Elektroniskas skaņas radīšana ar vadošu apmetumu: 9 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Pēc Blorgggg projekta par vadošu silikona ķēdi es nolēmu sākt savu eksperimentu ar oglekļa šķiedru. Izrādās, formu, kas izlieta no ģipša, kas iepildīts ar oglekļa šķiedru, var izmantot arī kā mainīgu rezistoru! Izmantojot dažus vara stieņus un dažas ātras programmēšanas, jūs varēsit izmantot savu vadošo ģipša formu kā sensoru, kas šajā konkrētajā piemērā tiks izmantots skaņas radīšanai.

Šīs eksperimentālās formas pielietojums pārsniedz tikai elektroniskās skaņas radīšanu. Es dalos ar šo projektu, cerot paplašināt shēmas iespēju. Elektronikai ne vienmēr jādzīvo glītā un gludā traukā; tos var uzskatīt arī par skulptūrām, materiāliem, formām un ikdienas priekšmetiem-un mēs iesaistīsimies šajā projektā, domājot par alternatīvas izveidi pogām, ieplūdēm vai pogām. Mēs izveidosim ķēdes struktūru, kas ir neskaidra un pārsteigumu pilna. Un bez liekas piepūles, šeit ir dažas lietas, kas jums būs jāsagatavo.

Lietas, kas jums būs nepieciešamas apraidei:

• Putekļu maska (ļoti svarīga plaušu ilgmūžībai !!!)
• Jebkura veida liešanas veidne. Es izmantoju veidni, kuru izgatavoju, izmantojot Smooth-On silikonu, ar palielinātu LED formu. Ja jums tādas nav, varat iegūt jau esošu veidni (ja neesat pārāk noraizējies par formām, derētu pat kūciņa/ledus veidne) vai apskatīt dažādas pamācības.
• Ģipsis (jebkura veida, bet es dodu priekšroku USG Hydrocal, jo tie ir izturīgi un izturīgi)
• 2 mērglāzes (1 kvart un 8 unces)
• Maisīšanas nūjas
• Jaukta sasmalcināta oglekļa šķiedra (pieejama eBay)
• Denaturēta alkohola degviela (to varēsiet atrast preču veikalā)

Lietas, kas jums būs nepieciešamas, lai izveidotu shēmu:

• Arduino Uno/Nano un tiem atbilstošie USB kabeļi
• Maizes dēlis bez lodēšanas
• Multimetrs
• Vara stienis (1/16 " - 1/8") un urbis ar tāda paša biezuma urbi kā stienis
• Daudzkrāsaini vadi (es izmantoju 22 izmēra Striveday silikona stiepli to elastības dēļ)
• 22k rezistori
• Elektriskā lente

Programmas, kas jums būs nepieciešamas datorā:

• Arduino IDE
• Pd-Extended (skaņas programmēšanas valoda) un mape convert.zip (tiks izmantota vēlāk)

Sāksim!

1. darbība: apmetuma mērīšana

Labākais veids, kā izmērīt liešanas tilpumu, ir piepildīt veidni ar ūdeni un pēc tam šo ūdeni ielej mērīšanas traukā. Manā gadījumā es uzzināju, ka manas formas tilpums ir aptuveni 11 unces. Izmantojot šo numuru, es pārbaudīšu sava apmetuma datu lapu un uzzināšu, cik daudz ūdens un apmetuma man vajadzēs. Attiecība katram ģipša izstrādājumam ir atšķirīga, tāpēc pārbaudiet vēlreiz. Gadījumā, ja veidnes liešanai izmanto USG Hydrocal, man vajag 8 unces. ūdens un 11 oz. no ģipša.

Piepildiet vienu litru tasi ar nepieciešamo ūdens daudzumu, bet otru - ar atbilstošu apmetuma daudzumu.

2. solis: Oglekļa šķiedras sagatavošana

Jo vairāk oglekļa šķiedras ievietosiet apmetumā, jo ģipša vadītspēja būs lielāka. Tomēr noteiktā brīdī augsta oglekļa šķiedras koncentrācija traucēs apmetuma strukturālo integritāti un radīs grūtības sajaukt. Par 11 oz. no ģipša, es sapratu, ka pietiek ar 1,5 tējkarotes oglekļa šķiedras ievadīšanu, lai padarītu to vadošu pat pēc ģipša izžūšanas. Tāpēc es iesaku izmantot apmēram 1,5 līdz 2 tējkarotes oglekļa šķiedras. no ģipša

Ielieciet šo oglekļa šķiedras daudzumu 8 oz. mērtrauku un viegli iegremdējiet to denaturētā spirtā. Paņemiet maisīšanas nūju un sakuliet oglekļa šķiedru, līdz nav redzamas karbonādes - tai vajadzētu izskatīties diezgan tuvu iepriekš redzamajam attēlam. Izlejiet lieko spirtu un ļaujiet tam nostāvēties sekundi (bet ne līdz brīdim, kad alkohols izžūst, jo oglekļa šķiedra atkal pielips pie sevis!)

Ielejiet oglekļa šķiedru viena litra traukā ar ūdeni.

3. solis: apmetuma sajaukšana

Neaizmirstiet valkāt putekļu masku

Sāciet apkaisīt ģipša pulveri ūdenī ar oglekļa šķiedru, nepārtraukti maisot. Tas nodrošinās, ka oglekļa šķiedra pastāvīgi tiek izkliedēta ūdenī. Uzmanieties no apmetuma gabaliņiem un oglekļa šķiedru gabaliņiem un ar maisīšanas kociņu sadaliet tos uz trauka sienas. Turpiniet to darīt, līdz maisīšanas laikā jūtat nelielu pretestību, un maisījumam sāk būt piena kokteiļam līdzīga konsistence. Šādā gadījumā pārliecinieties, ka vairs nav kopu oglekļa šķiedru.

Ir divi nosacījumi, kuriem jāpievērš uzmanība:

1. Kad ūdens ir piesātināts ar apmetumu, pārkaisītais apmetums uz virsmas veidos krāterus un salas. Turpiniet pievienot apmetumu, līdz ģipša salas pārstāj absorbēt ūdeni / veidot krāterus.
2. Maisot maisījumu, oglekļa šķiedras šķiedrām jāpārvietojas plūsmas veidā, kas seko maisīšanas virzienam.

Kad šie divi nosacījumi ir izpildīti, enerģiski ielejiet apmetumu veidnē. Tas nodrošinās, ka oglekļa šķiedras šķiedras galu galā krustojas, tādējādi veidojot vadītspējas savienojumu.

4. solis: savienotāju izgatavošana

Gaidot ģipša sacietēšanu, jūs varat sākt izgatavot vara savienotāju. Ir divu veidu savienotāji:

1. Tas, kas iet no maizes dēļa un mēra vērtības

Izgrieziet kabeļa garumu aptuveni 12 "-18". Vienā galā noņemiet 2 collu kabeli un otrā - apmēram 1/2 collas. Izklājiet un izklājiet stieples pavedienus uz 2 collu gala un pagrieziet tos ap vara stieni, sasniedzot apmēram pusi no tā garuma. Lodējiet uz stieples pavedieniem un ap tiem, nodrošinot, ka stieple ir diezgan stingri piestiprināta pie Stienis. Pēc tam, kad tas ir atdzisis apmēram 2 minūtes, iesaiņojiet lodēto daļu ar elektrisko lenti. Otru galu cieši pagrieziet tā, lai to varētu ievietot maizes dēļā. (Pēc izvēles: jūs varat arī pielodēt īsāko galu pie cietas stieples gabala. / džemperis, jo tie ir draudzīgāki bez lodēšanas plātnes)

Šajā apmācībā es iesaku izveidot 4 no šiem savienotājiem, jo manis sniegtais kods ir paredzēts 4 savienotājiem.

2. Tas, kas savieno dažādas ģipša formas

Būtībā tas pats, kas iepriekš, izņemot šoreiz abos galos būs vara stienis. Derētu 2 vai 3 no šiem savienotājiem.

Ir laba ideja izmantot dažādu krāsu kabeļus, jo vēlāk kabeļu mudžekļi var būt diezgan mulsinoši.

5. solis: demontāža un urbšana

Apmēram pēc pusotras stundas ģipša formai jau vajadzētu sacietēt. Ja ģipša atklātā virsma ir silta un cieta, ģipsis ir gatavs demontāžai. Ja tas joprojām ir nedaudz mīksts un mitrs, pagaidiet vēl 15-30 minūtes.

Pēc tam urbiet dažus caurumus ar urbi, kas nav dziļāks par 1 1/2 collu uz jūsu veidlapām, izklājot tos diezgan vienmērīgi. Ja jums nepatīk iedomāties urbumus veidlapā, neuztraucieties! ģipša virsma ir vadoša, un tāpēc tikai ar suku, vara savienotāji joprojām var vadīt elektroenerģiju. (Jūs pat varat izmantot savu ķermeni un tā pretestību, lai vadītu elektrību, un atkal neuztraucieties! Mēs pārliecināsimies, ka darbojas strāva Ķermeņa drošuma diapazonā) Tomēr caurums nodrošina lielisku atveri savienotājiem, un tāpēc jums nebūtu jāuztraucas par to, ka jums vajadzētu turēties pie daudziem savienotājiem vienlaikus.

6. darbība: Arduino ķēde

Ķēdes darbības veids būtībā ir tāds pats kā jebkuram mainīgam pretestībai. Jums būtībā būs nepieciešami 3 džemperu vadi, 22 k omu rezistors un divi vara savienotāji. Vēlāk varat spēlēties ar dažādiem rezistoriem, lai mainītu iegūto vērtību. Tomēr es atklāju 22k omus, lai radītu visdaudzveidīgāko vērtību diapazonu.

Iepriekš redzamā diagramma parāda tikai to, kā izveidot vienu savienojumu, kas nolasa vienu vērtību. Tomēr jūs varat pievienot vairāk savienotāju atkarībā no tā, cik daudz analogo ieeju ir jūsu panelī (man patīk izmantot Nano, jo tas ir kompakts un tam ir 8 analogās ieejas). Uz GND jums būs nepieciešams tikai viens vara savienotājs.

BRĪDINĀJUMS: ieejai izmantojiet tikai regulētu 5V barošanas avotu! Jaukšanās ar barošanas avotu, kas ir lielāks par to, var izraisīt šoku, jo īpaši tāpēc, ka mums ir darīšana ar atvērtu shēmu.

7. darbība: augšupielāde Arduino

Pēc ķēdes iestatīšanas pievienojiet Uno/Nano datoram, izmantojot atbilstošos USB kabeļus. augšupielādējiet šo kodu savā panelī.

Pēc augšupielādes ņemiet vērā porta numuru, no kura augšupielādējat savu skici. To varat uzzināt Arduino IDE, izmantojot Rīki -> Ports.

pludiņa vērtība1, vērtība2, vērtība3, vērtība4; // jūs varat pievienot vairāk no šīm vērtībām atkarībā no savienotāju skaita

void setup () {

Sērijas sākums (9600); }

void loop () {

vērtība1 = 1024 - analogRead (A0); vērtība2 = 1024 - analogRead (A1); vērtība3 = 1024 - analogRead (A2); vērtība4 = 1024 - analogRead (A3);

// pievienot vairāk / dzēst dažus atkarībā no savienotāju skaita

Serial.print (vērtība1); Serial.print ("_"); Serial.print (vērtība2); Serial.print ("_"); Sērijas nospiedums (vērtība3); Serial.print ("_"); Serial.println (vērtība4);

// PureData nolasa vērtību, kas ir atdalīta ar pasvītrojumu, tāpēc noteikti pievienojiet Serial.print ("_") pēc katra, sarakstu noslēdzot ar Serial.println (valueX)

}

8. darbība: tīri dati

Instalējiet PureData Extended un izpakojiet pievienoto mapi. Atveriet plāksteri ar nosaukumu soundtest, un PureData IDE redzēsit mezglu rindu. Noklikšķiniet uz Rediģēt un pārbaudiet Rediģēšanas režīms.

Noklikšķiniet uz augšējā ziņojuma objekta, kas saka "Atvērt 8", un mainiet skaitli 8 uz sava porta numuru.

Ja jums ir vairāk / mazāk par 4 savienotājiem, pievienojiet / noņemiet no skaitļa “f” kastīti, kurā teikts, ka jāizpako. Pēc tam jūs varat spēlēties ar skaņas algoritmisko struktūru. Es ieteiktu izpētīt vairāk PureData pamācību, kas ir pamatīgas, informatīvas un labi dokumentētas -un labākais ir tas, ka to var viegli atrast viņu IDE, izmantojot palīdzību -> Pd palīdzības pārlūkprogramma….

Noņemiet atzīmi no Rediģēšanas režīms un noklikšķiniet uz šī objekta. (Piezīme: jūs nevarēsit augšupielādēt nevienu skici uz tāfeles, kad PureData ir atvērta komporta sērija). Jāparādās vērtību straumei, mainot pelēkās kastes vērtību, kas agrāk bija 0. Pievienojiet / notīriet vara savienotāju vienā vai pat vairākās ģipša formās, un tagad jūs varat radīt skaņu!

9. solis: kas tālāk?

Jautājums par turpmāko ir plašs un atklāts jautājums. Mans eksperiments ar vadošo apmetumu ir tikai priekšlaicīgā stadijā, bet es noteikti ceru, ka citi ražotāji iesaistīsies atbildē uz šo jautājumu ne tikai tehniski, bet arī kritiski. Ko darīt, ja un kas notiktu, ja mūsu sienas būtu vadošas? Ko darīt, ja un kas notiktu, ja no šiem apmetumiem iegūtās vērtības tiktu izmantotas datu vizualizācijai? Ko darīt, ja un kas notiktu, ja ģipša objekts varētu būt jauns datu kriptogrāfijas veids? Ko darīt, ja tehnoloģijas neaprobežojas tikai ar milzu uzņēmumu kompetenci, ar izgatavotas plastmasas un CNC frēzēta alumīnija konteinera ierobežošanu? Esmu sajūsmā par visām šīm iespējām un priecājos redzēt, kā citi veidotāji izslēgs šo projektu, radot kaut ko jaunu, negaidītu, skaistu un obligāti iztēles pilnu.