Elektronisen äänen tuottaminen johtavalla kipsillä: 9 vaihetta (kuvilla)

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:44

Blorggggin johtavaa silikonipiiriä koskevan projektin jälkeen päätin lähteä kokeilemaan hiilikuitua. Osoittautuu, että hiilikuitupitoisesta kipsistä valettua muotoa voidaan käyttää myös muuttuvana vastuksena! Muutaman kuparitangon ja muutaman nopean ohjelmoinnin avulla voit käyttää johtavaa kipsiä anturina, jota tässä esimerkissä käytetään äänen tuottamiseen.

Tämän kokeellisen muodon soveltaminen menee paljon pidemmälle kuin itse elektronisen äänen tuottaminen. Jaan tämän projektin toivoessani laajentaa piirien mahdollisuutta. Elektroniikan ei tarvitse aina asua siistissä ja tyylikkäässä säiliössä; niiden voidaan myös ajatella kuuluvan veistoksiin, materiaaleihin, muotoihin ja jokapäiväisiin esineisiin-ja aloitamme tämän projektin ajattelulla luoda vaihtoehto nuppeille, sisääntuloille tai painikkeille. Luomme piirijärjestelmän, joka on epävarma ja täynnä yllätyksiä. Ja niin ilman lisäselvityksiä, tässä on joitain asioita, jotka sinun on valmisteltava.

Valintaan tarvittavat asiat:

• Pölysuoja (erittäin tärkeä keuhkojen pitkäikäisyyden kannalta !!!)
• Mikä tahansa valumuotti. Käytän muottia, jonka tein käyttämällä Smooth-On-silikonia, suurennettuna LED-muotoon. Jos sinulla ei ole sellaista, voit hankkia olemassa olevan muotin (jos et ole liian huolissasi muodoista, jopa cupcake/jäämuotti tekisi) tai katsoa erilaisia opetusohjelmia.
• Kipsi (mikä tahansa, mutta mieluummin USG Hydrocal, koska ne ovat vahvoja ja kestäviä)
• 2 mittakuppia (1 litra ja 8 oz.)
• Sekoitussauvat
• Sekoitettu hienonnettu hiilikuitu (saatavana eBayssa)
• Denaturoitu alkoholipolttoaine (löydät sen tarvikekaupasta)

Piirin tekemiseen tarvittavat asiat:

• Arduino Uno/Nano ja niitä vastaavat USB -kaapelit
• Juoton leipälauta
• Yleismittari
• Kuparitanko (1/16 " - 1/8") ja pora, jonka poranterä on saman paksuus kuin sauva
• Moniväriset johdot (käytän 22 -mittaista Striveday -silikonilankaa niiden joustavuuden vuoksi)
• 22k vastukset
• Sähköteippi

Ohjelmia, joita tarvitset tietokoneellesi:

• Arduino IDE
• Pd-Extended (hyvä ohjelmointikieli) ja convert.zip-kansio (käytetään myöhemmin)

Aloitetaanpa!

Vaihe 1: Kipsin mittaus

Paras tapa mitata valan tilavuus on täyttää muotti vedellä ja kaataa sitten vesi mittausastiaan. Minun tapauksessani huomasin, että lomakkeeni tilavuus on noin 11 unssia. Tällä numerolla tarkistan kipsini tietolomakkeen ja saan selville kuinka paljon vettä ja kipsiä tarvitsen. Suhde on erilainen jokaisella kipsituotteella, joten tarkista kaksinkertaisesti. Jos käytät USG Hydrocalia muotin valamiseen, tarvitsen 8 oz. vettä ja 11 oz. kipsistä.

Täytä yksi litran kuppi tarvittavalla määrällä vettä ja toinen vastaava määrä kipsiä.

Vaihe 2: Valmista hiilikuitu

Mitä enemmän hiilikuitua asetetaan kipsiisi, sitä johtavampi kipsi on. Jossain vaiheessa korkea hiilikuitupitoisuus kuitenkin häiritsee laastin rakenteellista eheyttä ja aiheuttaa vaikeuksia sekoittumisessa. 11 oz. kipsiä, arvasin, että 1,5 teelusikallisen hiilikuidun lisääminen riittää tekemään siitä johtavan myös kipsi kuivumisen jälkeen. Joten ehdotan, että käytät noin 1,5-2 tl hiilikuitua / 10 oz. kipsistä

Laita tämä määrä hiilikuitua 8 unssiin. mittakuppi ja upota se kevyesti denaturoidulle alkoholille. Ota sekoitussauva ja vatkaa hiilikuitua, kunnes näkyviä pilkkoja ei ole jäljellä - sen pitäisi näyttää melko lähellä yllä olevaa kuvaa. Kaada ylimääräinen alkoholi pois ja anna sen seistä hetken (mutta ei ennen kuin alkoholi kuivuu, koska hiilikuitu tarttuu jälleen itseensä!)

Kaada hiilikuitu litran säiliöön, jossa on vettä.

Vaihe 3: Kipsin sekoittaminen

Älä unohda käyttää pölynaamaria

Ripottele kipsijauhetta hiilikuidulla täytettyyn veteen jatkuvasti sekoittaen. Tämä varmistaa, että hiilikuitu leviää jatkuvasti veden sisään. Pidä silmällä laastareita ja hiilikuitupaloja ja katkaise ne säiliön seinällä sekoitussauvalla. Jatka näin, kunnes tunnet hieman vastusta sekoittaessasi ja seos alkaa saada pirtelömäisen sakeuden. Kun näin tapahtuu, varmista, että ei ole enää klusteroituja hiilikuituja.

On otettava huomioon kaksi ehtoa:

1. Kun vesi on kyllästetty laastilla, lisää kipsiä, joka on siroteltu, muodostaa kraattereita ja saaria pinnalle. Jatka kipsin lisäämistä, kunnes kipsisaaret eivät enää ime vettä / muodostavat kraattereita.
2. Kun sekoitat seosta, hiilikuidun säikeiden tulisi liikkua virtauskuviossa, joka seuraa sekoituksen suuntaa.

Kun nämä kaksi ehtoa täyttyvät, kaada kipsi muottiin voimakkaasti. Tämä varmistaa, että hiilikuitulangat päätyvät leikkaamaan toisiaan ja muodostavat siten johtavuuden yhteyden.

Vaihe 4: Liittimien tekeminen

Odottaessasi kipsin kovettumista voit aloittaa kupariliittimen valmistamisen. Liittimiä on kahdenlaisia:

1. Se, joka menee leipälaudalta ja mittaa arvot

Katkaise kaapelin pituus, noin 12 "-18". Irrota 2 "kaapeli toisesta päästä ja noin 1/2" toisesta päästä. Levitä ja levitä langan säikeet 2 "päähän ja kierrä ne kuparitangan ympärille noin puoleen pituudestaan asti. Juotos lankalankojen ympärille ja ympärille varmistaen, että lanka on melko tiukasti kiinni Kun olet antanut sen jäähtyä noin 2 minuuttia, kiedo juotettu osa sähköteipillä. Kierrä toinen pää lujasti niin, että se voidaan asettaa leipälautaan. (Valinnainen: voit myös juottaa lyhyemmän pään kiinteään lankaan / hyppylanka, koska ne ovat ystävällisempiä juottamattomalle leipälevylle)

Tässä opetusohjelmassa suosittelen tekemään neljä näistä liittimistä, koska antamani koodi on tehty neljälle liittimelle.

2. Se, joka yhdistää erilaisia kipsi muotoja

Pohjimmiltaan sama kuin edellä, paitsi tällä kertaa molemmissa päissä on kuparitanko. 2 tai 3 näistä liittimistä kelpaisi.

On hyvä idea käyttää eri värisiä kaapeleita, koska kaapeleiden sotku saattaa olla myöhemmin hämmentävä.

Vaihe 5: Purkaminen ja poraus

Noin puolentoista tunnin kuluttua kipsimuodon pitäisi jo kovettua. Jos valettu valopinta on lämmin ja kiinteä, kipsi on valmis irrotettavaksi. Jos se on vielä hieman pehmeä ja kostea, odota vielä 15-30 minuuttia.

Poraa sen jälkeen muutama reikä poranterällä, joka on enintään 1 1/2 syvä lomakkeillesi ja levitä ne melko tasaisesti. Jos et halua porata reikiä lomakkeeseen, älä huoli! valettu pinta on johtava, ja siksi vain harjaamalla kupariliittimet voivat silti johtaa sähköä. Kuitenkin reikä tarjoaa näppärän lepoaukon liittimille, joten sinun ei tarvitse huolehtia siitä, että sinun on pidettävä kiinni monista liittimistä kerralla.

Vaihe 6: Arduino -piiri

Piirin toiminta on pohjimmiltaan sama kuin minkä tahansa muuttuvan vastuksen kohdalla. Tarvitset periaatteessa 3 hyppyjohtoa, 22 k ohmin vastuksen ja kaksi kupariliitintä. Voit myöhemmin leikkiä eri vastuksilla muuttaaksesi arvoa, jonka saat. Löysin kuitenkin 22 k ohmia tuottamaan monipuolisimman arvoalueen.

Yllä oleva kaavio näyttää vain, kuinka luodaan yksi yhteys, joka lukee yhden arvon. Voit kuitenkin lisätä lisää liittimiä sen mukaan, kuinka monta analogista sisääntuloa sinulla on levylläsi (käytän mielelläni nanoa, koska se on kompakti ja siinä on 8 analogista tuloa). Tarvitset vain yhden kupariliittimen GND: hen.

VAROITUS: Käytä tuloon vain säädettyä 5 V: n virtalähdettä! Sekaantuminen korkeampaan virtalähteeseen voi aiheuttaa shokin, varsinkin kun kyseessä on avoin piiri.

Vaihe 7: Lataaminen Arduinoon

Kun olet määrittänyt piirisi, liitä Uno/Nano tietokoneeseen vastaavien USB -kaapelien kautta. lataa tämä koodi taulullesi.

Kirjoita lataamisen jälkeen muistiin portin numero, josta lataat luonnoksen. Löydät tämän Arduino IDE: stä Työkalut -> Portti.

kelluva arvo1, arvo2, arvo3, arvo4; // voit lisätä näitä arvoja sen mukaan, kuinka monta liitintä sinulla on

void setup () {

Sarja.alku (9600); }

void loop () {

arvo1 = 1024 - analoginen (A0); arvo2 = 1024 - analoginen (A1); arvo3 = 1024 - analoginen (A2); arvo4 = 1024 - analoginen luku (A3);

// lisää / poista joitakin liittimien määrästä riippuen

Serial.print (arvo1); Serial.print ("_"); Serial.print (arvo2); Serial.print ("_"); Serial.print (arvo3); Serial.print ("_"); Sarja.println (arvo4);

// PureData lukee arvon, joka on erotettu alaviivalla, joten muista lisätä Serial.print ("_") jokaisen perään ja lopettaa luettelon Serial.println (valueX)

}

Vaihe 8: Puhtaat tiedot

Asenna PureData Extended ja pura liitetty kansio. Avaa korjaustiedosto nimeltä soundtest, ja näet solmulinjan PureData IDE: ssä. Napsauta Muokkaa ja tarkista Muokkaustila.

Napsauta ylempää viestiobjektia, joka sanoo "Avaa 8", ja vaihda numero 8 porttisi numeroksi.

Jos sinulla on enemmän / vähemmän kuin 4 liitintä, lisää / poista joukko "f" pakkauksesta, jossa lukee purkaa. Tämän jälkeen voit leikkiä äänen algoritmisella rakenteella. Suosittelen etsimään lisää PureDatan opetusohjelmia, jotka ovat perusteellisia, informatiivisia ja hyvin dokumentoituja -ja mikä parasta, se löytyy helposti omasta IDE: stä Ohje -> Pd -selain….

Poista muokkaustilan valinta ja napsauta tätä objektia. (Huomaa: et voi ladata luonnoksia taulullesi, kun comport -sarja on auki PureDatassa.) Arvovirran pitäisi näkyä ja muuttaa harmaan laatikon arvoa, jossa aiemmin sanottiin 0. Yhdistä / harjaa kupariliitin yhteen tai jopa useaan kipsi -muotoon, ja nyt pystyt tuottamaan ääntä!

Vaihe 9: Mitä seuraavaksi?

Kysymys siitä, mitä seuraavaksi tapahtuu, on laaja ja avoin kysymys. Kokeiluni johtavaa kipsiä kohtaan ovat vasta ennenaikaisessa vaiheessa, mutta toivon varmasti, että muutkin valmistajat osallistuvat tähän kysymykseen paitsi teknisesti myös kriittisesti. Mitä jos ja mitä tapahtuisi, jos seinät olisivat johtavia? Entä jos ja mitä tapahtuisi, jos näistä laastareista saatuja arvoja käytettäisiin tietojen visualisointiin? Mitä jos ja mitä tapahtuisi, jos kipsiobjekti voisi olla uusi datan salausmuoto? Entä jos tekniikka ei rajoitu pelkästään jättiläisyritysten toimivaltaan, valmistettujen muovien ja CNC -hiottujen alumiinisäiliöiden eristämiseen? Olen innoissani kaikista näistä mahdollisuuksista, ja olen innoissani nähdessäni, miten muut tekijät riffittävät tämän projektin luomalla jotain uutta, odottamatonta ja kaunista ja välttämättä mielikuvituksellista.