Moduli i murit akustik SonicMoiré: 8 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Ky modul muri "SonicMoiré" është krijuar për të qenë në përputhje me shtëpitë e wikihus, ne synojmë ta përdorim atë si pjesë të fasadës. Qëllimi i tij i mëparshëm ishte të filtrojë frekuenca të caktuara jashtë spektrit të zhurmës dhe për këtë arsye të zvogëlojë ekspozimin e zhurmës brenda dhomës ose të zvogëlojë tingulli që dëgjoni jashtë tij. Efektet do të ishin më të mirat nëse i gjithë muri juaj do të ishte i përbërë nga module të tilla (dhe gjithashtu dhoma juaj do të dukej krejtësisht e zbukuruar:)).

Ky projekt ishte pjesë e Multimodal Media Madness 2014, e organizuar nga katedra për Dizajn Arkitektural të Ndihmuar me Kompjuter (CAAD) dhe Grupi i Kompjuterizimit të Mediave të Universitetit RWTH Aachen. Për më shumë Smart Skins, ju lutemi kontrolloni këtë faqe:

Moduli përbëhet nga një kornizë (nëse keni një shtëpi wiki, mund ta ndërtoni në atë vend) me dy pllaka të shpuara në anën e përparme të së cilës njëra mund të zhvendoset kundër tjetrës. Formacionet e ndryshme që vrimat ndërtojnë kur zhvendosen supozohet se filtrojnë frekuenca të caktuara jashtë spektrit të zhurmës. Ky quhet efekt Moiré, ideja bazohet në absorbuesit Helmholtz (shndërrues të pllakave të shpuara).

Ne shtuam disa ndriçim prapa për efekte vizuale. Moduli duket vërtet hipnotik;)

Kjo është pak më shumë punë sesa thjesht një projekt i fundjavës, por ne po ju japim softuerin që kemi shkruar në mënyrë që të kurseni pak kohë. Nëse ju pëlqen ta bëni këtë një projekt edhe më të madh, prapëseprapë mund të shkruani softuerin tuaj.

Materiale:

Druri për kornizë (1.8 cm i gjerë)

Druri për 2 pllaka të shpuara dhe pllaka e pasme (2mm)

Finnboard (dërrasë/karton i pulpës së drurit për ngjitjen e LED -ve, 2mm, material për lazer/modele. Alternativë: dru i hollë)

Pjesë druri e prerë për tu prerë në 7 kube të vogla (2 x 2 x 1.9 cm)

Arduino Uno

Arduino SpectrumShield-v14 (Sparkfun)

Mikrofon i hollë (fole)

Rasberry Pi B

Mikro USB kabllo USB

Kabllot për të lidhur pajisjet elektronike

Rezistencë 470 Ohm

Breadboard

9 LED RGB WS2812 (ose LED të tjerë që mbështesin bibliotekën Adafruit NeoPixel që kemi përdorur)

Kabllot dhe meshkujt për të lidhur LED -të (në rast se nuk përdorni një shirit LED të paravendosur)

Sensori tejzanor i distancës HC-SR04

Vida

Grepa dhe sythe të vogla të vidhosshme

Shirita gome shtëpiake

Disa tela të hollë dhe mjaft të fortë (fijet do të bëjnë)

2 Servos Hitech HS 311 (ose një model tjetër në varësi të peshës së pllakës suaj të drurit, e jona është <400g)

Petë ose letër mat (rreth 50 x 50 cm)

Bojë (ne zgjedhim të zezën për më shumë kontrast)

Shirit & ngjitës i lëngshëm

Furnizimi me energji DC (6-12 V, 2 A)

Në rast se shkoni me një furnizim me energji 12 V keni nevojë për një konvertues të tensionit në 6 V për LED, servos dhe sensorë.

Mjetet:

Shaper (ose ndonjë alternativë)

Laser Cutter (ose ndonjë alternativë)

Kaçavidë dhe kaçavidë pa tela

Stërvitje

Hekur bashkues dhe pajisje shtesë (jo të nevojshme nëse keni shirita LED të gatshëm për përdorim)

Hapi 1: Korniza

Në rast se nuk keni ende një shtëpi (wiki) për ta ndërtuar në modul, si ne, ose dëshironi ta ndërtoni atë vetëm për argëtim dhe pamje, përdorni një kornizë për të ndërtuar modulin në të.

Ne përdorim një kornizë që thjesht mund ta lidhni dhe ta ndani përsëri, ndërsa asgjë nuk është ngjitur akoma për ta bërë më të lehtë bartjen e tij. Prandaj prerë pjesët me masat e mëposhtme (duke përdorur një formës ose çfarëdo që keni, shikoni fotografitë tona për më shumë orientim):

2 x Pllaka e sipërme/e poshtme: 28 x 52.5 cm me shtesa 15.5 x 5 cm në mes të anëve minus 3 x 3 cm vrima në mes të shtesave 2 cm nga fundi.

2 x Pllakë anësore: 28 x 66.5 cm me vrima prej 1.9 x 15.5 cm në skajet të cilat janë 5 cm nga skajet.

4 x pjesë U me një anë të gjatë 10 cm dhe dy anë 8 cm që janë 3 cm të gjera. Për thjeshtësi, ato në të vërtetë nuk formohen si U, por mund të kenë qoshe.

Lidhni pjesët së bashku me pjesët me vrimat e gjata në anët, pjesët e tjera si poshtë dhe sipër dhe pjesët e vogla U për t'i mbajtur ato së bashku. Pjesët U mund të lidhin së bashku dy nga këto korniza në rast se dëshironi të zgjeroheni. Në rast se jeni plotësisht të sigurt që dëshironi vetëm një modul, natyrisht që mund t'i modifikoni ato;)

Çdo gjë përshtatet? Vazhdo!

Shënim: "djathtas" dhe "majtas" në përshkrim tani do t'i referohen anës së djathtë dhe të majtë të kornizës siç tregohet në figurë (shihet nga pjesa e pasme e modulit pasi pllakat e shpuara janë pjesa e përparme).

Hapi 2: Pllakat e shpuara

Formoni pllakat dhe i shponi me formësuesin tuaj ose çfarëdo që mund të keni në dispozicion, ne përdorim paraqitjen në figurë. Nëse ju pëlqen ju duhet të jeni në gjendje të përdorni një plan tjetër për vrimat nga tonat pa ndryshuar efektin përderisa vrimat tuaja nuk janë shumë të mëdha dhe vrimat tuaja kanë madhësi të ndryshme. Pllaka e përparme duhet të jetë 56 x 56 cm dhe distanca nga vrimat duhet të jetë 5.5 cm në të gjitha anët, pllaka më e vogël e lëvizshme 51 x 51 cm me vetëm 0.5 cm distancë.

Hiqeni kornizën dhe vidhosni 4 grepat në kornizë, gjithmonë 2 në pjesën e sipërme dhe të djathtë të kornizës. Grepat duhet të jenë sa më afër buzës së gjatë të pjesëve të kornizës. Kur vendosni përsëri kornizën së bashku, distanca në pjatën tjetër më të afërt duhet të jetë rreth 5 cm (fotografitë mund të ndihmojnë).

Vidhosni pllakën më të madhe në kornizën tuaj në qoshe, shënoni në cilin drejtim ta ktheni pjatën tuaj të dytë në mënyrë që modeli i pllakave të jetë identik. Ju me të vërtetë dëshironi ta shënoni këtë.

Tani shtoni pjatën e dytë. Prandaj tërhiqni shiritat e gomës përmes dy vrimave në pjatën tuaj, ngjiteni pjesën tjetër të brezit përmes lakut që rezulton dhe varni pllakën në grepat që keni futur në kornizë. Shënim: Nga cilat vrima në pjatë ju duhet të përdorni varet nga shiritat tuaj të gomës. Pllaka supozohet të varet afërsisht një rresht vrimash sipër dhe në të djathtë të modelit të pllakës më të madhe kur goma është në gjendje pasive. Thjesht provoni disa vrima dhe përmirësojeni derisa pllaka të jetë në pozicionin e duhur.

Hapi 3: Disa ngjyra

Merr pak bojë! E zeza (ose një ngjyrë tjetër e errët) formon një kontrast të bukur me dritën brenda.

Ne vendosëm të përdorim bojë me llak për të përhapur bojën në mënyrë më të barabartë. Nëse jeni më krijues, ndjehuni të lirë.

Prandaj hiqni pllakat nga korniza juaj përsëri, aplikoni bojën tuaj në anët e përparme të të dy pllakave të shpuara dhe prisni derisa të thahet.

Hapi 4: Petë/Letër

Tani ngjitni fletë metalike ose letër mat në anën e pasme të pjatës më të vogël. Ne përdorim letër transparente nga një dyqan furnizimesh arti, por çdo material që shpërndan dritën do të funksionojë.

Pritini vrima të vogla në letrën tuaj në mënyrë që shiritat dhe telat e gomës të kalojnë dhe ngjiteni letrën në anën e pasme të pllakës (në anën pa ngjyrë). Vargjet do të bashkëngjiten në hapin tjetër, kështu që shikoni se ku duhet të jenë më parë.

LED -të nuk duhet të jenë të dukshme si LED individuale më vonë, por më shumë si një shkëlqim i përgjithshëm, të gjitha për shkak të letrës.

Hapi 5: Servos

Vidhosni sythe metalike në kornizën tuaj në anën e poshtme dhe të majtë. Supozohet se ato janë në mes të pllakave dhe sa më afër skajit të jetë e mundur pa prekur pllakën më të vogël të shpuar.

Për servo përdorni një bashkim me vetëm një krah dhe lidhni një sythe metalike në vrimën e tij më të jashtme.

Tani bashkoni servot në kornizën tuaj. Pritini zare të vegjël druri (rreth 2 x 2 x 1.9 cm), vidhosni dy prej tyre në secilën servo siç tregohet në figurë. Ne shpuam vrima të vogla në to së pari sepse zaret tona do të ndaheshin lehtë dhe duhej të ishim pak më të kujdesshëm.

Në anën e majtë dhe të poshtme, lidhni një copë vargu në një vrimë në mes të pllakës tuaj më të vogël dhe drejtojeni skajin tjetër të saj përmes lakut metalik. Nëse dëshironi të përdorni fije siç ju sugjerojmë merrni disa shtresa të tij. Një shtresë mund të jetë e mjaftueshme, por pasi të gjitha tërheqjet janë në këto pjesë të vargut, është në rregull të jesh pak paranojak.

Vidhosni servot në pjesën e poshtme dhe të majtë të kornizës duke përdorur zaret e bashkangjitura (hapni sërish vrimat nëse është e nevojshme). Krahu i servos duhet të jetë në lartësinë e lakut metalik dhe servos janë shtrirë anash. Pastaj lidhni vargun në lak në bashkimin e servo. Vargu duhet të jetë sa më i tensionuar të jetë e mundur kur servo është në pozicionet e tij të paracaktuara.

Tani mund të filloni të testoni servot me arduino. Nëse keni nevojë për ndihmë se si t'i lidhni servos me arduino -n tuaj referojuni paraqitjes së qarkut në hapin 8 (Mbyllja e Kutisë).

Hapi 6: Sensori i mikrofonit dhe distancës

Shponi një vrimë në skajin e sipërm të pllakës më të shpuar më të jashtme që është mjaft e madhe për të ngjitur mikrofonin tuaj. Kini kujdes ta vendosni mikrofonin sa më afër buzës që të jetë e mundur në mënyrë që të mos prekë pjatën e dytë.

Meqenëse mikrofoni ynë ishte pak i dobët, ne vendosëm një përforcues midis mikrofonit dhe arduino.

Ne menduam se do të ishte mirë që moduli të bashkëveprojë pak me njerëzit, kështu që shtuam gjithashtu një sensor tejzanor të distancës. Kur njerëzit vijnë pranë modulit mund ta zbulojnë atë dhe të bëjnë një shfaqje të vogël dhe të ndryshojnë ngjyrën e dritës - mirë, ne jemi pak të kotë. Me siguri shton pak argëtim.

Hapi 7: LED dhe Furnizimi me energji elektrike

Për ta bërë të gjithë të duket vërtet e lezetshme, ne shtojmë dritat e prapme. Vetëm 9 LED e bëjnë modulin të duket mjaft spektakolar në një dhomë të errët.

Prandaj përgatitni 3 shirita me 3 LED në to që më vonë do të lidhen për të formuar një shirit më të gjatë. Për dy nga shiritat, lidhni kabllot me gjatësi rreth 14-15 cm midis LED-ve dhe deri në skajet. Për përdorim më të lehtë ne shtuam meshkuj në të dy skajet. Shiriti i tretë është i përgatitur në mënyrë të ngjashme, por me kabllo dhe meshkuj vetëm në një skaj, fundi i lirë do të jetë fundi i brezit të përgjithshëm. Kini kujdes nëse përdorni WS2812, ato kanë një skaj me etiketën DI (të dhënat brenda) dhe tre skajet me DO (të dhënat jashtë). Ju dëshironi të lidhni një skaj DO me skajin DI të LED -it tjetër. LED -i i fundit në shiritin tuaj të tretë duhet të ketë skajin e tij DI të lidhur me LED më parë dhe pa kabllo në skajet DO.

Për të bashkangjitur LED -të në kornizë përgatitni 3 drejtkëndësha të gjata të dërrasës së finit (përdorni një prerës me lazer ose një prerës & sundimtar të gjatë, 52, 5 x 2 cm). Ato duhet të futen vertikalisht në kornizën tuaj, prandaj matni së pari, është mirë nëse ato janë 2-3 mm shumë të shkurtra.

Ngjiteni çdo shirit LED në njërin nga drejtkëndëshat duke filluar me LED -in e mesëm në mes të tabelës së finit. Shënoni në cilat anë janë skajet DI dhe DO të shiritave LED pasi nuk mund të shihni më anën e poshtme të LED -ve.

Bashkangjitni kubet e mbetura të drurit në një skaj të secilit modul LED duke përdorur një stapler. Moduli fundor i shiritave ka nevojë për zaret e tij në skajin DO (foto: numri 3), një nga të tjerët në skajin DI (2) dhe ai i mbetur në skajin DO (1).

Tani vidhosni modulet LED në krye të kornizës tuaj në distanca të barabarta, vendosini ato pranë buzës së pasme (ajo pa pllaka). Moduli 1 ka mbetur, 2 është në mes dhe 3 në të djathtë. Nëse zaret tuaja ndahen lehtësisht, mos harroni t'i shponi ato së pari.

Lidhni modulet 1 dhe 2 në krye dhe modulet 2 dhe 3 në fund. moduli 1 tani duhet të ketë një fund DI falas në fund të cilin mund ta lidhni me arduino tuaj për testim. Ka nevojë për 5 V & pa rezistencë për furnizimin me energji elektrike. Vini re se të dhënat e dhëna kanë nevojë për një pin analog dhe nuk duhet të lidhen drejtpërdrejt, por me një rezistencë 470 Ohm në mes. Nëse nuk vendosni një midis LED -it të parë në shirit ka shumë të ngjarë të shembet. Referojuni paraqitjes së qarkut në hapin 8 (Mbyllja e Kutisë).

Nëse dëshironi të provoni LED -të përdorni bibliotekën Adafruit Neopixel, është mjaft e lehtë për tu kuptuar.

Fatkeqësisht arduino nuk ka ende furnizim me energji elektrike. Kështu që ju nevojitet furnizimi me energji elektrike, lidhni arduino GND me tokën e furnizimit me energji dhe fuqinë me kunjin VIN. Paraqitja e qarkut në hapin 8 do t'ju ndihmojë.

Hapi 8: Mbyllja e Kutisë

Sigurohuni që pajisjet elektronike të jenë të lidhura si në paraqitjen e qarkut. Furnizimi me energji elektrike mund të ndryshojë në varësi të tensionit tuaj të hyrjes. Importantshtë e rëndësishme të mbani mend edhe pse fuqia, që furnizon sensorët tuaj, servos dhe dritën e pasme nuk duhet të rrjedhë nëpër arduino, por që secili të arrijë atje tensionin e duhur (arduino 7-12 V, sensorë etj. 6-7 V) nga furnizimit dhe janë bashkangjitur në terrenin e përbashkët. Kjo është për shkak se arduino nuk po ndërtohet për të trajtuar rrymat mbi 1 Amper.