocerse varios cambios de tono y nivel dentro del rango del teclado mientras se trabaja con los filtros simples.

Como se emplean filtros de atenuación, una gran cantidad de ganancia es esencial en la etapa de salida de audio y, por lo tanto, se emplea un amplificador operacional LM380 en la etapa de salida de audio para operar el altavoz de manera óptima.

Diagrama de circuito

esquema de circuito para circuito de órgano táctil electrónico

Como operar

El funcionamiento del órgano se explicará observando de forma independiente las 5 secciones que lo componen.

Estos son:

  • (un teclado
  • (b) Oscilador
  • (c) Filtro
  • (d) Amplificador de salida
  • (e) Circuito de trémolo

(a) Teclado : A diferencia de los órganos táctiles tradicionales, el teclado se controla mediante la resistencia de la piel del dedo y no mediante una sonda. Cada tecla presenta una puerta CMOS conectada con ella exactamente donde las dos entradas a la puerta tienden a estar conectadas entre sí y con el suministro positivo a través de una resistencia de 4.7 M.

Tan pronto como se toca la tecla, las entradas de la puerta se reducen (0 V) a través de la resistencia de 100 k, lo que hace que la salida de la puerta sea alta. Esto arrastra la parte posterior de la cadena de resistencias hacia arriba a través del diodo.

Por lo tanto, al elegir y tocar varios teclados, vinculamos diferentes niveles de resistencias entre los pines 2 y 6 del oscilador 555 y el suministro positivo, activándolo y alterando la frecuencia que determina el circuito de constante de tiempo.

(b) El oscilador : El oscilador depende de un temporizador 555 lC. El condensador Cl se carga a través de una parte de la cadena de resistencias (como por el teclado) junto con la resistencia R113. Si el voltaje en las clavijas 2 y 6 llega a ese nivel que se establece en la clavija 5., el capacitor se ve obligado a descargarse rápidamente a través de R97 y un transistor cerrado conectado a la clavija 7 del 555.

Una vez que el voltaje a través de C1 llega a la mitad de lo que se estableció en el pin 5, el transistor interno del IC 555 se apaga y se permite que el capacitor se cargue una vez más, por lo que continúa el ciclo y produce una forma de onda de diente de sierra a través del capacitor.

Esta forma de onda presenta un rico material armónico pero se produce con un nivel de impedancia alto. Como resultado, se aplica un búfer de ganancia unitaria (IC8) para contrarrestar que esta salida sea cargada por las etapas posteriores del circuito.

Se puede obtener una segunda salida de una forma de onda de pulso estrecha en el pin 3 del 555 y esto se utiliza para crear el segundo tono de voz para el instrumento.

(c) Filtrar : Se habían experimentado con varios filtros diferentes, sin embargo, desde el punto de vista de los costos, fue absolutamente difícil validar algo más que un filtro RC básico en el diente de sierra que proporciona un resultado increíblemente relajante similar a una flauta. Como la secuencia de pulsos estrecha parece bastante similar a las cuerdas, básicamente se atenúa para complementar la cantidad de dientes de sierra filtrados.

(D) El amplificador de salida : El altavoz está alimentado por un LM380. El control de volumen se realiza mediante potenciómetros RVI y la voz necesaria se determina mediante el interruptor SW1. El LM380 debe fijarse con aletas de disipador de calor como se explica en el diseño.

(es) El circuito de trémolo : El trémolo se genera mediante la técnica de un oscilador de baja frecuencia que funciona a unos 8 Hz (IC11). El oscilador se puede encender y apagar usando el fl ip flop establecido por las puertas IC7 / 3 y lC7 / 4. Este ‘‘ on ’o‘ off ’se ajusta a través de interruptores táctiles que funcionan de la misma forma que el teclado principal. Para mejorar la frecuencia del trémolo, reduzca R10 y viceversa.

La salida del oscilador de trémolo es filtrada por C12 y R109 para presentar una forma de onda más suave y la forma de onda resultante amortiguada por IC12. La ganancia de C12 es variable a través de RV2 y, como resultado, esta perilla en particular cambia la profundidad de la modulación del trémolo.

El potenciómetro RV3 es en realidad un potenciómetro de ajuste que adapta de manera eficiente la salida de IC12 al pin 5 del 555 y, por lo tanto, la frecuencia del órgano.

En caso de que se considere necesario mover el teclado hacia arriba o hacia abajo una octava, esto se puede lograr transformando el valor de C1 con un factor de dos. Si la afinación del teclado se torna sesgada (cuando se afina con precisión en el centro, un extremo de el teclado es más bajo mientras que el otro es más alto) esto se puede corregir modificando el valor de R97.

Cuando es demasiado agudo en el extremo inferior, reduzca R97 mientras que si suena plano en el extremo inferior aumente R97.

Diseño de PCB

Diseño de PCB completo para circuito de órgano táctil

Lista de partes

Lista de piezas para circuito de órganos electrónicos


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