First_Encounter_: 10 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

First_Encounter_ on Arduinoon perustuva interaktiivinen installaatio, joka on kehitetty kurssille Physical Interaction Design and Realization KTH: ssa Tukholmassa. First_Encounter_ on riippuva taideteos, joka koostuu tapauksessamme 20 kolmionmoduulista. Koska käytetty koodi on myös modulaarinen, voit itse ja Arduinon laskentakapasiteetin päättää, kuinka monta kolmiota haluat versiollesi.

Työskenteleminen lujasti seuraavan projektin eteen vaatii musiikkia, tämä on First_Encounter_ -soittolista:

• Et ole vielä nähnyt mitään - Bachman -Turner Overdrive
• Kuumat tavarat - Donna Summer
• Tiedät kyllä - Alanis Morissette
• Sitruunapuu - Fools Garden
• Valon sokeuttama - Manfred Mannin Earth Band
• Enemmän kuin tunne - Boston
• Tule yhteen - The Beatles
• Pumpattuja potkuja - Vahvista ihmisiä
• Johto lankaan - Razorlight
• Sanat - Bee Gees
• Lopullinen lähtölaskenta - Eurooppa

Vaihe 1: Kuumat tavarat

Tarvikkeet, joita tarvitset. Tarkka summa, jonka tarvitset, riippuu muodostettavien kolmioiden määrästä:

• Puu laserleikkaukseen, paksuus 4 mm
• Maitomainen valkoinen akryyli laserleikkaukseen (2 mm)
• Woodglue
• Hioa
• NeoPixels-LED-nauha, 30 LEDiä metriä kohti, 6 metriä (180 LEDiä)
• Alumiinifolio
• Sähköjohdot - ± 70 metriä eri värejä
• Sähköteippi
• Servot - 10x
• Ruuviliittimet - 170 käytetty
• Pienet ruuvit ± 8 mm pitkiä - 80 käytetty
• Arduino UNO
• MPR121 Capsense -katkaisulauta - 2x
• PCA9685 Servo -erotuslevy
• Musta kangas
• Kuuma liima
• 5V 12A virtalähde

Vaihe 2: Sinun on tiedettävä

Sekä akryylin että puun paksuus sekä kolmion koko ovat erittäin tärkeitä.

Vaikka on olemassa 5 mm paksuisia Neopixel-LED-nauhoja, mielestämme ne eivät olleet riittävän kirkkaita tähän tarkoitukseen. Käytimme 10 mm leveitä LED-nauhoja ja 2 mm paksua akryylia, yhteensä 12 mm. Siksi myös seinän paksuuden on oltava 12 mm, jotta suunnittelu toimisi, ja meidän tapauksessamme saadaan 3 kerrosta 4 mm puuta.

Kolmion koko riippuu myös LED-nauhasta tai määrästä, jonka olet valmis juottamaan. Halusimme 9 LEDiä kolmiota kohden ja käytimme Neopixel -nauhaa, jossa oli 30 LEDiä metriä kohti suuremman kolmion sijoittamiseksi ja juotosmäärän vähentämiseksi. Tällä asetuksella 3 LED mahtuisi tarkasti kolmion sisälle ilman ylimääräistä juottamista. Vakiovarusteena 60 LEDiä metriä kohti, sinun on tehtävä pienempiä kolmioita tai käytettävä enemmän LED -valoja per sivu tai juotosjohdot yksittäisten LED -valojen välissä.

Vaihe 3: Sitruunapuu

First_Encounter_ -kotelo koostuu yhteensä 5 kappaleesta, jotka leikataan laserleikkurilla. Valkoinen etulevy on yksi pala maitomaista valkoista akryylia, kotelon seinät on rakennettu kolmesta kolmiosta ja lopuksi puinen taustalevy. Tämän vaiheen mukana tulee Illustrator -tiedosto, jota voidaan käyttää muotojen leikkaamiseen laserilla.

Jokaista haluamaasi kolmioa varten sinun tulee liimata seinäkolmiot yhteen. Suurin kolmio kulkee alareunassa ja pienin ylhäällä muodostaen portaan kaltaisen muodon. Varmista, että seinän sisäpuoli on mahdollisimman tasainen, muuten LED-nauha ei sovi kunnolla paikalleen.

Kun liima on kuivunut, hio seinän ulkopinta ja taustalevyn taustalevyn sivut noin 30 asteen kulmassa. Tämä mahdollistaa haluamamme liikkeen. Yritä pitää se mahdollisimman symmetrisenä ja samanlaisena, jotta se liikkuu oikein. Jos haluat, voit (ruiskuttaa) maalata puun nyt saadaksesi paremman viimeistelyn.

Vaihe 4: Valon sokeuttama

Neopikselit tulivat vedenpitävään koteloon, joka on poistettava, jotta nauha mahtuu kolmioon. Leikkaa LED-nauha haluamallesi pituudelle, meidän tapauksessamme 9 LEDiä. Tulopuolella, kuten nuolet osoittavat, juota johdot kaikkiin kolmeen kosketuspisteeseen (musta = maa, keltainen = data sisään, punainen = kuvassa oleva data). Toisella puolella, lähtöpuolella, juota vain johto "data out" -kosketuspisteeseen (vihreä = tiedot kuvassa). Varmista, että johdot kulkevat LED-nauhan vieressä (katso kuva), muuten ne eivät sovi! Johtojen tulee olla noin 12 cm pitkiä.

Eristä päätepisteet sähköteipillä oikosulkujen estämiseksi, koska ne puristuvat yhteen.

Lopuksi jokaisen 3 LED-ryhmän jälkeen taivuta nauha katkaisukohdissa muodostaen kolmion.

Vaihe 5: Enemmän kuin tunne

Tapa, jolla First_Encounter aistii, on kapasitiivinen tunnistus tai capsense. Jotta kapseli toimisi mahdollisimman tarkasti, tarvitsemme suuren massan metallia, mieluiten kuparia. Kupari on kuitenkin melko kallis, joten käytimme taitettua alumiinifoliota.

Alumiinifolio on taitettava kolmioksi, mieluiten hieman suuremmaksi kuin seinän sisätila. Valitsimme 24 kerrosta versiollemme. Helpoin tapa on käyttää seinästä tulevia kolmioita, ne ovat täsmälleen seinän sisäpuolen kokoisia, joten jos taitat sen oikein, kolmio kasvaa hieman.

Aseta ne S-muotoon kuvan osoittamalla tavalla, joten se on suhteellisen helppo tapa taittaa kolmio. S-muodon lopussa sinun on ulotettava kaksi kolmion sivua, tämä pitää sen taitettuna jälkeenpäin. Merkitse seuraavaksi alumiinifolio, jossa sinun on leikattava, ja käytä sitten saksia sen leikkaamiseen. Tämä pitää leikkaukset puhtaampina silloin, kun käytät veistä.

Kun aloitat taittamisen, voit käyttää yhtä jätekolmiosta saadaksesi ensimmäisen (muutaman) taitoksen likimääräisen koon. Pidä taitettaessa kalvon mattapuoli sisällä ja heijastava puoli ulkopuolella, LED-valo heijastuu paremmin ulospäin tällä tavalla.

Tee seuraavaksi reikä (voit käyttää tarvittaessa yksinkertaista paperirei'itintä) taitettuun kolmioon suunnilleen samaan paikkaan kuin takalevyn reikä. Taita kaksi kerrosta taaksepäin ja kiinnitä lanka, jossa on suuri kuorittu osa. Taita kolmio uudelleen ja varmista, että lanka tulee ulos reiästä sen jälkeen. Langan irrottamattoman osan tulee olla noin 10 cm pitkä. Lisää lopuksi (sähkö) teippiä reiän reunoihin, mikä estää niiden repeytymisen, kun johdot työnnetään läpi6

Vaihe 6: Tule yhteen

Ennen jatkamista voi olla hyödyllistä testata, ovatko LED-nauhat juotettu oikein.

Helpoin tapa koota on laittaa hiotut seinäkolmiot pöydälle levein puoli ylöspäin. Laita akryylikolmio seinän sisään ja varmista, että se menee alas pöytään. Aseta seuraavaksi LED-nauha ja liimaa se yhteen sisältä kuumalla liimapistoolilla.

Aseta seuraavaksi sähköteippi reunojen yli estääksesi vahingossa tapahtuvan kosketuksen alumiinin ja LED-nauhan välillä. Vedä johdot LED-nauhasta alumiinireiän läpi ja teippaa alumiini kolmioon.

Ota nyt kangas ja aseta muoto, jonka haluat tehdä kolmioiden taustalevyillä. Jätä pieni tila kolmion väliin liikkeen lisäämiseksi. Liimaa sitten takalevyt kyseisen paikan vaatteeseen ja leikkaa kangas hieman takalevyn reiän kohdalta.

Vedä lopuksi johdot läpi ja ruuvaa kolmiot paikoilleen.

Vaihe 7: Pumpattuja potkuja

Nyt kun kaikki on koottu, aiomme lisätä liikettä rakenteeseen. Liikkeitä säännellään yhteensä 10 servolla. Lisäsimme myös ruuviliittimet jokaisen kolmion taakse, jolloin järjestelmä voi olla enemmän tai vähemmän modulaarinen ja helppo korjata. Tärkeä huomautus tässä on varmistaa, että ruuviliittimistä tulevat johdot menevät ylös ripustettaessa, jotta ne eivät häiritse liikettä.

Painoon liittyvien huolenaiheiden vuoksi päätimme teipata servot pieneen puukappaleeseen ja ruuvata kyseisen kappaleen kolmioon. Laitamme myös kunkin kolmion 5 V-liitännät ja sekä servo- että LED-nauhan maadoitusliitännät samaan ruuviliittimeen, jolloin vain yksi 5 V -johto ja yksi maadoitusjohto kulkevat ylöspäin kustakin kolmiosta.

Vaihe 8: Johto lankaan

Johdotuskaavio näyttää melko monimutkaiselta, mutta itse asiassa se on hyvin toteutettavissa. Virta jaettiin 5 ryhmään, 1 ryhmä Arduino- ja breakout -levyihin ja 4 ryhmää koko asennukseen. Kolmioiden numerointi alkaa vasemmasta yläkulmasta, jos sitä katsotaan edestä. Siksi järjestelmän numerointi vaikuttaa taaksepäin.

Pohjimmiltaan jokaisesta paneelista 4 johtoa nousee ylös:

• 2 johtoa sekä LEDien että satunnaisen servon teholle (5 V ja maadoitus).
• 1 johto capsense -tiedonsiirtoa varten
• 1 johto servotietojen syöttöä varten

On erittäin tärkeää, että ensimmäinen kolmion suojuslanka on kytketty ensimmäiseen korkkilevyyn ja ensimmäiseen tulopisteeseen. Niiden on oltava kunnossa, muuten LEDien valaistus ei toimi kunnolla. LED -valot on kytketty sarjaan (vihreä johto kulkee kolmioiden yli), joten kapselin ja paneelin numeron on vastattava, sama pätee myös servomoottoreihin.

Asensimme virtalähteen ja useita ruuviliittimiä puurunkoon, jolloin liikkeen vaikutus liitoksiin minimoituisi.

Kun johdotus on tehty, voit laittaa servopäät päälle ja liittää ne kytkettyihin kolmioihin.

Vaihe 9: Sanat

Tämä on Arduino -koodi

Kirjoita rakentamiesi kolmioiden määrä tähän:

#define N_TRIANGLES 20

Kirjoita käyttämäsi servojen määrä tähän:

#define N_SERVOS 10

Kirjoita tähän käyttämäsi LEDien lukumäärä:

#define N_LEDs 180

Haluttu animaationopeus (kolmio muuttuu valkoiseksi):

#määritä sävy Nopeus 2

Vaihe 10: Lopullinen lähtölaskenta

Kiitos ja hauskaa