Moduli ya Ukuta ya Accustic SonicMoiré: Hatua 8

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Moduli hii ya ukuta "SonicMoiré" imeundwa kuendana na wikihouses, tunakusudia kuitumia kama sehemu ya facade. Kusudi lake la awali lilikuwa kuchuja masafa fulani kutoka kwa wigo wa kelele na kwa hivyo kupunguza mwangaza wa kelele ndani ya chumba au kupunguza sauti ambayo unasikia nje yake. Madhara yatakuwa bora ikiwa ukuta wako wote umetengenezwa na moduli kama hizo (na pia chumba chako kitaonekana kupendeza kabisa:)).

Mradi huu ulikuwa sehemu ya Wazimu wa Vyombo vya Habari vya Multimodal 2014, iliyoongozwa na mwenyekiti wa Ubunifu wa Usanifu wa Kompyuta (CAAD) na Kikundi cha Media Computing cha Chuo Kikuu cha RWTH Aachen. Kwa Ngozi zaidi za Smart, tafadhali angalia ukurasa huu:

Moduli hiyo ina fremu (ikiwa kuna nyumba ya wiki unaweza kuijenga badala yake) na sahani mbili zilizotobolewa mbele ya mbele ambayo moja inaweza kuhamishiwa kwa nyingine. Njia tofauti ambazo mashimo hujenga wakati zikihamishwa zinapaswa kuchuja masafa fulani kutoka kwa wigo wa kelele. Hii inaitwa athari ya Moiré, wazo hilo linategemea viboreshaji vya Helmholtz (transducers za sahani zilizopigwa).

Tuliongeza mwangaza wa taa kwa athari za kuona. Moduli hiyo inaonekana kutisha sana;)

Hii ni kazi kidogo kuliko mradi wa wikendi tu lakini tunakupa programu tuliyoandika ili uweze kuokoa muda. Ikiwa ungependa kuufanya huu uwe mradi mkubwa zaidi bado unaweza kuandika programu yako mwenyewe.

Vifaa:

Mbao ya fremu (upana wa cm 1.8)

Mbao kwa sahani 2 zilizoboreshwa na sahani ya nyuma (2mm)

Finnboard (bodi ya massa ya mbao / kadibodi ya kuambatisha taa za LED kwa, 2mm, nyenzo za lasercutters / modeli. Mbadala: kuni nyembamba)

Pumzika kipande cha kuni kukata vipande vidogo 7 (2 x 2 x 1.9 cm)

Arduino Uno

Spectrum ya ArduinoShield-v14 (Sparkfun)

Kipaza sauti nyembamba (jack)

Rasberry Pi B

Kebo ndogo ya USB USB

Cables kuunganisha umeme

470 Ohm kupinga

Bodi ya mkate

LED za RGB 9 WS2812 (au LED zingine zinazounga mkono maktaba ya Adafruit NeoPixel tuliyotumia)

Cables & wanaume kuuza LEDs kwa (ikiwa hutumii ukanda wa LED wa mapema)

Sensor ya umbali wa Ultrasonic HC-SR04

Screws

Ndoano ndogo zinazoweza kusonga na matanzi

Bendi za mpira wa kaya

Kamba nyembamba na kali kabisa (uzi utafanya)

2 Servos Hitech HS 311 (au mfano mwingine kulingana na uzito wa sahani yako ya kuni, yetu ni <400g)

Jalada la karatasi au karatasi (karibu 50 x 50 cm)

Rangi (tunachagua nyeusi kwa kulinganisha zaidi)

Tape & gundi ya kioevu

Ugavi wa umeme wa DC (6-12 V, 2 A)

Ikiwa unaenda na usambazaji wa umeme wa 12 V unahitaji kibadilishaji cha voltage hadi 6 V kwa LED, servos na sensorer.

Zana:

Mchoraji (au njia mbadala)

Lasercutter (au njia mbadala)

Bisibisi & bisibisi isiyo na waya

Kuchimba

Chuma cha kutengeneza na vifaa (sio lazima ikiwa una vipande vya LED tayari kutumia)

Hatua ya 1: Sura

Ikiwa huna nyumba ya (wiki) iliyojengwa kwenye moduli bado, kama sisi, au unataka kuijenga tu kwa kufurahisha na kuonekana, tumia fremu kujenga moduli ndani.

Tunatumia fremu ambayo unaweza kuziba pamoja na kujitenga tena wakati hakuna kitu kilichoambatanishwa bado ili iwe rahisi kuibeba. Kwa hivyo kata sehemu na hatua zifuatazo (kwa kutumia kichungi au chochote ulicho nacho, angalia picha zetu kwa mwelekeo zaidi):

2 x Juu / Bamba la chini: 28 x 52.5 cm na nyongeza ya 15.5 x 5 cm katikati ya pande ukitoa mashimo 3 x 3 cm katikati ya nyongeza 2 cm kutoka mwisho.

2 x Sahani ya kando: 28 x 66.5 cm na mashimo ya 1.9 x 15.5 cm mwisho ambayo ni 5 cm kutoka kingo.

Sehemu 4 x U na upande mmoja mrefu wa cm 10 na pande mbili za cm 8 ambazo zina upana wa 3 cm. Kwa unyenyekevu sio kweli huundwa kama U lakini inaweza kuwa na pembe.

Chomeka sehemu pamoja na sehemu zilizo na mashimo marefu pembeni, sehemu zingine chini na juu na sehemu ndogo za U kuziweka pamoja. Sehemu za U zinaweza kuziba pamoja muafaka hizi mbili ikiwa unataka kupanua. Ikiwa una hakika kabisa unataka moduli moja tu unaweza kuzirekebisha;)

Kila kitu kinafaa? Endelea!

Kumbuka: "kulia" na "kushoto" katika maelezo sasa itarejelea upande wa kulia na kushoto wa fremu kama inavyoonyeshwa kwenye picha (inayoonekana kutoka nyuma ya moduli kwani sahani zilizotobolewa ni mwisho wa mbele).

Hatua ya 2: Sahani zilizotobolewa

Sura sahani na uitimize na mchungaji wako au chochote unachoweza kupata, tunatumia mpangilio kwenye picha. Ikiwa unapenda unapaswa kutumia mpangilio tofauti wa mashimo kuliko yetu bila kubadilisha athari ilimradi mashimo yako sio makubwa sana na mashimo yako yana saizi tofauti. Sahani ya mbele inapaswa kuwa 56 x 56 cm na umbali wa mashimo inapaswa kuwa 5.5 cm pande zote, sahani ndogo inayoweza kuhamishwa 51 x 51 cm na umbali wa cm 0.5 tu.

Chukua fremu na ugundue ndoano 4 kwenye fremu, kila mara 2 sehemu ya juu na kulia ya fremu. Ndoano zinapaswa kuwa karibu iwezekanavyo kwa makali marefu ya vipande vya fremu. Unapoweka fremu pamoja tena umbali wa sahani nyingine iliyo karibu inapaswa kuwa karibu 5 cm (picha zinaweza kusaidia).

Parafua bamba kubwa kwenye fremu yako kwenye pembe, weka alama kwa mwelekeo gani kugeuza sahani yako ya pili ili muundo wa sahani zifanane. Kwa kweli unataka kuweka alama hii.

Sasa ongeza sahani ya pili. Kwa hivyo vuta mikanda ya mpira kupitia mashimo mawili kwenye bamba lako, weka bendi iliyobaki kupitia kitanzi kinachosababishwa na utundike sahani kwenye ndoano ulizozibeba kwenye fremu. Kumbuka: Ni mashimo gani kwenye sahani unayohitaji kutumia inategemea bendi zako za mpira. Sahani inatakiwa kutundika takriban safu moja ya mashimo hapo juu na kulia kwa muundo wa bamba kubwa wakati mpira uko katika hali ya kupita. Jaribu tu mashimo na ubadilishe hadi sahani iwe katika nafasi sahihi.

Hatua ya 3: Rangi zingine

Kunyakua rangi! Nyeusi (au rangi nyingine nyeusi) huunda tofauti nzuri na nuru ndani.

Tuliamua kutumia rangi ya dawa ili kueneza rangi zaidi sawasawa. Ikiwa wewe ni mbunifu zaidi, jisikie huru.

Kwa hivyo ondoa bamba kutoka kwenye fremu yako tena, weka rangi yako kwa pande za mbele za bamba zote mbili zilizoshambuliwa na subiri hadi ikauke.

Hatua ya 4: Jalada / Karatasi

Sasa unashikilia karatasi ya matt au karatasi upande wa nyuma wa bamba ndogo. Tunatumia karatasi ya uwazi kutoka duka la vifaa vya sanaa lakini nyenzo yoyote ambayo hutawanya taa itafanya kazi.

Kata mashimo madogo kwenye karatasi yako ili mikanda na nyuzi za mpira zipitie mkanda karatasi kwa upande wa nyuma wa bamba (kwa upande bila rangi). Kamba zitaambatanishwa katika hatua inayofuata kwa hivyo angalia wapi inapaswa kuwa hapo awali.

LED hazipaswi kuonekana kama LED za kibinafsi baadaye lakini zaidi kama mwanga wa jumla, yote ni kwa sababu ya karatasi.

Hatua ya 5: Servos

Piga vitanzi vya chuma kwenye fremu yako upande wa chini na kushoto. Wanatakiwa kuwa katikati ya bamba na karibu tu na makali iwezekanavyo bila kugusa sahani ndogo iliyotobolewa.

Kwa servo tumia kiwiko na mkono mmoja tu na unganisha vitanzi vyako vingine vya chuma kwenye shimo lake la nje.

Sasa ambatisha servos kwenye fremu yako. Kata dices kidogo za kuni (karibu 2 x 2 x 1.9 cm), vuta mbili kati yao kwa kila servo kama inavyoonyeshwa kwenye picha. Tulichimba mashimo madogo ndani yao kwanza kwa sababu dices zetu zingegawanyika kwa urahisi na ilibidi tuwe waangalifu zaidi.

Kwenye upande wa kushoto na chini, ambatisha kipande cha kamba kwenye shimo katikati ya sahani yako ndogo na uelekeze ncha yake nyingine kupitia kitanzi cha chuma. Ikiwa unataka kutumia uzi kama tunapendekeza chukua tabaka zake kadhaa. Safu moja inaweza kuwa ya kutosha lakini kama vuta nikuvute kwenye vipande hivi vya kamba ni sawa kuwa paranoid kidogo.

Punja servos chini na kushoto kwa fremu ukitumia dices zilizoambatanishwa (tangulia mashimo tena ikiwa inahitajika). Mkono wa servos unapaswa kuwa juu ya urefu wa kitanzi cha chuma na servos zimewekwa kando. Kisha ambatisha kamba kwenye kitanzi kwenye sehemu ya servo. Kamba inapaswa kuwa ya wakati iwezekanavyo wakati servo iko katika nafasi zake chaguomsingi.

Sasa unaweza kuanza kupima servos na arduino. Ikiwa unahitaji msaada jinsi ya kuunganisha servos na arduino yako rejelea mpangilio wa mzunguko katika hatua ya 8 (Kufunga Sanduku).

Hatua ya 6: Maikrofoni na Sensorer ya Umbali

Piga shimo kwenye mwisho wa juu wa sahani ya nje iliyochorwa ambayo ni kubwa ya kutosha kuweka kipaza sauti chako. Jihadharini kuweka kipaza sauti karibu na makali iwezekanavyo ili isiiguse sahani ya pili.

Kwa kuwa kipaza sauti yetu ilikuwa dhaifu kidogo tunaweka kipaza sauti kati ya kipaza sauti na arduino.

Tulifikiri itakuwa nzuri kuwa na moduli hiyo ingiliana na watu kidogo, kwa hivyo pia tumeongeza sensa ya umbali wa ultrasonic. Wakati watu wanapokaribia moduli wanaweza kuigundua na kufanya onyesho kidogo na kubadilisha rangi ya nuru - vizuri, sisi ni bure. Kwa kweli inaongeza burudani kidogo.

Hatua ya 7: LEDs & Power Supply

Ili kufanya kitu kizima kiwe kizuri sana, tunaongeza taa za nyuma. LED 9 tu hufanya moduli ionekane ya kuvutia katika chumba cha giza.

Kwa hivyo andaa vipande 3 vyenye LED 3 ndani yao ambazo baadaye zitaunganishwa kuunda ukanda mrefu. Kwa vipande viwili, nyaya za solder zenye urefu wa cm 14-15 kati ya LED na hadi mwisho. Kwa matumizi rahisi tuliongeza wanaume kwa mwisho wote. Ukanda wa tatu umeandaliwa sawa lakini na nyaya na wanaume mwisho mmoja tu, mwisho wa bure utakuwa mwisho wa ukanda wa jumla. Jihadharini ikiwa unatumia WS2812, zina makali moja na lebo ya DI (data in) na kingo tatu zilizo na DO (data nje). Unataka kuunganisha makali ya DO na makali ya DI ya LED inayofuata. Mwisho wa LED kwenye ukanda wako wa tatu unahitaji kuwa na kingo yake ya DI iliyounganishwa na LED kabla na hakuna kebo kwenye kingo za DO.

Ili kushikamana na LEDs kwenye fremu andaa mstatili 3 mrefu wa finnboard (tumia lasercutter au cutter & rula mrefu, 52, 5 x 2 cm). Wanapaswa kutoshea wima kwenye fremu yako ili kupima kwanza, ni sawa ikiwa ni 2-3 mm fupi sana.

Tepe kila mkanda wa LED kwenye moja ya mistatili kuanzia na LED ya katikati katikati ya ubao wa mwisho. Weka alama kwenye pande ambazo DI na DO zinaisha mwisho wa vipande vya LED kwani huwezi kuona upande wa chini wa LEDs tena.

Ambatisha dices iliyobaki ya mbao kwa mwisho mmoja wa kila moduli ya LED ukitumia stapler. Moduli ya mwisho ya vipande inahitaji dice yake kwenye mwisho wa DO (picha: nambari 3), moja ya zingine kwenye mwisho wa DI (2) na iliyobaki kwenye mwisho wa DO (1).

Sasa futa moduli za LED juu ya sura yako kwa umbali sawa, ziweke karibu na makali ya nyuma (ile isiyo na sahani). Moduli 1 imesalia, 2 iko katikati na 3 kulia. Ikiwa dices zako zinagawanyika kwa urahisi kumbuka kuchimba ndani yao kwanza.

Unganisha moduli 1 na 2 kwa juu na moduli 2 na 3 chini. moduli 1 sasa inapaswa kuwa na mwisho wa DI bure chini ambayo unaweza kuungana na arduino yako kwa upimaji. Inahitaji 5 V & hakuna kipinzani kwa usambazaji wa umeme. Kumbuka kuwa uingizaji wa data unahitaji pini ya analog na haipaswi kuunganishwa moja kwa moja lakini na kinzani cha 470 Ohm katikati. Ikiwa hautaweka moja kati ya LED ya kwanza kwenye ukanda kuna uwezekano wa kuanguka. Rejea mpangilio wa mzunguko katika hatua ya 8 (Kufunga Sanduku).

Ikiwa unataka kujaribu LED kutumia maktaba ya Adafruit Neopixel, ni rahisi kuelewa.

Kwa bahati mbaya arduino bado haina umeme. Kwa hivyo unahitaji usambazaji wa umeme, unganisha arduino GND na uwanja wa usambazaji wa umeme na nguvu na pini ya VIN. Mpangilio wa mzunguko katika hatua ya 8 itakusaidia.

Hatua ya 8: Kufunga Sanduku

Hakikisha umeme umeunganishwa kama kwenye mpangilio wa mzunguko. Ugavi wa umeme unaweza kutofautiana kulingana na voltage yako ya kuingiza. Ni muhimu kukumbuka ingawa nguvu, inayotoa sensorer zako, servos na taa ya mwangaza haipaswi kupita kwa njia ya arduino, lakini kila mmoja afikie voltage inayofaa (arduino 7-12 V, sensorer nk. 6-7 V) kutoka usambazaji na umeshikamana na ardhi ya kawaida. Hii ni kwa sababu ya ujenzi wa arduino sio nyuki kushughulikia mikondo iliyo juu ya 1 Ampere.