這是一個漂亮的外觀和聲音門鈴與鋼琴鍵，將把你的訪客的體驗到一個全新的水平。

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

這就是為什么我做了這個看起來很漂亮，聽起來像微型鋼琴的門鈴。它有五個獨立的，功能齊全的鋼琴鍵。每個鍵，當(dāng)按下，播放一個獨特的音符，從一個真正的鋼琴采樣。

想象一下，當(dāng)你的客人聽到這個漂亮的門鈴時，他們臉上的驚訝和喜悅。這些鍵的設(shè)計感覺就像真正的鋼琴鍵，實際的鍵旅行提供了一個令人滿意的，反應(yīng)靈敏的感覺。對你來說，這是一種溫柔、悅耳的聲音，而不是標準門鈴發(fā)出的刺耳的鈴聲。

設(shè)計和3D打印

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

隨著設(shè)計的最終確定，我把它們送去使用標準PLA長絲進行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。

解決這個問題的方法很簡單。一層漂亮的噴漆!我選擇了一種有光澤的白色噴漆來達到拋光的效果。

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

JLCMC

這個項目的一部分由JLCMC贊助。如果你是一個像我一樣的創(chuàng)造者，你就會知道為你的項目找到合適的機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?

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

無與倫比的價格：延續(xù)JLC的傳統(tǒng)，JLCMC以具有競爭力的行業(yè)領(lǐng)先價格提供機械零件，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支持您的項目-對于愛好者和專業(yè)人士來說都是完美的。

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鋼琴的琴鍵是如何操作的

現(xiàn)在，我們來談?wù)勪撉冁I是如何工作的。雖然我們可以簡單地在每個琴鍵下面放置按鈕，然后收工，但我希望這些琴鍵感覺更像一架真正的鋼琴，具有真正的琴鍵移動。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，延長旅行與令人滿意的軟點擊在結(jié)束正是我們需要這個應(yīng)用程序!

建立限位開關(guān)電路

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

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

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

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

通過讀取這些獨特的電壓降，微控制器可以準確地告訴哪個開關(guān)被按下。唯一需要注意的是，如果同時按下多個開關(guān)，此方法將無法工作，但這對于我們的應(yīng)用程序來說是完全沒問題的。

組裝鋼琴側(cè)

鋼琴側(cè)準備好了，是時候組裝了。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，我把鑰匙連接到框架，再次使用螺絲和一些膠水。

對于電路，我用雙面膠帶把它粘在底板上。我還焊接了一根長長的黑色電線，稍后將連接到揚聲器一側(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鍵的具體電壓讀數(shù)。為此，我使用了一個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簡單的程序。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鍵，一個接一個，注意我們看到的值。這些數(shù)據(jù)以后會有用，所以把它保存在某個地方。

鋼琴聲音產(chǎn)生

我最初的計劃是為Arduino使用micro-SD卡模塊。這個想法是將單個鋼琴音調(diào)的錄音存儲在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?，F(xiàn)在，說實話，我不完全理解代碼。

但是，看起來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迷你面包板上。主要是因為這將允許我稍后用SD卡升級它。

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

編碼

現(xiàn)在，是時候?qū)⒅鞔a上傳到微控制器了。在這段代碼中，我們使用來自每個限位開關(guān)的電壓讀數(shù)來確定哪個鍵被按下。一旦按下一個鍵，相應(yīng)的鋼琴音色就會使用我前面提到的代碼播放出來。之后，在重復(fù)這個過程之前有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，我強烈建議您這樣做，您可以在我以前的一個項目中找到這個過程。

裝配與安裝

我們現(xiàn)在可以啟動電路并測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外殼里，最后用一塊薄薄的圓形海綿蓋住揚聲器。

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)在可以享受獨特的和滿意的經(jīng)驗，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——這是一種非常有益的感覺。

說實話，我還是更喜歡用SD卡來播放音頻。室內(nèi)外設(shè)備之間的連接線是我想改進的另一個領(lǐng)域——真正的無線解決方案仍然是最終目標。

本文編譯自hackster.io