First_Encounter_: 10 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

First_Encounter_ je interaktivna instalacija na osnovi Arduina, razvita za tečaj Oblikovanje in realizacija fizičnih interakcij na KTH v Stockholmu. First_Encounter_ je viseča umetniška instalacija, ki jo v našem primeru sestavlja 20 trikotnih modulov. Ker je uporabljena koda tudi modularna, je odvisno od vas in izračunske zmogljivosti Arduina, da določite, koliko trikotnikov želite za svojo različico.

Trdo delo pri naslednjem projektu zahteva glasbo, to je seznam predvajanja First_Encounter_:

• Ničesar še niste videli - Bachman -Turner Overdrive
• Vroče stvari - Donna Summer
• Moral bi vedeti - Alanis Morissette
• Limonovo drevo - vrt norcev
• Zaslepljen s svetlobo - Manfred Mann's Earth Band
• Več kot občutek - Boston
• Come Together - The Beatles
• Črpalni udarci - spodbujajte ljudi
• Wire to Wire - Razorlight
• Besede - Bee Gees
• Končno odštevanje - Evropa

Korak: Vroče stvari

Zaloge, ki jih potrebujete. Natančen znesek, ki ga potrebujete, bo odvisen od števila trikotnikov, ki jih želite narediti:

• Les za lasersko rezanje, debeline 4 mm
• Mlečno beli akril za lasersko rezanje (2 mm)
• Lepilo za les
• Brusni papir
• LED trak NeoPixels, 30 LED na meter, 6 metrov (180 LED)
• Aluminijasta folija
• Električne žice - ± 70 metrov različnih barv
• Električni trak
• Servomotorji - 10x
• Vijačne sponke - 170 rabljenih
• Majhni vijaki ± 8 mm dolgi - 80 rabljenih
• Arduino UNO
• MPR121 Capsense odklopna plošča - 2x
• PCA9685 Servo odklopna plošča
• Črna krpa
• Vroče lepilo
• Napajanje 5V 12A

Korak: Morali bi vedeti

Debelina akrila in lesa ter velikost trikotnika sta zelo pomembna.

Čeprav obstajajo LED-trakovi Neopixel debeline 5 mm, se nam je zdelo, da za ta namen niso dovolj svetli. Uporabili smo 10 mm široke LED trakove in 2 mm debel akril, skupaj dodali do 12 mm. Zato mora biti debelina stene tudi 12 mm, da bo zasnova delovala, v našem primeru nastanejo 3 plasti 4 mm lesa.

Velikost trikotnika je odvisna tudi od LED traku, ki ga imate, ali količine, ki ste jo pripravljeni spajkati. Želeli smo 9 LED na trikotnik in šli z neopikselnim trakom 30 LED na meter za prilagoditev večjega trikotnika in zmanjšanje količine spajkanja. S to nastavitvijo bi se 3 LED natančno prilegale znotraj trikotnika brez potrebe po dodatnem spajkanju. Pri standardnih 60 LED na meter, morate narediti manjše trikotnike ali uporabiti več LED na stran ali spajkati žice med posameznimi LED.

3. korak: Limonovo drevo

Primer First_Encounter_ je skupaj sestavljen iz 5 kosov, ki smo jih razrezali z laserskim rezalnikom. Bela sprednja plošča je en kos mlečno belega akrila, stene ohišja so sestavljene iz treh posameznih trikotnikov in na koncu je lesena zadnja plošča. V ta korak je vključena datoteka Illustrator, ki jo lahko uporabite za lasersko rezanje oblik.

Za vsak trikotnik, ki ga želite, morate lepiti stenske trikotnike. Največji trikotnik je spodaj, najmanjši pa zgoraj in tvori stopnišče. Prepričajte se, da je notranjost stene čim bolj ravna, sicer LED-trak ne bo pravilno vstavljen.

Ko se lepilo posuši, obrusite zunanjo stran stene in stranice zadnje plošče pod kotom okoli 30 stopinj. To bo omogočilo gibanje, ki ga želimo imeti. Poskusite biti čim bolj simetrični in podobni, da zagotovite pravilno gibanje. Če želite, lahko les (razpršite) pobarvate zdaj, da boste na koncu dobili boljši zaključek.

4. korak: zaslepljen s svetlobo

Naši Neopixeli so bili v vodotesnem ohišju, ki ga je treba odstraniti, da se trak prilega trikotniku. Odrežite LED trak na dolžino, ki jo potrebujete za svoje trikotnike, v našem primeru 9 LED. Na vhodni strani, kot označujejo puščice, spajkajte žice na vse tri kontaktne točke (črna = ozemljitev, rumena = podatki vneseni, rdeča = podatki na sliki). Na drugi strani, na izhodni strani, spajajte samo žico na kontaktno točko za izhod podatkov (zelena = podatki na sliki). Prepričajte se, da so žice vzdolž LED traku (glejte sliko), sicer se ne bodo prilegale! Žice naj bodo dolge približno 12 cm.

Končne točke izolirajte z električnim trakom, da preprečite kratek stik, ker jih bo treba stisniti skupaj.

Nazadnje, potem ko vsaka skupina treh LED diod upogne trak na mejnih mestih, da tvori trikotnik.

5. korak: Več kot občutek

First_Encounter zaznava s kapacitivnim zaznavanjem ali capsense. Da bi capsense deloval čim natančneje, potrebujemo veliko maso kovine, po možnosti baker. Vendar je baker precej drag, zato smo uporabili zloženo aluminijasto folijo.

Aluminijasto folijo je treba zložiti v trikotnik, po možnosti nekoliko večji od prostora v steni. Za našo različico smo uporabili 24 plasti. Najlažji način je, da uporabite odpadne trikotnike iz stene, to so natančno take velikosti notranjosti stene, zato se bo trikotnik, če ga pravilno zložite, nekoliko povečal.

Položite jih v obliki črke S., kot je prikazano na sliki, zato je trikotnik razmeroma enostaven za zlaganje. Na koncu oblike S morate razširiti dve strani trikotnika, tako da bo nato zložen. Nato označite aluminijasto folijo, kjer jo morate rezati, nato pa jo s škarjami dejansko razrežite. Tako bodo rezi čistejši kot pri uporabi noža.

Ko začnete zgibati, lahko uporabite enega od trikotnikov odpadkov, da dobite približno velikost prvih (nekaj) pregibov v desno. Pri zlaganju držite mat stran folije v notranjosti in odsevno stran na zunanji strani, zato se LED-svetloba na ta način bolje odraža navzven.

Nato naredite luknjo (po potrebi lahko uporabite preprost luknjač za papir) v prepognjenem trikotniku, približno na istem mestu kot luknja na hrbtni plošči. Dve plasti zložite nazaj in z velikim odstranjenim delom pritrdite žico. Znova zložite trikotnik in poskrbite, da bo žica nato prišla iz luknje. Neobdelan del žice mora biti dolg približno 10 cm. Na koncu dodajte nekaj (električnega) traku na robove luknje, kar preprečuje njihovo trganje, ko se žice potisnejo6

6. korak: Pridite skupaj

Pred nadaljevanjem bi bilo morda koristno preveriti, ali so LED-trakovi pravilno spajkani.

Najlažji način montaže je, da na mizo položite brušene stenske trikotnike z najširšo stranjo navzgor. Akrilni trikotnik položite v steno in se prepričajte, da seže vse do mize. Nato vstavite LED-trak in ga z vročo pištolo za lepilo zlepite od znotraj.

Nato na robove položite električni trak, da preprečite nenamerni stik med aluminijem in LED trakom. Potegnite žice iz LED-traku skozi luknjo v aluminiju in lepite aluminij na trikotnik.

Sedaj vzemite krpo in postavite obliko, ki jo želite narediti s hrbtnimi ploščami trikotnikov. Med trikotnikom pustite majhen prostor, da povečate gibanje. Nato prilepite hrbtne plošče na obleko na tem mestu in krpo nekoliko razrežite na mestu luknje na hrbtni plošči.

Na koncu povlecite žice in privijte trikotnike.

7. korak: Napihnjeni udarci

Zdaj, ko je vse sestavljeno, bomo strukturi dodali gibanje. Gibanje bo regulirano s skupno 10 servomotorji. Na zadnji strani vsakega trikotnika smo dodali tudi vijačne sponke, na ta način je sistem lahko bolj ali manj modularen in enostaven za popravilo. Pomembno opozorilo pri tem je zagotoviti, da bodo žice, ki prihajajo iz vijačnih sponk, pri obešanju na vrhu, da ne ovirajo gibanja.

Zaradi skrbi glede teže smo se odločili, da servomotorje prilepimo na majhen kos lesa in ga privijemo na trikotnik. V isti vijačni priključek smo postavili tudi 5V priključke in ozemljitvene priključke servo in LED traku vsakega trikotnika, tako da od vsakega trikotnika navzgor tečeta le ena 5V žica in ena ozemljitvena žica.

8. korak: žica do žice

Shema ožičenja je videti precej zapletena, v resnici pa je zelo izvedljiva. Moč je bila razdeljena v 5 skupin, 1 skupino za Arduino in odklopne plošče ter 4 skupine za celotno namestitev. Številčenje trikotnikov se začne v zgornjem levem trikotniku, če gledamo od spredaj. Zato se zdi oštevilčenje v shemi nazaj.

V bistvu od vsake plošče gredo na vrh 4 žice:

• 2 žici za napajanje (5V in ozemljitev) LED in občasno servo.
• 1 žica za izhod podatkov capsense
• 1 žica za vnos servo podatkov

Zelo pomembno je, da je prva trikotna žica capsense priključena na prvo ploščo capsense in prvo vhodno točko. Morajo biti v redu, sicer osvetlitev LED ne bo delovala pravilno. Svetleče diode so povezane zaporedno (zelena žica poteka po trikotnikih), zato morata biti velika in številka plošče enaka, enako velja tudi za servo motorje.

Napajalnik in več vijačnih sponk smo namestili na leseni okvir, tako da bi bil učinek gibanja na povezavah minimalen.

Ko je ožičenje končano, lahko namestite servo glave in jih povežete s povezanimi trikotniki.

9. korak: Besede

To je koda Arduino

Tukaj vnesite število trikotnikov, ki jih zgradite:

#define N_TRIANGLES 20

Tukaj vnesite število servomotorjev, ki ste jih uporabili:

#define N_SERVOS 10

Tukaj vnesite število LED, ki ste jih uporabili:

#define N_LEDs 180

Želena hitrost animacije (trikotnik postane bel):

#define hueSpeed 2

10. korak: Končno odštevanje

Hvala in lepo se imejte