太陽的音樂
太陽能電池很美好地把科技與地球的天然資源聯系到一同,把各種工程從黑暗、滿地灰塵的作業(yè)室?guī)У绞彝?并且給它們一個可持續(xù)運用的當地。以天上這個巨大無比的“核電站”為動力,這個自動木琴運用太陽能電路和五聲響階音管就能演奏出美麗的音樂。
風鈴捕捉風的能量,帶動小鋼管來回擺動,它們相互碰擊就會宣布清脆的聲響。這十分簡略、無窮無盡,也很美麗。鄙人一陣風來的時候,你永遠不會預測風鈴會創(chuàng)造出什么樣的曲子,這才是它最吸引人的當地。風鈴讓咱們愈加接近天然。
我也想創(chuàng)造一個運用天然動力就能“播映”出美麗音樂的樂器,像風鈴那樣。所以,我制造了這個太陽能木琴:對著安靜的太陽,它就能宣布聲響。這個木琴上有8個簡略且獨立的體系,用來分別敲擊8個平行的音管。這樣,你就能夠不必電池和導線了,不過,千萬要記得擦上防曬霜哦。
太陽能木琴
作業(yè)原理
在一個一般的木琴里,是一個太陽能驅動的發(fā)音盒,每個發(fā)音盒上有8個槌子,分別用來敲擊8個音管。每一個槌子都用一個由太陽能電池、太陽能電路和小電機構成的體系來驅動。這些體系是并行作業(yè)的。照在每個太陽能電池板上的陽光越多,哪個槌子就越快速地敲響音樂。
制造你自己的太陽能木琴
1. 拼裝電路
在這個制造過程中,拼裝電路是最簡略的,一起它也讓咱們能很快地完結其他部分。
1a. 將RadioShack洞洞板切開成單個的小方塊,假如你有自己的洞洞板,你能夠把它切成2英寸×2英寸的巨細。
1b. 把所需求的電子元件分成組:電壓觸發(fā)器、三極管、可調電阻、二極管、4700 μF電容、1.0μF電容、小電機、太陽能電池、導線、兩個插孔(可選),以及一些洞洞板。
1c. 拿出一組電子元件,按照Solarengine的電路圖(makezine.com/12/xylophone)焊接一塊電路板(見下圖)。這一步不是很簡單,但假如你想在電子方面更上一層樓,這是很好的練習。我把電解電容和可調電阻,以及兩個插孔放在背面。插孔安頓在板子的邊際部分,用來連接太陽能電池和小電機。
1d. 完結一塊電路板之后,把電源導線直接焊接在太陽能電池板的正負極上。假如你運用插孔,就把插針焊接在小電機的兩頭(在太陽能電池板上,咱們不必插針,由于22號的導線現已足夠粗了)。
1e. 把你的電路帶到室外,或許放置在大功率的白熾燈泡下,做一些簡略的測驗。在10秒鐘內,你就能夠看到你的電機旋轉。一個緊湊的熒光燈泡或大的手電筒也能讓你的電路板作業(yè),但需求花更長的時刻,這可能會讓你覺得電路板有什么問題。
1f. 假如你的電路不能作業(yè),就用螺絲刀調理那個可調電阻,一向往一個方向旋轉。這個電阻是用來控制整個電路的功率的,讓更多的電能存儲到電容中,或許改動電機旋轉的時刻。旋轉到可調電阻的一端能堵塞一切的電流,而在另一端則完全不能堵塞。
1g. 假如電機能周期性地旋轉60°,并立刻回到原位,說明電路作業(yè)得很正常。電路能正常作業(yè)后,立刻鼓勵自己一番,然后你就叫上你的朋友們來幫忙制造其他7塊相同的電路板吧(或許你自己全干了)。制造完結后,你得仔細查看焊接是否牢固,對照原理圖,并運用萬用表查看太陽能電池板或許4700μF電容,看看是否漏電。最終,你還能夠找一個朋友來查看你的電路。
2. 制造太陽能木琴底座
我運用一個圓鋸切開木塊再用一個臺鋸切一些長槽,你也能夠運用別的東西。
2a. 把兩塊1/8 英寸厚的合板切成5.5 英寸× 15.25 英寸巨細。這兩塊板最終會被用作太陽能木琴的底座。
2f. 再用圓鋸在這些條上切出4個5/16英寸的窄口,每個窄口相隔2.25英寸,且在有長切口的這一面。這些窄口用來裝置槌子。從木條的一端開端,在3.1875英寸的方位做一個符號,然后隔開0.3125英寸再做一個符號,符號畫0.875英寸深。之后再做3個相同的符號,每個符號相隔2.25英寸。重復相同的過程做第2塊木條的窄口。
2b. 把四塊1.25英寸厚的木板切開成3英寸×5英寸巨細。這些木板將被用作木琴槌子的支架。
2c. 把一塊0.75英寸厚的木板切開成16英寸×25.75英寸巨細。這是最大的一塊,用來支撐整個結構。
2d. 找出兩根1英寸× 1.5 英寸的木條,鋸成15.25 英寸長。
2e. 這一步有些困難。咱們現在需求在每個1英寸×1.5英寸的木條上的1英寸的邊上切出0.5英寸深的槽。假如有一個臺鋸那就太好了,它很適合做這個作業(yè)。把每一片木條放在臺鋸上,短邊朝下。調理臺鋸,把鋸片對準木條的中心,開動機器一向切究竟(見右圖)。重復這個過程,制造第2塊。
2g. 把上面做好的2塊合板粘到有4個腿的木板的上面,做成U形的底座。然后把底座的上端面粘貼到大的0.75英寸的木板上,堅持平行,中心對齊,相隔2.375英寸。然后等膠水干了今后再持續(xù)下一步。
2h. 把有窄口的木條粘貼在底座上,堅持平行,且離邊際1.25英寸遠。現在,你有一個很好的木質結構能夠把木琴裝置到里面。每一個有窄口的木條都用作槌子的平衡支點。
3. 裝置槌子
3a. 運用1/16 英寸的鉆頭在每個槌子上鉆2個孔。第1個孔離橡膠球頂端5.125 英寸遠,第2個孔離另一個頂端4.125英寸遠。在沒有橡膠球的頂端,刺進一根針。
3b. 用尖嘴鉗把回形針變成Z字形形狀,然后把它們插到槌子里,木琴作業(yè)時,電機將帶動他們。
4. 最終拼裝
這一部分尤其困難。咱們需求確定在什么方位裝置電機,以及槌子這一頭需求多少配重才干平衡。
4a. 將木琴裝置到你的底座上,留意堅持對中。
4b. 把每一個槌子裝置到切了長口的木條上。每一個槌子都要接近發(fā)音管的中心,假如不是,則要調整下面木琴的方位,或許把釘子拔出來再反插進去,由于釘子的頭可能會把槌子擠歪。假如還不可,你就要查看一下木條是否對齊,以及底座是否裝置規(guī)整了。
4c. 取出一個槌子,在它的一端纏上焊錫用作配重。你得當心估量需求纏多少焊錫才干讓槌子堅持平衡,這樣它就能夠慢速擊打木琴管。為了到達這個要求,你得反復多試幾次。
4d. 把一個平衡好的槌子裝置到切槽里,再拿出一個電路,把小電機安頓到離槌子端部比較近的當地。把彎好的回形針插到槌子的相應方位,一起把另一端連接到小電機的拉桿上。別的,為了不讓回形針滑出來,你還要把回形針穿過槌子的這一端彎一下,勾住整個槌子。
4e. 將小電機的方位稍稍移出來一部分,并確保小電機的裝置方向是正確的。
4f. 裝置好小電機后,咱們再來測驗一下電路能否正常作業(yè)。并且,你需求找到一個正確的點,找到之后,用鉛筆在底座上描一下電機的方位。運用Dremel東西,在裝置小電機的方位上磨出一塊來,這樣,你的小電機就能很方便地裝置上去了。
4g. 重復上面的過程,并測驗一切的槌子、小電機、電路組件。做好每一個電機方位的符號后,做一些測驗,然后再運用膠水或環(huán)氧樹脂把電機粘在各自的方位上。
4h. 在平衡木條上打一些孔,讓電機線能穿過去。再用膠水或環(huán)氧樹脂把太陽能電池板粘上去,與水平面堅持45°夾角。最終,分別把電機線、太陽能電池線與電路連接起來。
播映一些“太陽音樂”
最終調整回形針
你還需求給你的太陽能木琴做一些調整,特別是這些回形針。有時候,回形針穿過電機拉桿這一頭可能會碰究竟座,你要仔細查看一下有沒有這個問題。你還要確�；匦吾樍硪欢四芎芎玫貟熳￠匙�,這樣才干確保槌子能正常作業(yè)。不僅如此,你還需求調整一下回形針的高度和方位,以改動槌子敲擊木琴管的聲響。
記住,你是用手藝東西來彎這些回形針,所以必定會有一些誤差,但別由于做欠好而氣餒。試試不同的東西,你一定能做好,做好后可值得你自豪了,由于它們都是你自己手藝做的!
草坪上的音樂會
現在,一切的手作業(yè)業(yè)現已完結了,當太陽能木琴開端作業(yè)時,你的心情一定會感到很舒暢。在一個陽光明媚的日子,戴上你最喜歡的太陽鏡,披上披肩,把你的太陽能木琴帶到你的草坪上。你還沒走到草坪上時,我確保你的木琴現已開端宣布聲響了。
假如木琴宣布聲響的頻率太高,你能夠再調理每個電路的可調電阻,讓它們慢一些。你會發(fā)現槌子比你在屋子里做試驗時跑得更快,由于現在你但是在中午的陽光下,太陽能木琴現已是一個音樂能手了!
你也能夠把你的木琴帶到斑斕的樹蔭下,這樣它發(fā)生的音樂就會更具有隨機性。比較于人工的白熾燈和熒光燈,太陽能電池板在天然陽光下作業(yè)功率會更高。
不同的音樂曲調
做好了一個全尺度的太陽能木琴,假如你想買一些小的元件制造小尺度的木琴,那就很簡單了。把你的太陽能木琴放在不同的方位,能夠發(fā)生美好的立體聲響樂。當然,你還要留意防水。在任何一個當地,你都能夠放上你的木琴,所以你就能夠一向聽到你的音樂:在園子里,在你的窗戶外面,在城市偏遠的角落。
改動太陽能木琴的角度,或許太陽能電池板的方位,你的木琴聲響也會不相同。運用一些全尺度的木琴,你能夠制造出一個音調隨時刻變化的特別樂器,十分有趣。為了到達這個目標,你能夠把幾個木琴擺在一個圓形的橋上,當太陽從東邊升起,從西邊降落時,每一個不同的木琴的曲調也會隨之改動。
想再制造一些太陽能樂器嗎？想一想聲響發(fā)生的基本方式:抓,打,撥,然后再設計一個運用太陽能原理的機構來完成它們。運用太陽能電池板驅動現在已有的樂器,再試圖創(chuàng)造一些樂器,再把它制造出來,我想,你必定能夠的!
