這是一個(gè)漂亮的外觀和聲音門鈴與鋼琴鍵，將把你的訪客的體驗(yàn)到一個(gè)全新的水平。

門鈴經(jīng)常被忽視，但想想看，門鈴是你和來(lái)訪的人之間的第一個(gè)互動(dòng)。你的門鈴不應(yīng)該更有意義嗎?能給你的來(lái)訪者帶來(lái)微笑的東西?

這就是為什么我做了這個(gè)看起來(lái)很漂亮，聽起來(lái)像微型鋼琴的門鈴。它有五個(gè)獨(dú)立的，功能齊全的鋼琴鍵。每個(gè)鍵，當(dāng)按下，播放一個(gè)獨(dú)特的音符，從一個(gè)真正的鋼琴采樣。

想象一下，當(dāng)你的客人聽到這個(gè)漂亮的門鈴時(shí)，他們臉上的驚訝和喜悅。這些鍵的設(shè)計(jì)感覺(jué)就像真正的鋼琴鍵，實(shí)際的鍵旅行提供了一個(gè)令人滿意的，反應(yīng)靈敏的感覺(jué)。對(duì)你來(lái)說(shuō)，這是一種溫柔、悅耳的聲音，而不是標(biāo)準(zhǔn)門鈴發(fā)出的刺耳的鈴聲。

設(shè)計(jì)和3D打印

我開始用Fusion 360設(shè)計(jì)門鈴。我在Pinterest上看到了這個(gè)門鈴設(shè)計(jì)，作為參考。然而，這種設(shè)計(jì)似乎是把所有的鍵連接在一起，形成一個(gè)按鈕。但是我想要5個(gè)不同的，獨(dú)立的按鍵。所以我的設(shè)計(jì)有單獨(dú)的鍵。

隨著設(shè)計(jì)的最終確定，我把它們送去使用標(biāo)準(zhǔn)PLA長(zhǎng)絲進(jìn)行3D打印。

油漆

原始的3d打印PLA，有一些沉悶，顆粒狀的外觀。這種白色并不是我想要的鋼琴白色。

解決這個(gè)問(wèn)題的方法很簡(jiǎn)單。一層漂亮的噴漆!我選擇了一種有光澤的白色噴漆來(lái)達(dá)到拋光的效果。

我涂了三層噴漆，每層之間留出10到15分鐘的干燥時(shí)間。經(jīng)過(guò)大約12個(gè)小時(shí)的干燥，琴鍵看起來(lái)很光滑，閃閃發(fā)光，就像一架真正的鋼琴一樣。

JLCMC

這個(gè)項(xiàng)目的一部分由JLCMC贊助。如果你是一個(gè)像我一樣的創(chuàng)造者，你就會(huì)知道為你的項(xiàng)目找到合適的機(jī)電部件是多么具有挑戰(zhàn)性。這就是JLCMC的用武之地。

為什么選擇JLCMC?

一個(gè)值得信賴的名字：JLC是PCB制造和原型設(shè)計(jì)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，jlcmc在其機(jī)械零件產(chǎn)品中堅(jiān)持同樣的奉獻(xiàn)精神，以保證質(zhì)量和客戶滿意度。

無(wú)與倫比的價(jià)格：延續(xù)JLC的傳統(tǒng)，JLCMC以具有競(jìng)爭(zhēng)力的行業(yè)領(lǐng)先價(jià)格提供機(jī)械零件，讓您在不犧牲質(zhì)量的情況下保持預(yù)算。

廣泛的產(chǎn)品范圍：無(wú)論您是需要精密工程組件還是定制解決方案，JLCMC都提供全面的選擇來(lái)支持您的項(xiàng)目-對(duì)于愛(ài)好者和專業(yè)人士來(lái)說(shuō)都是完美的。

全球可靠性：憑借全球數(shù)百萬(wàn)制造商的信任，JLCMC將同樣可靠的服務(wù)擴(kuò)展到機(jī)械零件，確保您可以信賴的始終如一的質(zhì)量。

如果您現(xiàn)在注冊(cè)，您將獲得19美元的優(yōu)惠券和每月MC優(yōu)惠券，以幫助節(jié)省更多。

鋼琴的琴鍵是如何操作的

現(xiàn)在，我們來(lái)談?wù)勪撉冁I是如何工作的。雖然我們可以簡(jiǎn)單地在每個(gè)琴鍵下面放置按鈕，然后收工，但我希望這些琴鍵感覺(jué)更像一架真正的鋼琴，具有真正的琴鍵移動(dòng)。為此，我決定使用一些微型限位開關(guān)。

這些開關(guān)提供平滑，延長(zhǎng)旅行與令人滿意的軟點(diǎn)擊在結(jié)束正是我們需要這個(gè)應(yīng)用程序!

建立限位開關(guān)電路

其中一個(gè)挑戰(zhàn)是處理鍵的數(shù)量。最簡(jiǎn)單的解決方案是將每個(gè)限位開關(guān)連接到微控制器上的單獨(dú)引腳。但是，我不想把五根電線和一根額外的接地線穿過(guò)墻壁連接到揚(yáng)聲器盒中。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，有一個(gè)聰明的技巧，可以將電線的數(shù)量從六根減少到兩根。

目標(biāo)是讓微控制器區(qū)分這五個(gè)開關(guān)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們可以創(chuàng)建一個(gè)電阻階梯。梯子連接在5V和微控制器上的GPIO引腳之間。

當(dāng)?shù)谝粋€(gè)開關(guān)被按下時(shí)，GPIO引腳接收到完整的5伏電壓。按下第二個(gè)開關(guān)將導(dǎo)致電壓在GPIO引腳下降，由于10kΩ電阻在線。使用第三個(gè)開關(guān)，電壓降將由兩個(gè)串聯(lián)的10kΩ電阻引起，產(chǎn)生20kΩ電阻。4號(hào)交換機(jī)增加30kΩ電阻，5號(hào)交換機(jī)增加40kΩ電阻。

通過(guò)讀取這些獨(dú)特的電壓降，微控制器可以準(zhǔn)確地告訴哪個(gè)開關(guān)被按下。唯一需要注意的是，如果同時(shí)按下多個(gè)開關(guān)，此方法將無(wú)法工作，但這對(duì)于我們的應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)是完全沒(méi)問(wèn)題的。

組裝鋼琴側(cè)

鋼琴側(cè)準(zhǔn)備好了，是時(shí)候組裝了。首先，我用螺絲把兩把黑鑰匙固定好，然后用膠水把它們固定住。接下來(lái)，我把鑰匙連接到框架，再次使用螺絲和一些膠水。

對(duì)于電路，我用雙面膠帶把它粘在底板上。我還焊接了一根長(zhǎng)長(zhǎng)的黑色電線，稍后將連接到揚(yáng)聲器一側(cè)。

最后，我把底板固定到外殼的其余部分。

收集數(shù)據(jù)

現(xiàn)在我們需要收集一些數(shù)據(jù)。我們已經(jīng)建立了電阻階梯，但是我們需要知道每個(gè)鍵的具體電壓讀數(shù)。為此，我使用了一個(gè)迷你面包板并插入了微控制器。我在D2和地之間添加了一個(gè)10 kΩ電阻。然后，從鋼琴鍵組件的兩根電線連接到D2和5v。

我為微控制器寫了一個(gè)簡(jiǎn)單的程序。該代碼只是讀取引腳D2上的電壓并將其打印到串行監(jiān)視器。我們可以上傳這些代碼并開始按每個(gè)鍵，一個(gè)接一個(gè)，注意我們看到的值。這些數(shù)據(jù)以后會(huì)有用，所以把它保存在某個(gè)地方。

鋼琴聲音產(chǎn)生

我最初的計(jì)劃是為Arduino使用micro-SD卡模塊。這個(gè)想法是將單個(gè)鋼琴音調(diào)的錄音存儲(chǔ)在SD卡上，然后讓微控制器根據(jù)按下的鍵播放相應(yīng)的聲音文件。但是我想用的SD卡壞了。

在探索了不同的方法(在ChatGPT的幫助下)之后，我終于找到了一種能夠提供令人驚訝的良好音頻質(zhì)量的方法。現(xiàn)在，說(shuō)實(shí)話，我不完全理解代碼。

但是，看起來(lái)核心概念涉及將音頻文件轉(zhuǎn)換為可以直接嵌入微控制器程序代碼的特定格式。從本質(zhì)上講，我們將聲音轉(zhuǎn)化為微控制器可以直接“讀取”和輸出的數(shù)據(jù)。

我把電路組裝在一個(gè)迷你面包板上。主要是因?yàn)檫@將允許我稍后用SD卡升級(jí)它。

你可以參考圖表來(lái)建立聯(lián)系。但如果可以的話，我建議你使用SD卡。音質(zhì)會(huì)好很多。

編碼

現(xiàn)在，是時(shí)候?qū)⒅鞔a上傳到微控制器了。在這段代碼中，我們使用來(lái)自每個(gè)限位開關(guān)的電壓讀數(shù)來(lái)確定哪個(gè)鍵被按下。一旦按下一個(gè)鍵，相應(yīng)的鋼琴音色就會(huì)使用我前面提到的代碼播放出來(lái)。之后，在重復(fù)這個(gè)過(guò)程之前有2秒的延遲。

音頻創(chuàng)建

要使用該代碼，您需要首先將音頻轉(zhuǎn)換為“。大膽的“原始”。我們首先將立體聲轉(zhuǎn)換為單聲道。

然后，我們將改變采樣率為16000。

我們現(xiàn)在將音頻規(guī)范化。

最后，使用如下所示的設(shè)置導(dǎo)出音頻。

現(xiàn)在，我們需要將原始音頻轉(zhuǎn)換為“。h”格式。為此，我編寫了一個(gè)python腳本，您可以在附件中找到它。

一旦所有的音調(diào)被轉(zhuǎn)換，我們可以把它們放在Arduino代碼所在的文件夾中。我們需要在腳本中包含這些頭文件，如下所示。

如果您愿意使用SD卡，我強(qiáng)烈建議您這樣做，您可以在我以前的一個(gè)項(xiàng)目中找到這個(gè)過(guò)程。

裝配與安裝

我們現(xiàn)在可以啟動(dòng)電路并測(cè)試它以確保一切正常工作。

我把所有東西都放在我做的一個(gè)外殼里，最后用一塊薄薄的圓形海綿蓋住揚(yáng)聲器。

現(xiàn)在我們可以小心地安裝鋼琴鍵組件，在門外，在門旁邊。

揚(yáng)聲器組件在里面找到了它的家，確保將連接線整齊地放在兩者之間。

最后，我們用5V電源為整個(gè)電路供電。

結(jié)論

這就是答案!隨著一切連接和供電，你現(xiàn)在可以享受獨(dú)特的和滿意的經(jīng)驗(yàn)，你的新鋼琴門鈴。琴鍵的觸感，美妙的鋼琴音色，以及你自己制作的事實(shí)——這是一種非常有益的感覺(jué)。

說(shuō)實(shí)話，我還是更喜歡用SD卡來(lái)播放音頻。室內(nèi)外設(shè)備之間的連接線是我想改進(jìn)的另一個(gè)領(lǐng)域——真正的無(wú)線解決方案仍然是最終目標(biāo)。

本文編譯自hackster.io