First_Encounter_: 10 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

First_Encounter_ je interaktívna inštalácia založená na Arduine, vyvinutá pre kurz Návrh a realizácia fyzickej interakcie v KTH v Štokholme. First_Encounter_ je závesná umelecká inštalácia pozostávajúca z, v našom prípade, 20 trojuholníkových modulov. Pretože aj použitý kód je modulárny, je na vás a na výpočtovej kapacite Arduina, aby ste určili, koľko trojuholníkov chcete pre svoju verziu.

Tvrdá práca na vašom ďalšom projekte vyžaduje hudbu, toto je zoznam skladieb First_Encounter_:

• Ešte ste nič nevideli - Bachman -Turner Overdrive
• Hot Stuff - Donna Summer
• Musíte vedieť - Alanis Morissette
• Citrón - Záhrada bláznov
• Blinded by the Light - pásmo Zeme Manfreda Manna
• Viac ako pocit - Boston
• Spojte sa - The Beatles
• Pump Up Kicks - Foster The People
• Wire to Wire - Razorlight
• Slová - Bee Gees
• Konečné odpočítavanie - Európa

Krok 1: Horúce veci

Potrebné zásoby. Presná suma, ktorú potrebujete, bude závisieť od počtu trojuholníkov, ktoré chcete vyrobiť:

• Drevo na rezanie laserom, hrúbka 4 mm
• Mliečne biely akryl na laserové rezanie (2 mm)
• Lepidlo na drevo
• Brúsny papier
• LED pásik NeoPixels, 30 LED na meter, 6 metrov (180 LED)
• Hliníková fólia
• Elektrické vodiče - ± 70 metrov rôznych farieb
• Elektrická páska
• Servo - 10x
• Skrutkové svorky - použitých 170
• Malé skrutky dlhé ± 8 mm - použitých 80
• Arduino UNO
• Odlomová doska MPR121 Capsense - 2x
• PCA9685 Servo oddeľovacia doska
• Čierna látka
• Horúce lepidlo
• Napájanie 5V 12A

Krok 2: To by ste mali vedieť

Hrúbka akrylu a dreva, ako aj veľkosť trojuholníka sú veľmi dôležité.

Napriek tomu, že existujú 5 mm hrubé neopixelové LED pásy, cítili sme, že na tento účel nie sú dostatočne jasné. Použili sme 10 mm široké LED pásy a 2 mm hrubý akryl, čo spolu predstavuje až 12 mm. Hrúbka steny by preto mala byť tiež 12 mm, aby dizajn fungoval, v našom prípade to malo za následok 3 vrstvy 4 mm dreva.

Veľkosť trojuholníka závisí aj od toho, aký LED pásik máte, alebo od množstva, ktoré ste ochotní spájkovať. Chceli sme 9 LED na trojuholník a vybrali sme neopixelový pás s 30 LED na meter, aby sme zmestili väčší trojuholník a znížili množstvo spájkovania. S týmto nastavením by sa 3 LED diódy presne zmestili do trojuholníka bez potreby ďalšieho spájkovania. So štandardnými 60 LED diódami na meter musíte vytvoriť menšie trojuholníky alebo použiť viac LED na bočné alebo spájkovacie drôty medzi jednotlivými LED diódami.

Krok 3: Citrónový strom

Prípad First_Encounter_ pozostáva z celkovo 5 kusov, ktoré sme nastrihali laserovou rezačkou. Biela predná doska je z jedného kusu mliečne bieleho akrylu, steny puzdra sú postavené z 3 jednotlivých trojuholníkov a nakoniec je tu drevená zadná doska. K tomuto kroku je zahrnutý súbor Illustrator, ktorý je možné použiť na rezanie tvarov laserom.

Na každý požadovaný trojuholník potrebujete prilepiť stenové trojuholníky. Najväčší trojuholník má dole a najmenší hore tvorí schodisko. Dbajte na to, aby bola vnútorná strana steny čo najrovnejšia, inak LED pás nepasuje správne.

Po zaschnutí lepidla prebrúste vonkajšiu stranu steny a boky zadnej platne pod uhlom asi 30 stupňov. To umožní pohyb, ktorý chceme mať. Pokúste sa ho udržať čo najviac symetrický a podobný, aby ste zaistili správny pohyb. Ak chcete, môžete drevo (nastriekať) natrieť teraz, aby ste nakoniec dosiahli lepšiu povrchovú úpravu.

Krok 4: Oslepení svetlom

Naše Neopixely boli dodané vo vodotesnom obale, ktorý je potrebné odstrániť, aby sa pás zmestil do trojuholníka. Odrežte pásik LED na dĺžku, ktorú potrebujete pre svoje trojuholníky, v našom prípade na 9 diód LED. Na vstupnej strane, ako je naznačené šípkami, spájkujte vodiče so všetkými tromi kontaktnými bodmi (čierna = zem, žltá = vstupný údaj, červený = dátový výstup na obrázku). Na druhej strane, na výstupnej strane, spájkujte iba kábel s kontaktným bodom „údaje von“(zelená = údaje na obrázku). Uistite sa, že vodiče sú vedené pozdĺž LED pásky (pozri obrázok), inak sa nezmestia! Káble by mali byť dlhé asi 12 cm.

Izolujte koncové body elektrickou páskou, aby ste predišli skratom, pretože sa budú tlačiť k sebe.

Nakoniec po každej skupine 3 diód LED ohnite pás v bodoch prerušenia a vytvorte trojuholník.

Krok 5: Viac ako pocit

Spôsob, akým First_Encounter sníma, je kapacitné snímanie alebo kapsense. Aby capense fungoval čo najpresnejšie, potrebujeme veľkú dávku kovu, najlepšie medi. Avšak coper je dosť drahý, preto sme použili skladanú hliníkovú fóliu.

Hliníkovú fóliu je potrebné zložiť do trojuholníka, najlepšie o niečo väčšieho ako priestor vo vnútri steny. Pre našu verziu sme použili 24 vrstiev. Najľahšie je použiť odpadové trojuholníky zo steny, ktoré majú presnú veľkosť vnútornej strany steny, a preto ak ich správne zložíte, trojuholník mierne narastie.

Položte ich do tvaru S, ako je znázornené na obrázku, čo robí relatívne jednoduchý spôsob, ako zložiť trojuholník. Ak potrebujete vytvoriť veľa trojuholníkov, môže byť užitočné spojiť ich dohromady. Na konci tvaru S by ste mali zväčšiť dve strany trojuholníka, vďaka čomu bude potom zložený. Ďalej označte hliníkovú fóliu, kde je potrebné rezať, a potom ju nožnicami skutočne odrežte. Rezy tak zostanú čistejšie ako pri použití noža.

Keď začnete skladať, pomocou jedného z odpadového trojuholníka získate správnu veľkosť prvých (niekoľkých) záhybov. Pri skladaní ponechajte matnú stranu fólie vo vnútri a reflexnú stranu na vonkajšej strane, LED svetlo sa tak lepšie odrazí smerom von.

Potom v zloženom trojuholníku vytvorte dieru (v prípade potreby môžete použiť jednoduchý dierovač papiera), zhruba na rovnakom mieste ako otvor v zadnej doske. Zložte dve vrstvy a pripevnite drôt s veľkou odizolovanou časťou. Znovu zložte trojuholník a uistite sa, že drôt potom vyjde z otvoru. Neodizolovaná časť drôtu by mala byť asi 10 cm dlhá. Nakoniec na okraje otvoru pridajte nejakú (elektrickú) pásku, ktorá zabráni ich roztrhnutiu pri pretláčaní drôtov6

Krok 6: Spojte sa

Pred pokračovaním môže byť užitočné otestovať, či sú pásy LED správne spájkované.

Najľahší spôsob montáže je položiť trojuholníky brúsenej steny na stôl najširšou stranou nahor. Vložte akrylový trojuholník do steny a uistite sa, že ide až k stolu. Potom vložte pásik LED a zvnútra ho zlepte horúcou lepiacou pištoľou.

Potom cez okraje dajte elektrickú pásku, aby ste zabránili náhodnému kontaktu medzi hliníkom a pásikom LED. Pretiahnite káble z LED pásu cez otvor v hliníku a prilepte ho hliníkom k trojuholníku.

Teraz vezmite handričku a rozložte tvar, ktorý chcete vytvoriť pomocou zadných platní trojuholníkov. Medzi trojuholníkom ponechajte malý priestor, aby sa zvýšil pohyb. Potom prilepte podložky k oblečeniu na tomto mieste a tkaninu trochu odstrihnite v mieste otvoru zadnej dosky.

Nakoniec prevlečte drôty a zaskrutkujte trojuholníky na miesto.

Krok 7: Nabité kopy

Teraz, keď je všetko zostavené, pridáme do štruktúry pohyb. Pohyb bude regulovaný celkom 10 servami. Pridali sme tiež skrutkové svorky na zadnú stranu každého trojuholníka, takže systém môže byť viac -menej modulárny a ľahko sa opravuje. Dôležitým upozornením je uistiť sa, že drôty vychádzajúce zo skrutkových svoriek idú pri zavesení hore, aby nerušili pohyb.

Vzhľadom na obavy z hmotnosti sme sa rozhodli prilepiť servá na malý kus dreva a priskrutkovať tento kus na trojuholník. Rovnako zapojíme 5V pripojenia a uzemňovacie spoje servomotora a LED pásika každého trojuholníka do tej istej skrutkovej svorky, týmto spôsobom vedie z každého trojuholníka iba jeden 5V vodič a jeden uzemňovací vodič.

Krok 8: Wire to Wire

Schéma zapojenia vyzerá dosť komplikovane, ale v skutočnosti je to veľmi uskutočniteľné. Napájanie bolo rozdelené do 5 skupín, 1 skupina pre dosky Arduino a breakout a 4 skupiny pre celú inštaláciu. Číslovanie trojuholníkov začína na ľavom hornom trojuholníku, ak sa naň pozriete spredu. Preto sa číslovanie v schéme zdá byť spätné.

V podstate z každého panelu vedú 4 vodiče nahor:

• 2 vodiče na napájanie (5 V a uzemnenie) diód LED a príležitostného serva.
• 1 vodič pre výstup dát capense
• 1 vodič pre vstup servo dát

Je veľmi dôležité, aby bol prvý trojuholníkový napínací drôt spojený s prvou doskou a prvým vstupným bodom. Musia byť v poriadku, inak osvetlenie LED diód nebude správne fungovať. LED diódy sú zapojené do série (zelený vodič prechádza cez trojuholníky), preto musí zodpovedať napätie a číslo panelu, to isté platí aj pre servomotory.

Napájací zdroj a viacnásobné skrutkové svorky sme namontovali na drevený rám, čím by sa minimalizoval vplyv pohybu na spoje.

Keď je zapojenie hotové, môžete nasadiť servo hlavy a pripojiť ich k pripojeným trojuholníkom.

Krok 9: Slová

Toto je kód Arduino

Sem zadajte počet vytvorených trojuholníkov:

#define N_TRIANGLES 20

Tu zadajte počet použitých serv:

#define N_SERVOS 10

Sem zadajte počet použitých diód LED:

#define N_LEDs 180

Požadovaná rýchlosť animácie (trojuholník sa zmení na biely):

#define hueSpeed 2

Krok 10: Konečné odpočítavanie

Ďakujem a bavte sa