太阳的音乐
太阳能电池很美好地把科技与地球的天然资源联系到一同,把各种工程从黑暗、满地灰尘的作业室带到室外,并且给它们一个可持续运用的当地。以天上这个巨大无比的“核电站”为动力,这个自动木琴运用太阳能电路和五声响阶音管就能演奏出美丽的音乐。
风铃捕捉风的能量,带动小钢管来回摆动,它们相互碰击就会宣布清脆的声响。这十分简略、无穷无尽,也很美丽。鄙人一阵风来的时候,你永远不会预测风铃会创造出什么样的曲子,这才是它最吸引人的当地。风铃让咱们愈加接近天然。
我也想创造一个运用天然动力就能“播映”出美丽音乐的乐器,像风铃那样。所以,我制造了这个太阳能木琴:对着安静的太阳,它就能宣布声响。这个木琴上有8个简略且独立的体系,用来分别敲击8个平行的音管。这样,你就能够不必电池和导线了,不过,千万要记得擦上防晒霜哦。
太阳能木琴
作业原理
在一个一般的木琴里,是一个太阳能驱动的发音盒,每个发音盒上有8个槌子,分别用来敲击8个音管。每一个槌子都用一个由太阳能电池、太阳能电路和小电机构成的体系来驱动。这些体系是并行作业的。照在每个太阳能电池板上的阳光越多,哪个槌子就越快速地敲响音乐。
制造你自己的太阳能木琴
1. 拼装电路
在这个制造过程中,拼装电路是最简略的,一起它也让咱们能很快地完结其他部分。
1a. 将RadioShack洞洞板切开成单个的小方块,假如你有自己的洞洞板,你能够把它切成2英寸×2英寸的巨细。
1b. 把所需求的电子元件分成组:电压触发器、三极管、可调电阻、二极管、4700 μF电容、1.0μF电容、小电机、太阳能电池、导线、两个插孔(可选),以及一些洞洞板。
1c. 拿出一组电子元件,按照Solarengine的电路图(makezine.com/12/xylophone)焊接一块电路板(见下图)。这一步不是很简单,但假如你想在电子方面更上一层楼,这是很好的练习。我把电解电容和可调电阻,以及两个插孔放在背面。插孔安顿在板子的边际部分,用来连接太阳能电池和小电机。
1d. 完结一块电路板之后,把电源导线直接焊接在太阳能电池板的正负极上。假如你运用插孔,就把插针焊接在小电机的两头(在太阳能电池板上,咱们不必插针,由于22号的导线现已足够粗了)。
1e. 把你的电路带到室外,或许放置在大功率的白炽灯泡下,做一些简略的测验。在10秒钟内,你就能够看到你的电机旋转。一个紧凑的荧光灯泡或大的手电筒也能让你的电路板作业,但需求花更长的时刻,这可能会让你觉得电路板有什么问题。
1f. 假如你的电路不能作业,就用螺丝刀调理那个可调电阻,一向往一个方向旋转。这个电阻是用来控制整个电路的功率的,让更多的电能存储到电容中,或许改动电机旋转的时刻。旋转到可调电阻的一端能堵塞一切的电流,而在另一端则完全不能堵塞。
1g. 假如电机能周期性地旋转60°,并立刻回到原位,说明电路作业得很正常。电路能正常作业后,立刻鼓励自己一番,然后你就叫上你的朋友们来帮忙制造其他7块相同的电路板吧(或许你自己全干了)。制造完结后,你得仔细查看焊接是否牢固,对照原理图,并运用万用表查看太阳能电池板或许4700μF电容,看看是否漏电。最终,你还能够找一个朋友来查看你的电路。
2. 制造太阳能木琴底座
我运用一个圆锯切开木块再用一个台锯切一些长槽,你也能够运用别的东西。
2a. 把两块1/8 英寸厚的合板切成5.5 英寸× 15.25 英寸巨细。这两块板最终会被用作太阳能木琴的底座。
2f. 再用圆锯在这些条上切出4个5/16英寸的窄口,每个窄口相隔2.25英寸,且在有长切口的这一面。这些窄口用来装置槌子。从木条的一端开端,在3.1875英寸的方位做一个符号,然后隔开0.3125英寸再做一个符号,符号画0.875英寸深。之后再做3个相同的符号,每个符号相隔2.25英寸。重复相同的过程做第2块木条的窄口。
2b. 把四块1.25英寸厚的木板切开成3英寸×5英寸巨细。这些木板将被用作木琴槌子的支架。
2c. 把一块0.75英寸厚的木板切开成16英寸×25.75英寸巨细。这是最大的一块,用来支撑整个结构。
2d. 找出两根1英寸× 1.5 英寸的木条,锯成15.25 英寸长。
2e. 这一步有些困难。咱们现在需求在每个1英寸×1.5英寸的木条上的1英寸的边上切出0.5英寸深的槽。假如有一个台锯那就太好了,它很适合做这个作业。把每一片木条放在台锯上,短边朝下。调理台锯,把锯片对准木条的中心,开动机器一向切究竟(见右图)。重复这个过程,制造第2块。
2g. 把上面做好的2块合板粘到有4个腿的木板的上面,做成U形的底座。然后把底座的上端面粘贴到大的0.75英寸的木板上,坚持平行,中心对齐,相隔2.375英寸。然后等胶水干了今后再持续下一步。
2h. 把有窄口的木条粘贴在底座上,坚持平行,且离边际1.25英寸远。现在,你有一个很好的木质结构能够把木琴装置到里面。每一个有窄口的木条都用作槌子的平衡支点。
3. 装置槌子
3a. 运用1/16 英寸的钻头在每个槌子上钻2个孔。第1个孔离橡胶球顶端5.125 英寸远,第2个孔离另一个顶端4.125英寸远。在没有橡胶球的顶端,刺进一根针。
3b. 用尖嘴钳把回形针变成Z字形形状,然后把它们插到槌子里,木琴作业时,电机将带动他们。
4. 最终拼装
这一部分尤其困难。咱们需求确定在什么方位装置电机,以及槌子这一头需求多少配重才干平衡。
4a. 将木琴装置到你的底座上,留意坚持对中。
4b. 把每一个槌子装置到切了长口的木条上。每一个槌子都要接近发音管的中心,假如不是,则要调整下面木琴的方位,或许把钉子拔出来再反插进去,由于钉子的头可能会把槌子挤歪。假如还不可,你就要查看一下木条是否对齐,以及底座是否装置规整了。
4c. 取出一个槌子,在它的一端缠上焊锡用作配重。你得当心估量需求缠多少焊锡才干让槌子坚持平衡,这样它就能够慢速击打木琴管。为了到达这个要求,你得反复多试几次。
4d. 把一个平衡好的槌子装置到切槽里,再拿出一个电路,把小电机安顿到离槌子端部比较近的当地。把弯好的回形针插到槌子的相应方位,一起把另一端连接到小电机的拉杆上。别的,为了不让回形针滑出来,你还要把回形针穿过槌子的这一端弯一下,勾住整个槌子。
4e. 将小电机的方位稍稍移出来一部分,并确保小电机的装置方向是正确的。
4f. 装置好小电机后,咱们再来测验一下电路能否正常作业。并且,你需求找到一个正确的点,找到之后,用铅笔在底座上描一下电机的方位。运用Dremel东西,在装置小电机的方位上磨出一块来,这样,你的小电机就能很方便地装置上去了。
4g. 重复上面的过程,并测验一切的槌子、小电机、电路组件。做好每一个电机方位的符号后,做一些测验,然后再运用胶水或环氧树脂把电机粘在各自的方位上。
4h. 在平衡木条上打一些孔,让电机线能穿过去。再用胶水或环氧树脂把太阳能电池板粘上去,与水平面坚持45°夹角。最终,分别把电机线、太阳能电池线与电路连接起来。
播映一些“太阳音乐”
最终调整回形针
你还需求给你的太阳能木琴做一些调整,特别是这些回形针。有时候,回形针穿过电机拉杆这一头可能会碰究竟座,你要仔细查看一下有没有这个问题。你还要确保回形针另一端能很好地挂住槌子,这样才干确保槌子能正常作业。不仅如此,你还需求调整一下回形针的高度和方位,以改动槌子敲击木琴管的声响。
记住,你是用手艺东西来弯这些回形针,所以必定会有一些误差,但别由于做欠好而气馁。试试不同的东西,你一定能做好,做好后可值得你自豪了,由于它们都是你自己手艺做的!
草坪上的音乐会
现在,一切的手作业业现已完结了,当太阳能木琴开端作业时,你的心情一定会感到很舒畅。在一个阳光明媚的日子,戴上你最喜欢的太阳镜,披上披肩,把你的太阳能木琴带到你的草坪上。你还没走到草坪上时,我确保你的木琴现已开端宣布声响了。
假如木琴宣布声响的频率太高,你能够再调理每个电路的可调电阻,让它们慢一些。你会发现槌子比你在屋子里做试验时跑得更快,由于现在你但是在中午的阳光下,太阳能木琴现已是一个音乐能手了!
你也能够把你的木琴带到斑斓的树荫下,这样它发生的音乐就会更具有随机性。比较于人工的白炽灯和荧光灯,太阳能电池板在天然阳光下作业功率会更高。
不同的音乐曲调
做好了一个全尺度的太阳能木琴,假如你想买一些小的元件制造小尺度的木琴,那就很简单了。把你的太阳能木琴放在不同的方位,能够发生美好的立体声响乐。当然,你还要留意防水。在任何一个当地,你都能够放上你的木琴,所以你就能够一向听到你的音乐:在园子里,在你的窗户外面,在城市偏远的角落。
改动太阳能木琴的角度,或许太阳能电池板的方位,你的木琴声响也会不相同。运用一些全尺度的木琴,你能够制造出一个音调随时刻变化的特别乐器,十分有趣。为了到达这个目标,你能够把几个木琴摆在一个圆形的桥上,当太阳从东边升起,从西边降落时,每一个不同的木琴的曲调也会随之改动。
想再制造一些太阳能乐器吗？想一想声响发生的基本方式:抓,打,拨,然后再设计一个运用太阳能原理的机构来完成它们。运用太阳能电池板驱动现在已有的乐器,再试图创造一些乐器,再把它制造出来,我想,你必定能够的!
