Pierwsze_spotkanie_: 10 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

First_Encounter_ to interaktywna instalacja oparta na Arduino, opracowana na potrzeby kursu Physical Interaction Design and Realization w KTH w Sztokholmie. First_Encounter_ to wisząca instalacja artystyczna składająca się w naszym przypadku z 20 trójkątnych modułów. Ponieważ użyty kod jest również modułowy, od Ciebie i zdolności obliczeniowych Arduino zależy określenie, ile trójkątów chcesz dla swojej wersji.

Ciężka praca nad kolejnym projektem wymaga muzyki, oto playlista First_Encounter_:

• Niczego jeszcze nie widzieliście - przester Bachmana-Turnera
• Gorące rzeczy - Donna Summer
• Powinieneś wiedzieć - Alanis Morissette
• Drzewo cytrynowe - Ogród głupców
• Oślepieni przez światło - pas ziemi Manfreda Manna
• Więcej niż uczucie - Boston
• Chodźcie razem - The Beatles
• Pompowane kopnięcia - wspieraj ludzi
• Drut do drutu - Razorlight
• Słowa - Bee Gees
• Ostatnie odliczanie – Europa

Krok 1: Gorące rzeczy

Materiały, których potrzebujesz. Dokładna ilość, jakiej potrzebujesz, będzie zależeć od liczby trójkątów, które chcesz zrobić:

• Drewno do cięcia laserowego o grubości 4mm
• Mlecznobiały akryl do cięcia laserowego (2mm)
• Klej do drewna
• Papier ścierny
• Taśma LED NeoPixels, 30 diod LED na metr, 6 metrów (180 diod LED)
• Folia aluminiowa
• Przewody elektryczne - ±70 metrów różne kolory
• Taśma elektryczna
• Serwa - 10x
• Zaciski śrubowe - 170 używanych
• Małe wkręty o długości ±8 mm - używane 80
• Arduino UNO
• MPR121 Tablica zaciskowa Capsense - 2x
• PCA9685 tabliczka zaciskowa serwomechanizmu
• Czarna tkanina
• Gorący klej
• Zasilacz 5V 12A

Krok 2: Powinieneś wiedzieć

Bardzo ważna jest grubość zarówno akrylu, jak i drewna oraz wielkość trójkąta.

Chociaż istnieją paski LED Neopixel o grubości 5 mm, uznaliśmy, że nie są wystarczająco jasne do tego celu. Użyliśmy taśm LED o szerokości 10 mm i akrylu o grubości 2 mm, co daje łącznie do 12 mm. Dlatego też grubość ściany musi wynosić 12 mm, aby projekt zadziałał, co w naszym przypadku daje 3 warstwy drewna o grubości 4 mm.

Rozmiar trójkąta zależy również od posiadanej taśmy LED lub ilości, którą chcesz wlutować. Chcieliśmy mieć 9 diod LED na trójkąt i wybraliśmy pasek Neopixel z 30 diodami LED na metr, aby pomieścić większy trójkąt i zmniejszyć ilość lutowania. Przy takim ustawieniu 3 diody LED zmieściłyby się dokładnie w trójkącie bez potrzeby dodatkowego lutowania. Przy standardowych 60 diodach LED na metr rolki, musisz wykonać mniejsze trójkąty lub użyć więcej diod LED na stronę lub przewodów lutowniczych pomiędzy pojedynczymi diodami LED.

Krok 3: Drzewo cytrynowe

Obudowa First_Encounter_ składa się w sumie z 5 sztuk, które wycinamy wycinarką laserową. Biała płyta przednia to jeden kawałek mlecznobiałego akrylu, ścianki obudowy zbudowane są z 3 pojedynczych trójkątów, a na końcu znajduje się drewniana płyta tylna. Do tego kroku dołączony jest plik programu Illustrator, którego można użyć do laserowego wycinania kształtów.

Dla każdego trójkąta, który chcesz, musisz skleić ze sobą trójkąty ścienne. Największy trójkąt biegnie na dole, a najmniejszy na górze, tworząc kształt przypominający schody. Upewnij się, że wnętrze ściany jest możliwie płaskie, w przeciwnym razie pasek LED nie będzie pasował prawidłowo.

Po wyschnięciu kleju wyszlifuj zewnętrzną stronę ściany i boki backplate backplate pod kątem około 30 stopni. Pozwoli to na ruch, jaki chcemy mieć. Staraj się, aby była jak najbardziej symetryczna i podobna, aby zapewnić prawidłowy ruch. Jeśli chcesz, możesz teraz (spray) pomalować drewno, aby ostatecznie uzyskać lepsze wykończenie.

Krok 4: Oślepieni światłem

Nasze Neopiksele zostały dostarczone w wodoodpornej obudowie, którą należy zdjąć, aby pasek zmieścił się w trójkącie. Przytnij taśmę LED na długość potrzebną do wykonania trójkątów, w naszym przypadku 9 diod LED. Po stronie wejściowej, jak wskazują strzałki, przylutuj przewody do wszystkich trzech styków (czarny = masa, żółty = wejście danych, czerwony = wyjście danych na rysunku). Z drugiej strony, po stronie wyjściowej, przylutuj tylko przewód do styku 'data out' (zielony = dane na zdjęciu). Upewnij się, że przewody biegną wzdłuż paska LED (patrz zdjęcie), w przeciwnym razie nie będą pasować! Przewody powinny mieć około 12cm długości.

Odizoluj punkty końcowe taśmą elektryczną, aby zapobiec zwarciom, ponieważ będą one ze sobą ściśnięte.

Na koniec, po każdej grupie 3 diod LED wygnij pasek w punktach odcięcia, aby utworzyć trójkąt.

Krok 5: Więcej niż uczucie

Sposób, w jaki wyczuwa First_Encounter, odbywa się poprzez wykrywanie pojemnościowe lub capsense. Aby capsense działał jak najdokładniej potrzebujemy dużej masy metalu, najlepiej miedzi. Miedź jest jednak dość droga, dlatego zastosowaliśmy złożoną folię aluminiową.

Folię aluminiową należy złożyć w trójkąt, najlepiej nieco większy niż przestrzeń wewnątrz ściany. W naszej wersji wybraliśmy 24 warstwy. Najprościej jest użyć trójkątów odpadowych ze ściany, są one dokładnie wielkości wewnętrznej strony ściany, dlatego jeśli złożysz ją poprawnie, trójkąt lekko się powiększy.

Połóż je w kształcie litery S, jak pokazano na rysunku, co sprawia, że jest to stosunkowo łatwy sposób na złożenie trójkąta. Jeśli potrzebujesz zrobić wiele trójkątów, przydatne może być sklejenie ich razem. Na końcu kształtu S należy rozciągnąć dwa boki trójkąta, dzięki czemu będzie on później złożony. Następnie zaznacz folię aluminiową w miejscu, w którym chcesz przyciąć, a następnie użyj nożyczek, aby ją przeciąć. Dzięki temu cięcia są czystsze niż przy użyciu noża.

Kiedy zaczynasz składanie, możesz użyć jednego z trójkątów odpadowych, aby uzyskać właściwy rozmiar pierwszego (kilku) zgięć. Podczas składania zachowaj matową stronę folii wewnątrz, a odblaskową na zewnątrz, dzięki czemu światło LED będzie lepiej odbijane na zewnątrz.

Następnie wykonaj otwór (w razie potrzeby możesz użyć zwykłego dziurkacza do papieru) w złożonym trójkącie, mniej więcej w tym samym miejscu co otwór w tylnej płycie. Złóż dwie warstwy i przymocuj drut dużą odizolowaną częścią. Złóż trójkąt i upewnij się, że drut wyjdzie potem z otworu. Nieodizolowana część drutu powinna mieć około 10 cm długości. Na koniec dodaj trochę taśmy (elektrycznej) do krawędzi otworu, aby zapobiec ich rozerwaniu podczas przepychania przewodów6

Krok 6: Przyjdźcie razem

Przed kontynuowaniem może być przydatne sprawdzenie, czy paski LED są prawidłowo przylutowane.

Najłatwiejszym sposobem montażu jest położenie na stole piaskowanych trójkątów ściennych najszerszą stroną do góry. Umieść akrylowy trójkąt wewnątrz ściany i upewnij się, że sięga aż do stołu. Następnie włóż taśmę LED i sklej ją od wewnątrz pistoletem do klejenia na gorąco.

Następnie przyklej taśmę elektryczną na krawędziach, aby zapobiec przypadkowemu zetknięciu się aluminium z taśmą LED. Przeciągnij przewody z taśmy LED przez otwór w aluminium i przyklej aluminium do trójkąta.

Teraz weź szmatkę i ułóż kształt, który chcesz zrobić, za pomocą tylnych płyt trójkątów. Zostaw trochę miejsca między trójkątem, aby zwiększyć ruch. Następnie przyklej backplates do ubrania w tym miejscu i trochę przytnij materiał w miejscu otworu backplate.

Na koniec przeciągnij przewody i przykręć trójkąty na miejscu.

Krok 7: Napompowane kopnięcia

Teraz, gdy wszystko jest już zmontowane, dodamy ruch do konstrukcji. Ruch będzie regulowany łącznie 10 serwomechanizmami. Dodaliśmy również zaciski śrubowe z tyłu każdego trójkąta, dzięki czemu system może być mniej lub bardziej modułowy i łatwy do naprawy. Ważną uwagą jest tutaj upewnienie się, że przewody wychodzące z zacisków śrubowych idą do góry podczas zawieszania, aby nie zakłócać ruchu.

Ze względu na wagę zdecydowaliśmy się przykleić serwa do małego kawałka drewna i przykręcić go do trójkąta. Umieściliśmy również połączenia 5 V i połączenia uziemiające zarówno serwomechanizmu, jak i taśmy LED każdego trójkąta w tym samym zacisku śrubowym, w ten sposób tylko jeden przewód 5 V i jeden przewód uziemiający biegną w górę z każdego trójkąta.

Krok 8: Połącz z drutem

Schemat okablowania wygląda na dość skomplikowany, ale w rzeczywistości jest bardzo wykonalny. Moc została podzielona na 5 grup, 1 grupę dla Arduino i płytek breakout oraz 4 grupy dla całej instalacji. Numeracja trójkątów zaczyna się od lewego górnego trójkąta, patrząc od przodu. Dlatego numeracja w schemacie wydaje się odwrotna.

Zasadniczo z każdego panelu 4 przewody idą do góry:

• 2 przewody do zasilania (5V i masy) zarówno diod LED, jak i serwa okazjonalnego.
• 1 przewód do wyjścia danych capsense
• 1 przewód do wejścia danych serwa

Bardzo ważne jest, aby pierwszy trójkątny przewód capsense był podłączony do pierwszej płyty capsense i pierwszego punktu wejściowego. Muszą być w porządku, inaczej oświetlenie diod LED nie będzie działać prawidłowo. Diody LED są połączone szeregowo (zielony przewód biegnący w poprzek trójkątów), w związku z czym capsense i numer panelu muszą być zgodne, to samo dotyczy serwosilników.

Zasilacz i wiele zacisków śrubowych zamontowaliśmy na drewnianej ramie, dzięki czemu zminimalizowany zostałby efekt ruchu na połączeniach.

Po wykonaniu okablowania można założyć głowice serwo i podłączyć je do podłączonych trójkątów.

Krok 9: Słowa

To jest kod Arduino

Wpisz liczbę zbudowanych trójkątów tutaj:

#define N_TRIANGLES 20

Wpisz liczbę serw, których użyłeś tutaj:

#define N_SERVOS 10

Wpisz tutaj liczbę użytych diod LED:

#define N_LED 180

Żądana prędkość animacji (trójkąt zmienia kolor na biały):

#define hueSpeed 2

Krok 10: Ostateczne odliczanie

Dziękuję i baw się dobrze