Fiziskās mijiedarbības sistēma - PlateaPlayer: 19 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:58

Šis projekts apraksta procesu, kas tika izstrādāts, lai izstrādātu un attīstītu interaktīva video atskaņotāja fiziskās skaitļošanas mijiedarbības aparatūras ieviešanu, kas paredzēta Universidad Autónoma de Occidente video un digitālās televīzijas studentiem, kuri ir iesaistīti multisensoru interaktīvo videoklipu tēmā. produkts, kuru var viegli ražot un manipulēt.

Pašlaik nav bezmaksas platformu šāda veida videoklipu izstrādei, kas ietver arī maņu mijiedarbību. Tāpēc tās galvenais mērķis ir izvairīties no tā, ka studentiem nav jāiegādājas dārgas programmatūras licences, jāpaļaujas uz pusdarītiem risinājumiem un jāpiegādā klases uzdevumi, kā arī jāpavada daudz vairāk laika, lai paši izstrādātu šīs platformas.

Šeit piedāvātā īstenošana sastāv no pieciem moduļiem, kas attēlo galvenās maņu mijiedarbības, kuras var sinhronizēt. Tie ir: ūdens, dūmi, temperatūra (karsts/auksts), vējš un gaisma. Tos kontrolēs Arduino, izmantojot Džonija Piecu JavaScript bibliotēku.

1. solis: Materiāli un instrumenti - konteineru kaste

Tā kā šis projekts bija paredzēts piedāvātās sistēmas prototipa izstrādei, tika izmantoti vienkārši materiāli:

• Salmu kartons
• Balsa koka stieņi (kvadrātveida un trīsstūrveida)
• Šķēres, izolācijas lente, koka līme, skalpelis, zāģis

2. solis: Materiāli - vēja modulis

5 CPU ventilatori

3. solis: Materiāli - temperatūras modulis

• 2 Peltier šūnas
• 4 radiatori
• 2 ventilatori (tādi paši kā vēja modulim)

4. solis: Materiāli - gaismas modulis

• ~ 50 cm RGB LED sloksne
• 3 TIP31C tranzistori
• Ārējais barošanas avots

5. solis: Materiāli - dūmu modulis

• 1 Ultraskaņas mitrinātājs
• 1 1 kanāla relejs
• Ārējais barošanas avots
• Ūdens trauks

6. solis: Materiāli - ūdens modulis

• Iegremdējams mikrosūknis
• ~ 20 cm plastmasas caurule
• Ūdens tvertne (tāda pati kā dūmu modulim)
• Mazie salmiņi (~ 5)

7. solis: caurumu griešana priekšējā pusē ventilatoriem

Izgrieziet kartona gabalu (~ 50 cm plats un ~ 40 cm augsts), pēc tam ar skalpeli izgrieziet 5 caurumus katram ventilatoram. Visbeidzot, piestipriniet tos pie kartona.

8. solis: Temperatūras (Peltjē šūnu) moduļu izgatavošana

Līmējiet Peltier šūnas pie radiatoriem.

9. solis: integrējiet Peltier moduļus ventilatoros

Līmējiet Peltier moduļus pie ventilatora. Noteikti pielīmējiet tos ar skatu uz priekšpusi pretējos virzienos, lai katras šūnas karstās un aukstās puses izpūstos ārā ar atbilstošu ventilatoru.

10. solis: izveidojiet augšējā vāka "kolonnu"

Izgrieziet balsa stieņus (~ 50 cm plati) un pielīmējiet tos kopā, kā parādīts attēlos. Tas ļaus augšējo kartona pārsegu pielīmēt priekšpusē un sānos.

Pēc tam līmējiet kopā kartona gabalu pa diagonālo pusi un izveidojiet apmēram 8 mazus caurumus (~ 5 mm līdz ~ 5 mm) ūdens moduļa salmiņiem, ko ievietot.

11. solis: struktūras piešķiršana kastē

Izgrieziet 3 balsa stieņus, kā parādīts attēlā, un pielīmējiet tos pie priekšējā sānu kartona gabala.

12. solis: nogrieziet kastes malas

Izgrieziet 3 kartona gabalus (~ 50 cm platumā un ~ 50 cm augstumā un ~ 30 cm dziļumā). 2 katrai kastes pusei plus 1 iekšpusei, lai atdalītu ūdens tvertnes telpu no elektroniskajiem komponentiem.

13. darbība. Ūdens tvertnes telpas pielāgošana

Izveidojiet pamatu ūdens tvertnei, nogriežot 3 kvadrātveida balzas stieņu gabalus līdz ~ 20 cm un salīmējiet tos kopā ar galvenās konstrukcijas rāmi, kā parādīts attēlā, lai tvertne ietilptu.

Pēc tam sāniem izmantojiet 1 no iepriekš sagrieztiem kartona gabaliem, izveidojiet nelielu caurumu, lai daži vadi varētu iziet cauri, un salīmējiet tos kopā.

Pēc izvēles jūs varat piestiprināt trijstūra formas balsa stieni pie pamatnes aizmugures, lai izvairītos no trauka krišanas un ūdens izliešanas.

14. solis: ūdens tvertnes izgatavošana

Izgrieziet plastmasas pudeli līdz pusei un izmantojiet tās augšējo daļu kā vāku, kā parādīts attēlos. Ievietojiet mikro sūkni un ultraskaņas mitrinātāju iekšpusē.

Pirms lietošanas piepildiet to ar ūdeni.

15. solis: galvenās struktūras aizvēršana

Līmējiet kartona sānu, apakšējo un augšējo vāku pārējai konstrukcijai.

16. darbība. Gaismas moduļa pievienošana

Līmējiet RGB LED sloksni ap kastes augšpusi un sāniem, lai vadi varētu iekļūt kreisās puses caurumā.

17. solis: ūdensvada izgatavošana

Plastmasas caurulē izgrieziet apmēram 8 mazus caurumus (~ 1 mm līdz ~ 1 mm) un ievietojiet mazos salmiņus. Līmējiet tos kopā pēc iespējas ciešāk, lai izvairītos no ūdens noplūdes pārējā kastē.

Visbeidzot, savienojiet caurules atvērto galu ar mikro sūkni un ievietojiet salmiņus augšējā diagonālā kartona gabala caurumos.

18. solis: elektroinstalācija

Atlasītās tapas var mainīt pēc lietotāja vēlmes, lai tās šeit nebūtu norādītas, lai gan kods to acīmredzot dara

Vēja/temperatūras moduļi:

Izmantojiet džemperu vadus, lai savienotu katra ventilatora un Peltier šūnas 5V ar digitālo tapu Arduino panelī, un GND ar kopējo GND līniju protoboardā.

Ūdens modulis:

Izmantojiet džemperu vadus, lai tieši savienotu mikropumpas 5V ar vienu no Arduino 5V izejas tapām, un izmantojiet TIP31C tranzistoru kā slēdzi GND vadiem. Šis tranzistors iet uz digitālo tapu Arduino, lai to kontrolētu.

Gaismas modulis:

Izmantojiet džemperu vadus, lai savienotu katru krāsu kanālu ar TIP31C tranzistoru, kas savienots ar protoboarda GND līniju un kas iet uz analogo tapu Arduino, lai kontrolētu parādīto krāsu, norādot pareizo R, G un B. Strāvas vads ir pievienots protoboard līnijai, kas tiek darbināta caur adapteri, kas savienots ar parastu strāvas kontaktligzdu.

Dūmu modulis:

Izmantojiet džemperu vadus, lai pievienotu strāvu relejam, kas to savieno ar to pašu barošanas bloku protoboardā no gaismas moduļa. Pēc tam pievienojiet šo releju digitālajai tapai Arduino, lai to ieslēgtu un izslēgtu. Savienojiet tā GND ar GND līniju protoboardā.

19. solis: programmēšana un palaišana

Lai Džonijs Piecs darbotos, ir nepieciešams vienkāršs mezgla serveris. Lai sazinātos ar priekšpusi un aizmuguri reāllaikā un sinhronizētu interaktīvo video ar maņu mijiedarbību, tiek ieviesta arī Socket.io.

Šīs sistēmas kodu, kā arī interaktīvo video atskaņotāju, kas iepriekš tika izstrādāts kā JavaScript spraudnis, var lejupielādēt šajā Github repo:

Pasniedziet tīmekļa lapu ar atskaņotāju no tā paša servera un palaidiet abus.