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(lián)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(gè)可持續(xù)運(yùn)用的當(dāng)?shù)�。以天上這個(gè)巨大無比的“核電站”為動(dòng)力,這個(gè)自動(dòng)木琴運(yùn)用太陽能電路和五聲響階音管就能演奏出美麗的音樂。
風(fēng)鈴捕捉風(fēng)的能量,帶動(dòng)小鋼管來回?cái)[動(dòng),它們相互碰擊就會(huì)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(fēng)來的時(shí)候,你永遠(yuǎn)不會(huì)預(yù)測風(fēng)鈴會(huì)創(chuàng)造出什么樣的曲子,這才是它最吸引人的當(dāng)?shù)�。風(fēng)鈴讓咱們愈加接近天然。
我也想創(chuàng)造一個(gè)運(yùn)用天然動(dòng)力就能“播映”出美麗音樂的樂器,像風(fēng)鈴那樣。所以,我制造了這個(gè)太陽能木琴:對著安靜的太陽,它就能宣布聲響。這個(gè)木琴上有8個(gè)簡略且獨(dú)立的體系,用來分別敲擊8個(gè)平行的音管。這樣,你就能夠不必電池和導(dǎo)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(gè)一般的木琴里,是一個(gè)太陽能驅(qū)動(dòng)的發(fā)音盒,每個(gè)發(fā)音盒上有8個(gè)槌子,分別用來敲擊8個(gè)音管。每一個(gè)槌子都用一個(gè)由太陽能電池、太陽能電路和小電機(jī)構(gòu)成的體系來驅(qū)動(dòng)。這些體系是并行作業(yè)的。照在每個(gè)太陽能電池板上的陽光越多,哪個(gè)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(gè)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(jié)其他部分。
1a. 將RadioShack洞洞板切開成單個(gè)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(xì)。
1b. 把所需求的電子元件分成組:電壓觸發(fā)器、三極管、可調(diào)電阻、二極管、4700 μF電容、1.0μF電容、小電機(jī)、太陽能電池、導(dǎo)線、兩個(gè)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(xí)。我把電解電容和可調(diào)電阻,以及兩個(gè)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(jī)。
1d. 完結(jié)一塊電路板之后,把電源導(dǎo)線直接焊接在太陽能電池板的正負(fù)極上。假如你運(yùn)用插孔,就把插針焊接在小電機(jī)的兩頭(在太陽能電池板上,咱們不必插針,由于22號的導(dǎo)線現(xiàn)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(yàn)。在10秒鐘內(nèi),你就能夠看到你的電機(jī)旋轉(zhuǎn)。一個(gè)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(shí)刻,這可能會(huì)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(diào)理那個(gè)可調(diào)電阻,一向往一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。這個(gè)電阻是用來控制整個(gè)電路的功率的,讓更多的電能存儲(chǔ)到電容中,或許改動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的時(shí)刻。旋轉(zhuǎn)到可調(diào)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(jī)能周期性地旋轉(zhuǎn)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(lì)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(jié)后,你得仔細(xì)查看焊接是否牢固,對照原理圖,并運(yùn)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(gè)朋友來查看你的電路。
2. 制造太陽能木琴底座
我運(yùn)用一個(gè)圓鋸切開木塊再用一個(gè)臺鋸切一些長槽,你也能夠運(yùn)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(xì)。這兩塊板最終會(huì)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(gè)5/16英寸的窄口,每個(gè)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(gè)符號,然后隔開0.3125英寸再做一個(gè)符號,符號畫0.875英寸深。之后再做3個(gè)相同的符號,每個(gè)符號相隔2.25英寸。重復(fù)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(xì)。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(xì)。這是最大的一塊,用來支撐整個(gè)結(jié)構(gòu)。
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(xiàn)在需求在每個(gè)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(gè)臺鋸那就太好了,它很適合做這個(gè)作業(yè)。把每一片木條放在臺鋸上,短邊朝下。調(diào)理臺鋸,把鋸片對準(zhǔn)木條的中心,開動(dòng)機(jī)器一向切究竟(見右圖)。重復(fù)這個(gè)過程,制造第2塊。
2g. 把上面做好的2塊合板粘到有4個(gè)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(jiān)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(jiān)持平行,且離邊際1.25英寸遠(yuǎn)�，F(xiàn)在,你有一個(gè)很好的木質(zhì)結(jié)構(gòu)能夠把木琴裝置到里面。每一個(gè)有窄口的木條都用作槌子的平衡支點(diǎn)。
3. 裝置槌子
3a. 運(yùn)用1/16 英寸的鉆頭在每個(gè)槌子上鉆2個(gè)孔。第1個(gè)孔離橡膠球頂端5.125 英寸遠(yuǎn),第2個(gè)孔離另一個(gè)頂端4.125英寸遠(yuǎn)。在沒有橡膠球的頂端,刺進(jìn)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(shí),電機(jī)將帶動(dòng)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(jī),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(jiān)持對中。
4b. 把每一個(gè)槌子裝置到切了長口的木條上。每一個(gè)槌子都要接近發(fā)音管的中心,假如不是,則要調(diào)整下面木琴的方位,或許把釘子拔出來再反插進(jìn)去,由于釘子的頭可能會(huì)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(gè)槌子,在它的一端纏上焊錫用作配重。你得當(dāng)心估量需求纏多少焊錫才干讓槌子堅(jiān)持平衡,這樣它就能夠慢速擊打木琴管。為了到達(dá)這個(gè)要求,你得反復(fù)多試幾次。
4d. 把一個(gè)平衡好的槌子裝置到切槽里,再拿出一個(gè)電路,把小電機(jī)安頓到離槌子端部比較近的當(dāng)?shù)亍０褟澓玫幕匦吾槻宓介匙拥南鄳?yīng)方位,一起把另一端連接到小電機(jī)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(gè)槌子。
4e. 將小電機(jī)的方位稍稍移出來一部分,并確保小電機(jī)的裝置方向是正確的。
4f. 裝置好小電機(jī)后,咱們再來測驗(yàn)一下電路能否正常作業(yè)。并且,你需求找到一個(gè)正確的點(diǎn),找到之后,用鉛筆在底座上描一下電機(jī)的方位。運(yùn)用Dremel東西,在裝置小電機(jī)的方位上磨出一塊來,這樣,你的小電機(jī)就能很方便地裝置上去了。
4g. 重復(fù)上面的過程,并測驗(yàn)一切的槌子、小電機(jī)、電路組件。做好每一個(gè)電機(jī)方位的符號后,做一些測驗(yàn),然后再運(yùn)用膠水或環(huán)氧樹脂把電機(jī)粘在各自的方位上。
4h. 在平衡木條上打一些孔,讓電機(jī)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(jiān)持45°夾角。最終,分別把電機(jī)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(diào)整回形針
你還需求給你的太陽能木琴做一些調(diào)整,特別是這些回形針。有時(shí)候,回形針穿過電機(jī)拉桿這一頭可能會(huì)碰究竟座,你要仔細(xì)查看一下有沒有這個(gè)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(diào)整一下回形針的高度和方位,以改動(dòng)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(huì)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(huì)
現(xiàn)在,一切的手作業(yè)業(yè)現(xiàn)已完結(jié)了,當(dāng)太陽能木琴開端作業(yè)時(shí),你的心情一定會(huì)感到很舒暢。在一個(gè)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(shí),我確保你的木琴現(xiàn)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(diào)理每個(gè)電路的可調(diào)電阻,讓它們慢一些。你會(huì)發(fā)現(xiàn)槌子比你在屋子里做試驗(yàn)時(shí)跑得更快,由于現(xiàn)在你但是在中午的陽光下,太陽能木琴現(xiàn)已是一個(gè)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(huì)更具有隨機(jī)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(huì)更高。
不同的音樂曲調(diào)
做好了一個(gè)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(dāng)然,你還要留意防水。在任何一個(gè)當(dāng)?shù)?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(yuǎn)的角落。
改動(dòng)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(huì)不相同。運(yùn)用一些全尺度的木琴,你能夠制造出一個(gè)音調(diào)隨時(shí)刻變化的特別樂器,十分有趣。為了到達(dá)這個(gè)目標(biāo),你能夠把幾個(gè)木琴擺在一個(gè)圓形的橋上,當(dāng)太陽從東邊升起,從西邊降落時(shí),每一個(gè)不同的木琴的曲調(diào)也會(huì)隨之改動(dòng)。
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(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)用太陽能原理的機(jī)構(gòu)來完成它們。運(yùn)用太陽能電池板驅(qū)動(dòng)現(xiàn)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!
