近期,看到網上一位羅馬尼亞首都布加勒斯特的小姐姐, Alexandra Covor 在HACKADAY.IO上發(fā)布的一款她自行設計制作的電子小提琴的作品,小巧婉約,仿佛是一首流淌自少女心田的曼妙樂曲。
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Alexandra Covor:
https://hackaday.io/Alexandra182
她執(zhí)意制作這個迷你小提琴的打算已經有一段是時間了,通過這個充滿樂趣的制作過程是她體驗了構建自己單片機開發(fā)板的完整過程。
正因為自己有了收獲,所以也通過 ATtiny85 Mini PCBVoilin 網文將制作全過程記錄下來,分享了所有相關硬件和軟件設計文件。相關的設計文件可以從 Github代碼倉庫 中下載。
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ATtiny85 Mini PCBVoilin:
https://hackaday.io/project/175450-attiny85-mini-pcb-violin -
Github代碼倉庫:
https://github.com/Alexandra182/mini-violin
小提琴的原理很簡單,下面是它的原理圖。核心是一款ATMEL的8pin微型單片機。外圍配有壓電陶瓷揚聲器、三極管和LED、按鈕、電池接口、阻容器件以及程序下載接口。
關于單片機選擇,Alexandra首先考慮到它需要有PWM接口,可以直接驅動壓電陶瓷發(fā)聲,此外還需要有驅動LED閃爍和按鈕讀入的IO口。在滿足這些最基本要求的情況下,單片機越小越好。她于是選擇了ATtiny85,并選擇了MLF-20的封裝形式(這種QNF封裝形式會讓很大一部分電子初學者望而卻步的)。
這款單片機可以在3.7V鋰聚合物電池電壓下工作。
還是女孩子心細,為了不使得這款迷你小提琴徒有虛名,她還利用單片機的模擬口來讀取琴弦震動信號以觸發(fā)音樂的演奏。
真正賦予這個電子作品藝術氣息的元素來自于造型獨特的PCB板。Alexandra使用Eagle PCB軟件設計了PCB引線,并用 SVG to Eagle Converter 工具來繪制PCB的小提琴外形。
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SVG to Eagle Converter:
https://gfwilliams.github.io/svgtoeagle/
在PCB的Top和Restrict層將PCB上的銅層和阻焊層去掉,半透明的PCB基材可以將后面LED的藍色或者橙色朦朧的光芒從前面透出,樂器呈現出玲瓏剔透的感覺。
選擇黑色阻焊器可以增加作品的質感。但下訂單制作PCB時,不要忘了讓PCB廠家將制作日期絲印文字去掉,否則它們會毀了你的所有心情。
只可惜90mA時的鋰電池相對于這個吉他來講實在是太大了,及時將它涂成黑色和無法隱藏在小提琴電路板后面。只好將它通過引線連接到小板上,對于藝術電子作品此處略顯敗筆。
還好,其它的元器件的外觀(MCU,蜂鳴器,三極管)封裝都是黑色,與電路板的顏色融為一體。Covor甚至將LED都使用黑色熱溶膠進行固封,使得光芒只能從前面看到。
如果是一個男生制作這個作品,估計這些細節(jié)考慮不到。
這可不是一個中看不中用的小提琴。它根據按下按鈕的時間長短,程序會在4個功能之間切換:
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彈奏《歡樂頌》(如果按下按鈕不到1秒) -
彈奏《綠袖子》(如果按下按鈕在1秒-2秒之間) -
播放哈利波特主題曲(如果按下按鈕的時間2秒-3秒之間) -
freestyle(如果按鈕被按下的時間3秒-4秒之間)
freestyle功能從連接到琴弦的針腳上讀取模擬值,并將其映射到頻率范圍內,所以當琴弦被導電的東西觸碰時,就會彈出一個音符。
對于這個精致的項目,Alexrandra Covor還準備進行進一步的改進:
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我應該在PCB上加一個LiPo充電電路,因為現在我必須給電池單獨充電,不是很方便。 -
現在,編程墊被放置在單片機的周圍,所以我不能用pogo pins來編程,我在上面焊了一些線來代替。在下一次的迭代中,我應該把它們都放在彼此靠近的地方,間距相等。
-- Bob Marlev
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