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。

設計和3D打印

我開始用Fusion 360設計門鈴。我在Pinterest上看到了這個門鈴設計，作為參考。然而，這種設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。所以我的設計有單獨的鍵。

隨著設計的最終確定，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?

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鋼琴的琴鍵是如何操作的

現在，我們來談談鋼琴鍵是如何工作的。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。

這些開關提供平滑，延長旅行與令人滿意的軟點擊在結束正是我們需要這個應用程序!

建立限位開關電路

其中一個挑戰(zhàn)是處理鍵的數量。最簡單的解決方案是將每個限位開關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。為了實現這一點，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。

當第一個開關被按下時，GPIO引腳接收到完整的5伏電壓。按下第二個開關將導致電壓在GPIO引腳下降，由于10kΩ電阻在線。使用第三個開關，電壓降將由兩個串聯的10kΩ電阻引起，產生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被按下。唯一需要注意的是，如果同時按下多個開關，此方法將無法工作，但這對于我們的應用程序來說是完全沒問題的。

組裝鋼琴側

鋼琴側準備好了，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。

最后，我把底板固定到外殼的其余部分。

收集數據

現在我們需要收集一些數據。我們已經建立了電阻階梯，但是我們需要知道每個鍵的具體電壓讀數。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。這些數據以后會有用，所以把它保存在某個地方。

鋼琴聲音產生

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的錄音存儲在SD卡上，然后讓微控制器根據按下的鍵播放相應的聲音文件。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量的方法?，F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換為可以直接嵌入微控制器程序代碼的特定格式。從本質上講，我們將聲音轉化為微控制器可以直接“讀取”和輸出的數據。

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系。但如果可以的話，我建議你使用SD卡。音質會好很多。

編碼

現在，是時候將主代碼上傳到微控制器了。在這段代碼中，我們使用來自每個限位開關的電壓讀數來確定哪個鍵被按下。一旦按下一個鍵，相應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換為“。大膽的“原始”。我們首先將立體聲轉換為單聲道。

然后，我們將改變采樣率為16000。

我們現在將音頻規(guī)范化。

最后，使用如下所示的設置導出音頻。

現在，我們需要將原始音頻轉換為“。h”格式。為此，我編寫了一個python腳本，您可以在附件中找到它。

一旦所有的音調被轉換，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。

結論

這就是答案!隨著一切連接和供電，你現在可以享受獨特的和滿意的經驗，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。室內外設備之間的連接線是我想改進的另一個領域——真正的無線解決方案仍然是最終目標。

本文編譯自hackster.io