Doreza Arti: 10 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Doreza e Artit është një dorezë e veshur që përmban lloje të ndryshme të sensorëve për të kontrolluar grafikat e artit përmes një Micro: bit dhe p5.js Gishtat përdorin sensorë të përkuljes që kontrollojnë vlerat r, g, b dhe përshpejtuesin në mikro: bit kontrollon x, y koordinon për grafikën. Unë e krijova këtë projekt si projektin tim afatgjatë për Klasën time të Teknologjisë së Veshur si një i lartë në programin Teknologji, Arte dhe Media në CU Boulder.

Furnizimet:

• Dorashka kopshtarie
• BBC Mikro: Pak
• 3-4 sensorë Flex
• Rezistenca 10K Ohm
• Tela lidhëse (e kuqe dhe e zezë)
• Prerëse telash
• Breadboard
• Kapësa aligatorësh (të dyanshëm dhe të njëanshëm)
• Saldator
• Makine per ngjitjen e metalit
• Gjilpërë
• Fije
• Letër e parafinuar
• Kasetë
• Gërshërë
• Stilolaps dhe Laps

Hapi 1: Përkul gjurmët e sensorit

Së pari, ne do të përqëndrohemi në prodhimin e pajisjeve. Në këtë mënyrë kur arrijmë te kodimi kemi komponentin aktual të dorezës për t'u përdorur dhe testuar.

1. Për të filluar, ne do të bëjmë gjurmët në gishta që do të mbajnë sensorët e përkuljes në vend. Mbajtja e këtyre gjurmëve lejon që sensorët e përkuljes të lëvizin pak para dhe mbrapa, duke i mbajtur gjithashtu të sigurt në gisht për t'u përkulur. Së pari, rrokullisni dorezën tuaj nga brenda.
2. Merrni një sensor të përkuljes dhe vendoseni në kreshtën e mesme të gishtit. Duke përdorur një stilolaps, përshkruani sensorin e përkuljes
3. Kaloni fijen tuaj përmes gjilpërës tuaj. Jepini vetes një pjesë bujare. Lidhni një nyjë në fund të fillit.
4. Duke filluar në krye dhe në vijë, thjesht fryni harkun e sensorit të përkuljes, kaloni gjilpërën përmes dorezës nga brenda dhe shtyjeni përsëri në vijën paralele. Tërhiqeni gjilpërën deri në fund, kështu që nyja ulet në vijën që vizatuat.
5. Duke u tërhequr fort, bëni 2-3 nyje në anën tjetër. Kjo do të sigurojë që fije të mos dalë. Sigurohuni që është i shtrënguar në mënyrë që sensori i përkuljes të jetë i sigurt kundër gishtit tuaj
6. Pritini fillin duke lënë disa cm. fije në fund në mënyrë që nyja të mos zhbëhet.
7. Përsëritni hapat 2-6 për të gjithë gishtat në të cilët po lidhni sensorë fleksibël derisa të duket si imazhi i tretë i fundit.
8. Kthejeni dorezën mbrapa në mënyrë që ajo të kthehet në mënyrën e duhur. Kaloni sensorët tuaj të përkuljes përgjatë gjurmëve për t'u siguruar që ata përshtaten saktë në dorën tuaj

Hapi 2: Përdorimi i Komunikimit Serial Me Mikro: bit

Për të parë daljet nga sensorët tanë ne do të përdorim komunikim serik. Ju do të shihni se si të vendosni kodin në Makecode në hapin tjetër, por së pari ne do të mësojmë se si ta lexojmë atë nga terminali ynë. (Shënim: Unë jam duke përdorur një Mac kështu që këto hapa mund të jenë të ndryshëm në varësi të sistemit tuaj operativ. Për sistemet e tjera operative shikoni këtu).

1. Lidhni mikro tuaj: bit
2. Hapni terminalin tuaj
3. shkruani 'ls /dev/cu.*'
4. Duhet të shihni diçka që duket si '/dev/cu.usbmodem1422' por numri i saktë do të varet nga kompjuteri juaj
5. Pasi të jeni duke ekzekutuar kodin, duke shtypur 'screen /dev/cu.usbmodem1422 115200' (me numrin tuaj të portit serik specifik) do t'ju japë daljen serike të Micro: bit tuaj
6. Dalja juaj duhet të duket diçka si fotografia e mësipërme, në varësi të mënyrës se si e keni formatuar daljen tuaj!

Hapi 3: Prototipizimi i qarkut

Para se të bashkojmë të gjithë përbërësit tanë së bashku, ne do të prototipojmë qarkun dhe do të shkruajmë disa rreshta të kodit shembull për të lexuar vlerat e sensorit tonë dhe për t'u siguruar që përbërësit tanë të punojnë si duhet.

1. Duke përdorur diagramin e qarkut më sipër, prototiponi qarkun tuaj në dërrasën e bukës duke përdorur tela kërcyes, rezistorë, kapësa aligatorësh të njëanshëm dhe Micro: bit tuaj.
2. Lidhni sensorët tuaj të përkuljes me kunjat 0, 1 dhe 2.
3. Unë e përdor këtë kod për të testuar sensorët e mi fleksibël
4. Përkulini ato disa herë për të parë leximet e tyre dhe sigurohuni që po punojnë si duhet

Në kod, rreshti i fundit "serial.writeLine" është vendi ku ne po shkruajmë në daljen tonë serik. Ju mund ta formatoni këtë dalje ashtu siç dëshironi, unë e ndava çdo ndryshore me një presje, dhe pastaj e ndava atë me një presje më vonë, por kjo pjesë varet nga ju.

(Shënim: Pasi e bëra këtë hap zbulova se një nga sensorët e mi të kthesës kishte një çip në bojën përçuese dhe për këtë arsye nuk po merrte lexime të mira. Kjo është arsyeja pse disa nga fotografitë më tregojnë se punoj me 4 sensorë. Pasi e zbulova këtë, shkova deri në tre sensorë në treguesin, gishtin e mesëm dhe atë unazor. Gjithashtu zbulova se sensorët e mi të kthesës kishin gamën më të gjerë të leximit duke u përkulur në mënyrën "e kundërt", prandaj i vendosa në dorezë me bojën rezistente përballë poshtë.)

Hapi 4: Testimi i Përshpejtuesit dhe Sensorit të Dritës

Në këtë fazë, unë gjithashtu zgjodha të testoja akselerometrin dhe sensorin e dritës në Micro: bit

1. Lidhni Micro: bit tuaj me kompjuterin tuaj
2. Shkarkoni këtë kod
3. Pastaj testova sensorët e përshpejtuesit, dritës dhe përkuljes së bashku me këtë kod

(Shënim: Ishte në këtë pikë që kuptova se nuk mund të përdorni kunjat dhe sensorin e dritës në të njëjtën kohë, kështu që nuk e kam përdorur sensorin e dritës në finalen time, por doja që ju të jeni në gjendje të shihni se si të lexoni sensori i dritës nëse keni nevojë!)

Hapi 5: Saldimi i sensorëve të përkuljes

Tani do të fillojmë të bashkojmë përbërësit tanë së bashku! Kjo është një pjesë emocionuese, por është e rëndësishme të ecësh ngadalë dhe të kontrollosh që gjithçka po funksionon ashtu siç shkon, në mënyrë që të mos arrish deri në fund, të kesh diçka që nuk funksionon dhe të mos jesh i sigurt se ku shkoi keq! Unë sugjeroj që të përdorni kapëset tuaj të dyfishtë të aligatorit këtu për të kontrolluar se çdo sensor akoma funksionon pasi telat dhe rezistorët të jenë bashkuar së bashku.

1. Merrni sensorin dhe kasetën tuaj të përkuljes ose vendosni një objekt të rëndë mbi të për ta mbajtur atë në vend.
2. Merrni rezistencën tuaj 10K Ohm dhe prerë pjesën më të madhe të skajit në mënyrë që plumbi të jetë afërsisht i gjatë sa plumbi në sensorin e përkuljes.
3. Merrni hekurin tuaj të saldimit dhe shtypeni atë si në rezistencën ashtu edhe në prizën e sensorit të përkuljes derisa të nxehen
4. Merrni saldatorin tuaj dhe shtypeni në hekurin e nxehtë pasi fillon të shkrihet mbi përbërësit. Ju duhet vetëm sa për të mbuluar telat.
5. Hiqeni hekurin. Këtu vendosa dorezën tjetër të kopshtarisë dhe mbajta rezistencën dhe telin në vend ndërsa saldimi ishte ftohur.
6. Mbërtheni një copë të gjatë tela të kuqe dhe vendoseni në lidhësin e saldimit, ku takohen sensori i rezistencës dhe përkuljes. Përsëritni hapat 4-5. Ky është tela analog pin.
7. Mbërtheni një copë tela të gjatë të zezë dhe vendoseni në fund të plumbit tjetër. Përsëritni hapat 4-5. Ky është tela juaj e tokëzimit.
8. Mbërtheni një copë teli të gjatë të kuq dhe kapni skajin tjetër të rezistencës, kështu që është afërsisht sa ana e mëparshme. Përsëritni hapat 4-5. Ky është tela juaj e energjisë.
9. Përsëritni hapat 1-8 për pjesën tjetër të sensorëve tuaj të përkuljes.
10. Lërini telat tuaj të gjatë në mënyrë që të keni hapësirë për të punuar me to për t'i bërë ato gjatësinë e duhur më vonë kur t'i vendosni në Micro: bit.

Hapi 6: Lidhja në Mikro: bit dhe Montimi i Dorezës

Tani që sensorët tanë janë gati, ne do të fillojmë të bashkojmë mikro: bit dhe montojmë dorezën. Mos harroni përsëri për të provuar ndërsa shkoni, duke përdorur kapësa aligatori për t'u siguruar që përbërësit janë ende duke punuar pasi t'i bashkoni ato së bashku.

1. Vendosni sensorët dhe Micro: pak në dorezë për të marrë një ide se ku duhet të shkojnë telat dhe sa kohë duhet të jenë.
2. Përfundoni një tel të kuq rreth kunjit të energjisë. Përdorni prerës teli për të hequr tela dhe për të lënë boshllëqe të hapura në të cilat do të lidhni tela tuaj. Bëni këtë edhe për telin e tokëzimit.
3. Përshkruani dorezën që nuk po përdorni. Kjo do të na ndihmojë të bashkojmë gjithçka së bashku dhe të marrim gjatësinë e gjërave të sakta. Ju do të bëni gjithçka mbrapsht edhe pse kështu kontrolloni dy herë se po i bashkoni gjërat në rrugën e duhur!
4. Vendoseni mikro -në tuaj: përafërsisht aty ku dëshironi të vendoset në dorën tuaj. Bëni shenja se toka dhe telat e rrymës ulen.
5. Ngjiteni telin, fuqinë ose tokëzimin, në vend.
6. Ngjiteni sensorin tuaj të përkuljes në vend.
7. Pritini telin e rrymës në mënyrë që të kalojë shenjën e tij në të gjithë linjën e energjisë.
8. Lidhini këto pjesë së bashku.
9. Përsëritni hapat 5-8 për telat e tjerë të energjisë, dhe për telat e tokëzimit.
10. Merrni Micro: bit dhe vendoseni nën telat e sapo bashkuar. Lidhni fuqinë dhe tokën në kunjat e sakta.
11. Mbërtheni telat analoge në mënyrë që të kalojnë pak nga fundi i kunjave dhe mund të mbyllen në anën e përparme.
12. Lidhni telat në kunjat e sakta.
13. Kam gjetur se leximet e mia ishin më të mirat dhe më të qëndrueshme kur të gjitha telat (fuqia, toka dhe analoge) preknin pjesën e përparme dhe të pasme të kunjave.
14. Një pistë me një pistë, shtyni sensorët e përkuljes lart gishtërinjve njëkohësisht.
15. Pasi të jenë vendosur sensorët, vendosni dorezën dhe sigurohuni që përshtatja të jetë e drejtë. Nëse keni nevojë të shtoni këngë, ose të rregulloni vendosjen e tyre, bëjeni këtë tani.
16. Sapo sensorët të shtrihen aty ku dëshironi, shënoni se ku duhet të lidhni Micro: bit në vend. Ju mund të përdorni vrimat e vogla në të dyja anët e butonave A dhe B ose të përdorni vrimat për kunjat. Përdorni gjilpërën dhe fijen tuaj për ta lidhur në vend në dorën tuaj

Urime! Komponentët e harduerit për dorezën tani janë të kompletuara!

Hapi 7: Kodi mikro: bit

Tani do t'ju tregoj përmes kodit Micro: bit. Ju jeni më se të mirëpritur për ta bërë këtë kod atë që dëshironi, por unë doja të kaloja dhe të shpjegoja gjithçka në mënyrë që të shihni se çfarë bëra, si e bëra dhe pse! Kodin tim mund ta gjeni këtu.

1. Linjat 1-31. Këtu po përdor funksione të paracaktuara me të cilat vjen mikro: bit.

   • Shtypja A zvogëlon numërimin, që është përzgjedhja e grafikave në dispozicion. Pasi të keni arritur 0, ai kthehet në numrin më të lartë.
   • Shtypja e B rrit numrin, sapo të arrini numrin më të madh të grafikave në dispozicion, ai kthehet në 0.
   • Nëse grafiku aktual që keni zgjedhur nuk është ai që është duke u vizatuar, shtypja A dhe B njëkohësisht zgjedh grafikun e ri.
   • Nëse grafiku aktual që keni zgjedhur është i njëjtë me atë që vizatohet, shtypja A dhe B njëkohësisht mbush formën nëse mund të ketë një mbushje.
   • Shkundja e mikro: bit vendos ndryshoren e fshirjes në 1 e cila i thotë p5.js të fshijë kanavacën dhe të fillojë në të zezë. Ai ndalon vrapimin për një sekondë dhe më pas e vendos atë në 0 në mënyrë që përdoruesi të vazhdojë të vizatojë.

2. Linjat 32-64 po vendosin variablat e mi. Ishte e rëndësishme të përdorni shumë variabla në mënyrë që shumica e vlerave të mos ishin të koduara. Ato mund të ndryshojnë me dorezën dhe gjithashtu lehtë të ndryshohen në një vend në vend që të përditësojnë një mori vlerash në të gjithë vendin. Do të veçoj disa nga ato më të rëndësishmet.

   • Madhësia e kanavacës është ajo që është mirë të kesh në një ndryshore për tu përditësuar në varësi të madhësisë së kanavacës sime. Njësoj me formënHigh. Ndërsa shtoj ose heq qafe grafikë, mund ta azhurnoj atë numër këtu.
   • Variablat e larta dhe të ulëta më lejojnë të mbaj shënim nivelin e lartë dhe të ulët aktual për sensorët dhe të kem një gamë të kalibrimit të vazhdueshëm. Kjo është e rëndësishme pasi secili person që vesh doreza do të ketë gamë të ndryshme të lëvizjes dhe për këtë arsye lartësi dhe ulje të ndryshme që ata janë në gjendje të arrijnë.
3. Linjat 66-68 janë duke lexuar në vlerat analoge nga kunjat për sensorët fleksibël

4. Linjat 69-74 po kalibrojnë vlerën e lartë për gishtin tregues.

   • Nëse arrihet një lartësi e re, e vendos atë si lartësinë.
   • Rikalibron gamën e atij gishti.
   • Përdor atë gamë të re për hartëzimin e ngjyrave
5. Linjat 75-80 po kalibrojnë vlerën e ulët për gishtin tregues.
6. Linjat 81-104 po bëjnë të njëjtën gjë si 4 & 5 për gishtat e mesit dhe unazën.

7. Linjat 105-107 janë duke i lidhur vlerat e mia të sensorit fleksibël në vlerat e ngjyrave 0-255 (ose ngjyraNga ngjyra Niveli i lartë, nëse nuk po e bëj gamën e plotë)

   • Funksioni i ndërtuar në hartë nga Makecode nuk po më jepte një hartë të shkëlqyeshme, duke pasur parasysh gamën e kufizuar që po merrja nga sensorët e mi. Kështu që unë bëra funksionin tim të hartës.
   • Ja si funksionon. Gama e hyrjes së secilit gisht përcaktohet nga ai (vlera më e lartë - vlera më e ulët). Gama e ngjyrave, e cila është gjithashtu (vlera më e lartë e ngjyrave - vlera më e ulët e ngjyrave) ndahet me secilën gamë të gishtërinjve. Ky numër është i rrumbullakosur me numrin e plotë më të ulët dhe është herësi.
   • (Vlera aktuale e sensorit - vlera më e ulët e sensorit) ju jep vlerën brenda intervalit. Duke e shumëzuar këtë me herësin që gjetëm më sipër dhe duke shtuar vlerat më të ulëta të ngjyrave ju jep një vlerë të përcaktuar nga sensori, tek ngjyra, brenda gamës së ngjyrave.
8. Linja 109 po lexon në vlerën e katranit (lart e poshtë).
9. Linjat 110-115 po kalibrojnë të lartë dhe të ulët për këtë vlerë
10. Linja 116 lexon në vlerën e rrotullës (majtas dhe djathtas).
11. Linjat 117-122 po kalibrojnë të lartë dhe të ulët për këtë vlerë
12. Linjat 123-126 hartojnë vlerat e katranit dhe rrotullimit në madhësinë e kanavacës dhe i rrumbullakosin ato në numra të plotë.
13. Linja 127 shkruan variablat në daljen serike duke përdorur serial.writeLine, duke ndarë çdo vlerë me presje dhe hapësirë ",", për ta analizuar më vonë.

Pasi të keni kodin se si ju pëlqen, shkarkojeni dhe tërhiqeni atë nga shkarkimet tuaja në Micro: bit (duhet ta shihni në "Locations" në anën e majtë të gjetësit tuaj) për të ngarkuar kodin në Micro: bit

Hapi 8: Komunikimi serik me P5.js

Për të komunikuar në mënyrë serike me p5.js, ne kemi nevojë për një mjet shtesë. Për të mësuar më shumë rreth asaj që shkon prapa skenave të komunikimit serik, unë sugjeroj të lexoni këtë artikull.

1. Shkarkoni një version të aplikacionit p5.js nga kjo lidhje. Unë kam versionin Alpha 6, por çdo do të funksionojë.
2. Përdorni këtë model p5.js për të komunikuar në mënyrë serike. Për ta konfiguruar, futni emrin tuaj të saktë të portit serik për portName në rreshtin 12. Ky është emri që kuptuam në hapin 2.
3. Lidhni Micro: bit tuaj me kompjuterin tuaj
4. Hapni aplikacionin serik p5.js.
5. Zgjidhni portin tuaj nga lista e porteve dhe mos bëni asgjë tjetër. As shtypni hapur! Thjesht zgjidhni portin tuaj nga lista juaj.
6. Shtypni drejtimin në modelin serik të p5.js. Ju duhet të jeni në gjendje ta shihni atë të hapur dhe do t'ju lexojë vlera null pasi nuk kemi shkruar kod për të analizuar prodhimin tonë serik ende.

Tani ne mund të komunikojmë në mënyrë serike nga mikroja jonë: bit në p5.js!

Hapi 9: Kodi P5.js

Tani do të hidhemi në kodin p5.js. Këtu lexojmë vlerat dalëse serike dhe i përdorim ato për të krijuar art.

1. Siç e përmenda në hapin e mëparshëm, sigurohuni që emri i portit në rreshtin 12 të jetë emri specifik i portës tuaj të kompjuterit.
2. Në funksionin e konfigurimit (), në rreshtat 32-33, shtova majtas dhe djathtas Buffer me createGraphics, e bëra këtë për të ndarë kanavacën në mënyrë që njëra pjesë të përdoret për vizatim, dhe pjesa tjetër të shfaqë drejtime, dhe të tregojë cilën grafik ju shikoni ose lëvizni nëpër të.
3. Funksioni draw () thërret funksionet që kam bërë për të krijuar veçmas leftBuffer dhe rightBuffer. Gjithashtu përcakton se ku fillon këndi i sipërm i majtë i secilit tampon.
4. Funksioni drawRightBuffer () shfaq të gjithë tekstin për drejtimet dhe zgjedhjet grafike

5. Funksionet drawLeftBuffer () shfaqin të gjitha grafikat.

   • Linja 93 gjeneron rastësisht një vlerë për vlerën alfa. Kjo është kështu që të gjitha ngjyrat kanë vlera të ndryshme transparence për ta bërë atë të duket më interesante. Po të kisha 4 sensorë fleksibël do të kisha përdorur të katërtin për këtë!
   • Linja 94 vendos vlerën e goditjes në vlerat r, g, b të përcaktuara nga sensorët e përkuljes
   • Linjat 96-102 mund të mos komentohen për të provuar se si funksionon doreza pa e përdorur dorezën duke përdorur miun në vend. Zëvendësoni rreshtin 102 me grafikë nga pjesa tjetër e funksionit.
6. 104-106 fshini kanavacën kur dora tundet duke vendosur sfondin e kanavacës në të zezë
7. 108-114 kontrolloni mbushjen e formave kur A+B shtypen dhe zgjidhen dhe forma aktuale është e njëjtë
8. 117-312 janë vendet ku shfaqen grafikat. Ky është pjesa më e madhe e kodit dhe pjesa për t'u bërë krijues! Unë sugjeroj të shikoni referencën p5.js për të kuptuar më mirë se si të kontrolloni format. Kam përdorur rrotullimin dhe katranin për të kontrolluar pozicionet x, y dhe për të ndryshuar madhësinë e formave dhe grafikave, dhe siç e përmenda më herët, përdorën. sensorët e përkuljes për të kontrolluar ngjyrën. Këtu mund të bëheni krijues! Luani me atë që p5.js ka për të ofruar dhe dilni me grafikat tuaja argëtuese për t’i kontrolluar! Këtu kam vendosur edhe përshkrimin për CurrentShape që shfaqet në rightBuffer.
9. 318-460 Vendosa përshkrimin për Figurën e zgjedhur.

10. Linjat 478-498 janë funksioni serialEvent (). Këtu marrim të dhënat serike.

    • Në rreshtat 485-486 vendosa proll dhe ppitch (rrotullimi i mëparshëm dhe katran) në vlerat e mëparshme të rrotullimit dhe katranit.
    • Në linjën 487 i ndava të dhënat në ",". Unë e bëj këtë sepse kam shkruar që të dhënat të ndahen me presje. Ju do të vendosni këtu çdo gjë që i ndani ndryshoret tuaja. Këto ndryshore futen në grupin e numrave.
    • Pastaj në rreshtat 488-496 i vendos ndryshoret në elementin përkatës në grup dhe i përkthej ato nga një varg në një numër. Unë i përdor këto variabla gjatë funksionit drawLeftBuffer () për të kontrolluar grafikën.

Kjo shumë e përmbledh kodin dhe përfundon projektin! Tani mund ta shohim dorezën që punon në veprim.

Hapi 10: Produkti Final

Këtu janë disa fotografi të dorezës së përfunduar, si dhe disa vepra arti që ajo krijoi! Shikoni videon demo për ta parë atë në veprim!