Ustvarjanje elektronskega zvoka s prevodnim ometom: 9 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:09

Po blorggggovem projektu o prevodnem silikonskem vezju sem se odločil, da se lotim lastnega poskusa z ogljikovimi vlakni. Izkazalo se je, da lahko obliko, izdelano iz ometa z ogljikovimi vlakni, uporabimo tudi kot spremenljiv upor! Z nekaj bakrenimi palicami in nekaj hitrim programiranjem boste lahko svojo prevodno mavčno obliko uporabili kot senzor, ki bo v tem primeru uporabljen za ustvarjanje zvoka.

Uporaba te eksperimentalne oblike presega sam elektronski zvok. Delim ta projekt v upanju, da bom razširil možnost vezja. Elektroniki ni treba vedno živeti v urejeni in elegantni posodi; lahko jih tudi zamislimo v skulpturah, materialih, oblikah in vsakdanjih predmetih-v ta projekt bomo vstopili z razmišljanjem o ustvarjanju alternative gumbom, odprtinam ali gumbom. Ustvarili bomo strukturo za vezja, ki je negotova in polna presenečenj. In tako brez odlašanja, tukaj je nekaj stvari, ki jih boste morali pripraviti.

Stvari, ki jih boste potrebovali za oddajanje:

• Maska proti prahu (zelo pomembna za dolgoživost vaših pljuč !!!)
• Vse vrste kalupov za vlivanje. Uporabljam kalup, ki sem ga naredil s silikonom Smooth-On, povečane LED oblike. Če ga nimate, lahko dobite že obstoječi kalup (če vas oblike ne skrbijo preveč, bi bil primeren tudi model za piškote/led) ali pa si oglejte različne vaje.
• Mavec (kakršen koli, vendar imam raje USG Hydrocal, ker so močni in vzdržljivi)
• 2 merilni skodelici (1 liter in 8 oz.)
• Mešalne palice
• Mešana sesekljana ogljikova vlakna (na voljo na eBayu)
• Denaturirano alkoholno gorivo (našli ga boste v trgovini z zalogami)

Za izdelavo vezja boste potrebovali:

• Arduino Uno/Nano in ustrezne kable USB
• Tlačna plošča brez spajkanja
• Multimeter
• Bakrena palica (1/16 " - 1/8") in vrtalnik s svedrom enake debeline kot palica
• Večbarvne žice (uporabljam 22 -milimetrsko silikonsko žico Striveday zaradi elastičnosti)
• 22k uporov
• Električni trak

Programi, ki jih potrebujete v računalniku:

• Arduino IDE
• Pd-Extended (zvočni programski jezik) in mapa convert.zip (za uporabo kasneje)

Začnimo!

1. korak: Merjenje mavca

Najboljši način za merjenje volumna ulitka je napolniti kalup z vodo in nato zliti to vodo v merilno posodo. V mojem primeru sem ugotovil, da ima moja oblika prostornino približno 11 oz. S to številko bom preveril podatkovni list svojega ometa in ugotovil, koliko vode in ometa bom potreboval. Razmerje je pri vsakem izdelku iz mavca drugačno, zato dvakrat preverite. V primeru uporabe USG Hydrocal za oddajanje obrazca potrebujem 8 oz. vode in 11 oz. mavca.

Napolnite eno litrsko skodelico s potrebno količino vode, drugo pa z ustrezno količino ometa.

2. korak: Priprava ogljikovih vlaken

Več ogljikovih vlaken vnesete v omet, bolj bo prevodnost ometa. Na določeni točki pa bo visoka koncentracija ogljikovih vlaken vplivala na strukturno celovitost ometa in povzročila težave pri mešanju. Za 11 oz. mavca, sem ugotovil, da zadostuje infuzija 1,5 čajne žličke ogljikovih vlaken, da postane prevodna tudi po tem, ko se omet posuši. Zato predlagam, da uporabite približno 1,5 do 2 čajni žlički ogljikovih vlaken / 10 oz. mavca

To količino ogljikovih vlaken dajte v 8 oz. merilno posodo in jo rahlo potopite z denaturiranim alkoholom. Vzemite mešalno palico in mešajte ogljikova vlakna, dokler ne ostanejo vidni kotleti - videti bi morala precej blizu zgornji sliki. Odlijte odvečni alkohol in pustite, da sedi za sekundo (vendar ne, dokler se alkohol ne posuši, saj se bodo ogljikova vlakna spet držala zase!)

Ogljikova vlakna odložite v enolitarsko posodo z vodo.

Korak: Mešanje mavca

Ne pozabite nositi zaščitne maske

V vodo, napolnjeno z ogljikovimi vlakni, nenehno mešajte, posipajte mavčni prah. To bo zagotovilo, da se ogljikova vlakna nenehno razpršujejo v vodi. Bodite pozorni na grudice ometov in koščke ogljikovih vlaken ter jih z mešalno palico razlomite na steni posode. Tako nadaljujte, dokler med mešanjem ne začutite rahlega upora in mešanica začne imeti konsistenco, podobno mlečnemu napitku. Ko se to zgodi, se prepričajte, da ni več gručastih ogljikovih vlaken.

Treba je paziti na dva pogoja:

1. Ko je voda nasičena z ometom, bo dodatni omet, ki ga potresemo, na površini oblikoval kraterje in otočke. Nadaljujte z dodajanjem ometa, dokler otoki ometa ne prenehajo absorbirati vode / tvoriti kraterjev.
2. Ko mešate mešanico, se morajo prameni ogljikovih vlaken premikati po vzorcu toka, ki sledi smeri mešanja.

Ko sta ta dva pogoja izpolnjena, omet močno vlijemo v kalup. To bo zagotovilo, da se prameni ogljikovih vlaken med seboj sekajo in tako tvorijo povezavo prevodnosti.

4. korak: Izdelava priključkov

Med čakanjem, da se omet strdi, lahko začnete izdelovati bakreni priključek. Obstajata dve vrsti priključkov:

1. Tisti, ki gre iz mize in meri vrednosti

Odrežite dolžino kabla okoli 12 "-18". Odstranite 2 "kabla na enem koncu in približno 1/2" na drugem. Žice žice položite in razprostrite na 2 -palčnem koncu ter jih zavrtite okoli bakrene palice, približno do polovice njene dolžine. Spajkajte na pramene žice in okoli njih, da zagotovite, da je žica precej trdno pritrjena na palico. Ko pustite, da se ohladi približno 2 minuti, spajkani del ovijte z električnim trakom. Drugi konec močno zavrtite, da ga lahko vstavite v mizo. (Izbirno: krajši konec lahko tudi spajkate na kos trdne žice / skakalna žica, saj so bolj prijazne do lemljene plošče)

Za to vadnico priporočam izdelavo 4 teh priključkov, saj je koda, ki sem jo navedel, narejena za 4 priključke.

2. Tisti, ki povezuje različne oblike ometa

V bistvu enako kot zgoraj, le da bosta tokrat oba konca imela bakreno palico. 2 ali 3 od teh priključkov bi ustrezala.

Priporočljivo je, da uporabite kable različnih barv, saj je lahko zaplet kablov kasneje precej zmeden.

5. korak: Demoliranje in vrtanje

Po približno uri in pol bi se morala mavčna oblika že strditi. Če je izpostavljena površina ulitka topla in trdna, je omet pripravljen za demoliranje. Če je še vedno nekoliko mehak in vlažen, počakajte še 15-30 minut.

Po tem izvrtajte nekaj lukenj s svedrom, ki ni več kot 1 1/2 globoko na vaših obrazcih, in jih enakomerno razporedite po okolici. Če vam v obliko ni všeč vrtanje lukenj, ne skrbite! površina odlitka je prevodna in zato lahko s ščetkanjem bakreni priključki še vedno prevajajo elektriko. (Za vodenje električne energije lahko uporabite celo svoje telo in njegovo odpornost, in spet brez skrbi! Poskrbeli bomo, da bo tekoča elektrika v obsegu, ki je varen za telo) Vendar pa luknja zagotavlja izvrstno počivalno luknjo za konektorje, zato vam ne bo treba skrbeti, da se boste morali držati več konektorjev hkrati.

6. korak: Arduino vezje

Način delovanja vezja je v bistvu enak kot pri vseh spremenljivih uporih. V bistvu boste potrebovali 3 mostične žice, 22k ohmski upor in dva bakrena priključka. Kasneje se lahko poigrate z različnimi upori, da spremenite vrednost, ki jo boste dobili. Vendar sem ugotovil, da 22k ohmov proizvaja najbolj vsestranski razpon vrednosti.

Zgornji diagram prikazuje le, kako vzpostaviti eno povezavo, ki bere eno vrednost. Lahko pa dodate več priključkov, odvisno od števila analognih vhodov, ki jih imate na plošči (Nano rad uporabljam, ker je kompakten in ima 8 analognih vhodov). Potrebovali boste le en bakreni priključek, ki bo šel do GND.

OPOZORILO: Za vhod uporabljajte samo regulirano 5V napajanje! Vmešavanje v napajalnik, ki je višji od tega, lahko povzroči šok, še posebej, ker imamo opravka z odprtim vezjem.

Korak 7: Nalaganje v Arduino

Ko nastavite vezje, povežite Uno/Nano z računalnikom prek ustreznih kablov USB. naložite to kodo na tablo.

Po nalaganju si zapomnite številko vrat, s katerih naložite skico. To lahko ugotovite v Arduino IDE prek Orodja -> Vrata.

plavajoča vrednost1, vrednost2, vrednost3, vrednost4; // lahko dodate več teh vrednosti, odvisno od tega, koliko priključkov imate

void setup () {

Serial.begin (9600); }

void loop () {

vrednost1 = 1024 - analogno branje (A0); vrednost2 = 1024 - analogno branje (A1); value3 = 1024 - analogRead (A2); value4 = 1024 - analogRead (A3);

// dodamo več / izbrišemo nekaj, odvisno od števila priključkov

Serial.print (vrednost1); Serial.print ("_"); Serial.print (vrednost2); Serial.print ("_"); Serial.print (vrednost3); Serial.print ("_"); Serial.println (vrednost4);

// PureData bere vrednost, ki je ločena s podčrtajem, zato po vsakem dodajte Serial.print ("_"), seznam pa končajte s Serial.println (valueX)

}

8. korak: čisti podatki

Namestite PureData Extended in razpakirajte priloženo mapo. Odprite popravek z imenom soundtest in v IDE -ju PureData boste videli vrsto vozlišč. Kliknite Uredi in preverite Način urejanja.

Kliknite zgornji predmet sporočila z napisom "Odpri 8" in spremenite številko 8 v številko vrat.

Če imate več / manj kot 4 priključke, dodajte / odstranite številko "f" iz polja, kjer piše razpakiraj. Po tem se lahko poigrate z algoritmično strukturo zvoka. Priporočam, da si ogledate več vaj za PureData, ki so temeljite, informativne in dobro dokumentirane -najboljši del pa je, da jih je enostavno najti v njihovi lastni IDE, prek Help -> Pd Help Browser….

Počistite potrditveni način in kliknite ta predmet. (Opomba: ko je v PureData odprta primerjalna serija, ne boste mogli naložiti nobene skice. Prikazal bi se tok vrednosti, ki bi spremenil vrednost na sivi škatli, ki je včasih govorila 0. Povežite / krtačite svoj bakreni konektor na eni ali celo več ometnih oblikah, in zdaj lahko ustvarite zvok!

9. korak: Kaj sledi?

Vprašanje, kaj sledi, je obsežno in odprto vprašanje. Moje eksperimentiranje s prevodnim ometom je šele na začetku, vsekakor pa upam, da se bodo na to vprašanje, ne le tehnično, ampak tudi kritično, lotili drugi proizvajalci. Kaj pa, če in kaj bi se zgodilo, če so naše stene prevodne? Kaj pa, če in kaj bi se zgodilo, če bi vrednosti, pridobljene s temi ometi, namesto tega uporabili za vizualizacijo podatkov? Kaj pa, če in kaj bi se zgodilo, če je omet lahko nova oblika kriptografije podatkov? Kaj pa, če tehnologija ne bi bila omejena le na področje velikanskih podjetij, na zadrževanje proizvedene plastike in CNC brušenega aluminijaste posode? Navdušen sem nad vsemi temi možnostmi in vesel sem, ko vidim, kako bodo drugi ustvarjalci raztrgali ta projekt in ustvarili nekaj novega, nepričakovanega in lepo ter nujno domiselnega.