First_Encounter_: 10 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

First_Encounter_ ir uz Arduino balstīta interaktīva instalācija, kas izstrādāta kursam Fiziskās mijiedarbības dizains un realizācija KTH Stokholmā. First_Encounter_ ir karājas mākslas instalācija, kas mūsu gadījumā sastāv no 20 trīsstūrveida moduļiem. Tā kā izmantotais kods ir arī modulārs, jūsu un Arduino aprēķināšanas spējas ziņā ir noteikt, cik trīsstūri vēlaties savai versijai.

Lai smagi strādātu pie nākamā projekta, ir nepieciešama mūzika, šis ir atskaņošanas saraksts First_Encounter_:

• Jūs vēl neko neesat redzējis - Bahmans -Tērners pārspēj
• Karstās lietas - Donna Summer
• Jūs to zināt - Alanis Morissette
• Citronkoks - muļķu dārzs
• Gaismas aklais - Manfrēda Manna Zemes josla
• Vairāk nekā sajūta - Bostona
• Nāc kopā - The Beatles
• Pumped Up Kicks - veiciniet cilvēkus
• Vads uz vadu - Razorlight
• Vārdi - Bee Gees
• Galīgā laika atskaite - Eiropa

1. darbība. Karstās lietas

Nepieciešamās izejvielas. Precīza summa, kas jums nepieciešama, būs atkarīga no trīsstūru skaita, ko vēlaties izveidot:

• Koks lāzera griešanai, 4 mm biezs
• Piena balts akrils griešanai ar lāzeru (2 mm)
• Koka līme
• Smilšpapīrs
• NeoPixels LED sloksne, 30 LED uz metru, 6 metri (180 LED)
• Alumīnija folija
• Elektriskie vadi - ± 70 metri dažādās krāsās
• Elektriskā lente
• Servos - 10x
• Skrūvju termināļi - 170 izmantoti
• Nelielas skrūves ± 8 mm garas - izmantotas 80
• Arduino UNO
• MPR121 Capsense izlaušanas dēlis - 2x
• PCA9685 Servo sadalīšanas panelis
• Melns audums
• Karstā līme
• 5V 12A barošanas avots

2. solis: jums tas jāzina

Akrila un koka biezums, kā arī trīsstūra izmērs ir ļoti svarīgi.

Lai gan ir 5 mm biezas Neopixel LED sloksnes, mēs uzskatījām, ka tās nav pietiekami spilgtas šim nolūkam. Mēs izmantojām 10 mm platas LED sloksnes un 2 mm biezu akrilu, kopā pievienojot līdz 12 mm. Tāpēc arī sienas biezumam jābūt 12 mm, lai dizains darbotos, mūsu gadījumā iegūstot 3 4 mm koka slāņus.

Trīsstūra izmērs ir atkarīgs arī no jūsu esošās LED sloksnes vai daudzuma, ko esat gatavs lodēt. Mēs gribējām 9 gaismas diodes uz trijstūri un izvēlējāmies Neopixel sloksni ar 30 LED uz metru, lai pielāgotos lielākam trīsstūrim un samazinātu lodēšanas daudzumu. Ar šo iestatījumu 3 gaismas diodes precīzi iederētos trijstūra iekšpusē bez papildu lodēšanas. Izmantojot standarta 60 gaismas diodes uz vienu ruļļa metru, jums jāizveido mazāki trīsstūri vai jāizmanto vairāk gaismas diodes katrā pusē vai lodēšanas vadi starp atsevišķām gaismas diodēm.

3. solis: citronu koks

First_Encounter_ korpuss sastāv no 5 gabaliem, kurus mēs sagriežam ar lāzera griezēju. Baltā priekšējā plāksne ir viens piena balta akrila gabals, korpusa sienas ir veidotas no 3 atsevišķiem trīsstūriem, un visbeidzot ir koka aizmugurējā plāksne. Šajā solī ir iekļauts Illustrator fails, ko var izmantot figūru griešanai ar lāzeru.

Katram vēlamajam trīsstūrim jums jāpielīmē sienas trīsstūri. Lielākais trīsstūris iet apakšā un mazākais augšpusē, veidojot kāpnēm līdzīgu formu. Pārliecinieties, vai sienas iekšpuse ir pēc iespējas plakana, pretējā gadījumā LED sloksne netiks pareizi ievietota.

Pēc līmes nožūšanas noslīpējiet sienas ārpusi un aizmugures plāksnes sānu malas aptuveni 30 grādu leņķī. Tas ļaus mums kustēties. Centieties saglabāt to pēc iespējas simetrisku un līdzīgu, lai nodrošinātu pareizu kustību. Ja vēlaties, jūs varat (izsmidzināt) koksni tagad, lai beigās iegūtu labāku apdari.

4. solis: Gaismas aklais

Mūsu Neopikseli bija ūdensnecaurlaidīgā apvalkā, kas ir jānoņem, lai sloksne ietilptu trīsstūrī. Izgrieziet LED sloksni trijstūriem nepieciešamajā garumā, mūsu gadījumā-9 gaismas diodes. Ievades pusē, kā norādīts bultiņās, pielodējiet vadus uz visiem trim kontaktpunktiem (melns = zeme, dzeltens = dati ievadīti, sarkans = attēlā redzamie dati). Otrā pusē, izejas pusē, pielodējiet tikai vadu līdz “datu izvades” kontaktpunktam (zaļš = dati attēlā). Pārliecinieties, ka vadi iet gar LED sloksni (skatiet attēlu), pretējā gadījumā tie nederēs! Vadiem jābūt apmēram 12 cm gariem.

Izolējiet galapunktus ar elektrisko lenti, lai novērstu īssavienojumus, jo tie tiks saspiesti kopā.

Visbeidzot, pēc katras 3 gaismas diodes grupas salieciet sloksni nogriešanas vietās, veidojot trīsstūri.

5. solis: vairāk nekā sajūta

Veids, kā First_Encounter sajūt, ir caur kapacitatīvo sensoru vai kapsens. Lai capsense darbotos pēc iespējas precīzāk, mums ir nepieciešama liela metāla masa, vēlams varš. Tomēr varš ir diezgan dārgs, tāpēc mēs izmantojām salocītu alumīnija foliju.

Alumīnija foliju nepieciešams salocīt trīsstūrī, vēlams nedaudz lielāku par vietu sienas iekšpusē. Mēs izvēlējāmies 24 slāņus savai versijai. Vienkāršākais veids ir izmantot atkritumu trīsstūrus no sienas, tie ir tieši sienas iekšpuses izmēri, tāpēc, pareizi salokot, trīsstūris nedaudz pieaugs.

Novietojiet tos S formā, kā parādīts attēlā, tas ir salīdzinoši vienkāršs veids, kā salocīt trīsstūri. Ja jums ir jāizveido daudzi trīsstūri, var būt lietderīgi tos salīmēt kopā. S formas beigās jums jāpaplašina divas trijstūra malas, un pēc tam tas būs salocīts. Pēc tam atzīmējiet alumīnija foliju vietā, kur nepieciešams griezt, un pēc tam izmantojiet šķēres, lai to faktiski sagrieztu. Tādējādi, izmantojot nazi, izcirtņi paliek tīrāki.

Kad sākat locīšanu, varat izmantot vienu no atkritumu trīsstūriem, lai pareizi noteiktu pirmo (pāris) kroku izmēru. Salokot, turiet folijas matēto pusi iekšpusē un atstarojošo pusi ārpusē, tādējādi LED gaisma labāk atspoguļosies uz āru.

Pēc tam salocītajā trīsstūrī izveidojiet caurumu (ja nepieciešams, varat izmantot vienkāršu papīra caurumu perforatoru), aptuveni tajā pašā vietā, kur atrodas aizmugurējās plāksnes caurums. Salieciet divus slāņus atpakaļ un pievienojiet vadu ar lielu noņemtu daļu. Salieciet trīsstūri un pārliecinieties, ka pēc tam vads iziet no cauruma. Stieples neatkailotajai daļai jābūt apmēram 10 cm garai. Visbeidzot, cauruma malām pievienojiet kādu (elektrisko) lenti, kas neļauj tām plīst, kad vadi tiek stumti cauri6

6. solis: sanāk kopā

Pirms turpināt, var būt lietderīgi pārbaudīt, vai LED sloksnes ir pareizi pielodētas.

Vienkāršākais montāžas veids ir nolikt slīpētos sienas trīsstūrus uz galda ar visplašāko pusi uz augšu. Ielieciet akrila trīsstūri sienas iekšpusē un pārliecinieties, ka tas iet līdz galdam. Tālāk ievietojiet LED sloksni un pielīmējiet to kopā no iekšpuses ar karstu līmes pistoli.

Pēc tam uzlieciet elektrisko lenti pāri malām, lai novērstu nejaušu saskari starp alumīniju un LED sloksni. Izvelciet vadus no LED sloksnes caur alumīnija caurumu un pielīmējiet alumīniju ar trijstūri.

Tagad paņemiet audumu un izkārtojiet formu, kuru vēlaties izveidot ar trīsstūru aizmugurējām plāksnēm. Atstājiet nelielu atstarpi starp trīsstūri, lai palielinātu kustību. Pēc tam pielīmējiet aizmugurējās plāksnes pie apģērba šajā vietā un nedaudz sagrieziet drānu aizmugurējās plāksnes atveres vietā.

Visbeidzot izvelciet vadus un pieskrūvējiet trīsstūrus vietā.

7. darbība

Tagad, kad viss ir samontēts, mēs pievienosim struktūrai kustību. Kustību regulēs kopumā 10 servo. Mēs pievienojām arī skrūvju spailes katra trijstūra aizmugurē, tādējādi sistēma var būt vairāk vai mazāk modulāra un viegli salabojama. Svarīgs paziņojums šeit ir pārliecināties, ka vadi, kas izplūst no skrūvju spailēm, karājas uz augšu, lai netraucētu kustību.

Sakarā ar svaru, mēs nolēmām piestiprināt servos pie neliela koka gabala un pieskrūvēt šo gabalu uz trīsstūra. Mēs arī ievietojam 5V savienojumus un katra trijstūra LED sloksnes zemējuma savienojumus vienā skrūves spailē, tādējādi no katra trīsstūra uz augšu tiek virzīts tikai viens 5V vads un viens zemējuma vads.

8. solis: vads ar vadu

Elektroinstalācijas shēma izskatās diezgan sarežģīta, bet patiesībā tā ir ļoti izpildāma. Jauda tika sadalīta 5 grupās, 1 grupā Arduino un sadalīšanas dēļiem un 4 grupās visai instalācijai. Trīsstūru numerācija sākas augšējā kreisajā trīsstūrī, ja to aplūko no priekšpuses. Tāpēc shēmas numerācija šķiet atpakaļejoša.

Būtībā no katra paneļa uz augšu iet 4 vadi:

• 2 vadi strāvas padevei (5 V un zemējums) gan gaismas diodēm, gan neregulārajam servo.
• 1 vads capsense datu izvadei
• 1 vads servo datu ievadīšanai

Ir ļoti svarīgi, lai pirmais trīsstūra kabeļa vads būtu savienots ar pirmo vāciņu un pirmo ievades punktu. Tiem jābūt kārtībā, pretējā gadījumā gaismas diodes apgaismojums nedarbosies pareizi. Gaismas diodes ir savienotas virknē (zaļais vads, kas stiepjas pāri trijstūriem), tādēļ ir jāatbilst vāciņa un paneļa numuram, tas pats attiecas arī uz servomotoriem.

Mēs uzstādījām barošanas avotu un vairākus skrūvju spailes uz koka rāmja, tādējādi kustības ietekme uz savienojumiem tiks samazināta līdz minimumam.

Kad elektroinstalācija ir pabeigta, varat uzlikt servo galvas un savienot tās ar pievienotajiem trīsstūriem.

9. solis: vārdi

Tas ir Arduino kods

Ievietojiet šeit izveidoto trijstūru skaitu:

#define N_TRIANGLES 20

Ievietojiet šeit izmantoto servo skaitu:

#define N_SERVOS 10

Šeit norādiet izmantoto gaismas diožu skaitu:

#definējiet N_LEDs 180

Vēlamais animācijas ātrums (trīsstūris kļūst balts):

#definēt nokrāsu 2. ātrums

10. solis: galīgā atpakaļskaitīšana

Paldies un izklaidējieties