First_Encounter_: 10 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

First_Encounter_ je interaktivní instalace založená na Arduinu, vyvinutá pro kurz Návrh a realizace fyzické interakce na KTH ve Stockholmu. First_Encounter_ je závěsná umělecká instalace, která se v našem případě skládá z 20 trojúhelníkových modulů. Protože použitý kód je také modulární, je na vás a na výpočetní kapacitě Arduina, abyste určili, kolik trojúhelníků chcete pro svou verzi.

Tvrdá práce na dalším projektu vyžaduje hudbu, toto je seznam skladeb First_Encounter_:

• Ještě jste nic neviděli - Bachman -Turner Overdrive
• Hot Stuff - Donna Summer
• Měl bys vědět - Alanis Morissette
• Lemon Tree - Fools Garden
• Blinded by the Light - Zemská kapela Manfreda Manna
• Více než pocit - Boston
• Pojďte spolu - Beatles
• Pump Up Kicks - Foster The People
• Wire to Wire - Razorlight
• Slova - Bee Gees
• Konečné odpočítávání - Evropa

Krok 1: Hot Stuff

Potřebné zásoby. Přesná částka, kterou potřebujete, bude záviset na počtu trojúhelníků, které chcete vytvořit:

• Dřevo pro řezání laserem, tloušťka 4 mm
• Mléčně bílý akryl pro laserové řezání (2 mm)
• Lepidlo na drevo
• Smirkový papír
• LED pásek NeoPixels, 30 LED na metr, 6 metrů (180 LED)
• Alobal
• Elektrické dráty - ± 70 metrů různé barvy
• Elektrická páska
• Servo - 10x
• Šroubové svorky - 170 použitých
• Malé šrouby ± 8 mm dlouhé - použito 80
• Arduino UNO
• Odlamovací deska MPR121 Capsense - 2x
• PCA9685 Servo breakout deska
• Černý hadřík
• Horké lepidlo
• Napájení 5V 12A

Krok 2: Měli byste vědět

Velmi důležitá je tloušťka akrylu a dřeva, stejně jako velikost trojúhelníku.

Přestože existují 5mm silné LED pásy Neopixel, cítili jsme, že pro tento účel nejsou dostatečně jasné. Použili jsme 10 mm široké LED pásky a 2 mm silný akrylát, což dohromady přidalo až 12 mm. Tloušťka stěny proto musí být také 12 mm, aby design fungoval, v našem případě byly výsledkem 3 vrstvy 4 mm dřeva.

Velikost trojúhelníku také závisí na LED pásku, který máte, nebo na množství, které jste ochotni pájet. Chtěli jsme 9 LED na trojúhelník a šli jsme s Neopixelovým páskem 30 LED na metr, abychom pojali větší trojúhelník a snížili množství pájení. S tímto nastavením by se 3 LED přesně vešly do trojúhelníku, aniž by bylo nutné další pájení. Se standardními 60 LED diodami na metr musíte vytvořit menší trojúhelníky nebo použít více LED na straně nebo pájecí dráty mezi jednotlivými LED diodami.

Krok 3: Lemon Tree

Pouzdro First_Encounter_ se skládá celkem z 5 kusů, které jsme nařezali laserovou řezačkou. Bílá přední deska je z jednoho kusu mléčně bílého akrylu, stěny pouzdra jsou vytvořeny ze 3 jednotlivých trojúhelníků a nakonec je zde dřevěná zadní deska. Součástí tohoto kroku je soubor Illustratoru, který lze použít k řezání tvarů laserem.

Pro každý požadovaný trojúhelník potřebujete slepit stěnové trojúhelníky. Největší trojúhelník jde dole a nejmenší nahoře tvoří tvar schodiště. Dbejte na to, aby vnitřek stěny byl co nejrovnější, jinak pás LED nebude správně zapadat.

Po zaschnutí lepidla obrouste vnější stranu stěny a boky zadní desky zadní desky pod úhlem přibližně 30 stupňů. To umožní pohyb, který chceme mít. Snažte se ji udržovat co nejvíce symetrickou a podobnou, abyste zajistili správný pohyb. Pokud chcete, můžete dřevo (nastříkat) natřít hned, abyste nakonec získali lepší povrchovou úpravu.

Krok 4: Oslepeni světlem

Naše Neopixely byly dodávány ve vodotěsném pouzdře, které je třeba odstranit, aby se pás vešel do trojúhelníku. Zkraťte LED pásek na délku, kterou potřebujete pro své trojúhelníky, v našem případě 9 LED. Na vstupní straně, jak je naznačeno šipkami, připájejte vodiče ke všem třem kontaktním bodům (černá = zem, žlutá = vstup dat, červená = data na obrázku). Na druhé straně, výstupní straně, připájejte pouze vodič ke kontaktnímu bodu „data out“(zelená = data na obrázku). Ujistěte se, že vodiče vedou podél LED pásku (viz obrázek), jinak se nevejdou! Dráty by měly být asi 12 cm dlouhé.

Izolujte koncové body elektrickou páskou, abyste předešli zkratům, protože se budou tisknout k sobě.

Nakonec po každé skupině 3 LED diod ohněte proužek v odříznutých bodech a vytvořte trojúhelník.

Krok 5: Více než pocit

Způsob, jakým First_Encounter snímá, je kapacitní snímání nebo capense. Aby capense fungoval co nejpřesněji, potřebujeme velkou hmotnost kovu, nejlépe mědi. Nicméně coper je poměrně drahý, proto jsme použili skládanou hliníkovou fólii.

Hliníkovou fólii je třeba složit do trojúhelníku, nejlépe o něco většího než prostor uvnitř zdi. Pro naši verzi jsme použili 24 vrstev. Nejjednodušší je použít odpadní trojúhelníky ze zdi, které mají přesně velikost vnitřní stěny, takže pokud ji správně složíte, trojúhelník mírně naroste.

Položte je do tvaru písmene S, jak je znázorněno na obrázku, což umožňuje relativně snadný způsob skládání trojúhelníku. Pokud potřebujete vytvořit mnoho trojúhelníků, může být užitečné spojit je dohromady. Na konci tvaru S byste měli rozšířit dvě strany trojúhelníku, díky čemuž se poté složí. Dále označte hliníkovou fólii, kde je třeba stříhat, a poté ji nůžkami skutečně rozřízněte. To udržuje řezy čistší než při použití nože.

Když začnete skládat, můžete použít jeden z odpadního trojúhelníku, abyste získali správnou velikost prvních (několika) záhybů. Při skládání ponechte matnou stranu fólie uvnitř a reflexní stranu na vnější straně, LED světlo se tak lépe odráží směrem ven.

Dále vytvořte ve složeném trojúhelníku díru (v případě potřeby můžete použít jednoduchý děrovač), zhruba na stejném místě jako otvor v zadní desce. Složte dvě vrstvy a připevněte drát s velkou odizolovanou částí. Přeložte trojúhelník a ujistěte se, že drát poté vyjde z otvoru. Neodizolovaná část drátu by měla být asi 10 cm dlouhá. Nakonec na okraje otvoru přidejte nějakou (elektrickou) pásku, která zabrání jejich roztržení, když jsou dráty protlačeny6

Krok 6: Pojďte spolu

Před pokračováním může být užitečné vyzkoušet, zda jsou LED pásky správně připájeny.

Nejjednodušší způsob montáže je položit trojúhelníky broušené stěny na stůl, nejširší stranou nahoru. Vložte akrylový trojúhelník do zdi a ujistěte se, že jde až dolů ke stolu. Poté vložte LED pásek a vše slepte zevnitř horkou lepicí pistolí.

Poté přes okraje položte elektrickou pásku, abyste zabránili náhodnému kontaktu mezi hliníkem a LED páskem. Protáhněte vodiče z LED pásky otvorem v hliníku a přilepte hliník k trojúhelníku.

Nyní vezměte látku a rozložte tvar, který chcete vytvořit pomocí zadních desek trojúhelníků. Mezi trojúhelníkem ponechte malý prostor, abyste zvýšili pohyb. Poté přilepte zadní desky na oděv v tomto místě a trochu uřízněte látku v místě otvoru zadní desky.

Nakonec protáhněte dráty a zašroubujte trojúhelníky na místo.

Krok 7: Pump up Kicks

Nyní, když je vše sestaveno, přidáme do struktury pohyb. Pohyb bude regulován celkem 10 servy. Také jsme přidali šroubové svorky na zadní straně každého trojúhelníku, takže systém může být víceméně modulární a snadno opravitelný. Důležitým upozorněním je zajistit, aby dráty vycházející ze šroubových svorek při zavěšení směřovaly nahoru, aby nepřekážely v pohybu.

Kvůli obavám z hmotnosti jsme se rozhodli nalepit serva na malý kousek dřeva a přišroubovat tento kus na trojúhelník. Do stejného šroubového terminálu jsme také vložili 5V připojení a zemnící připojení servo a LED pásky každého trojúhelníku, takže z každého trojúhelníku vede pouze jeden 5V vodič a jeden zemnící vodič.

Krok 8: Wire to Wire

Schéma zapojení vypadá docela komplikovaně, ale ve skutečnosti je velmi proveditelné. Napájení bylo rozděleno do 5 skupin, 1 skupina pro desky Arduino a breakout a 4 skupiny pro celou instalaci. Číslování trojúhelníků začíná na levém horním trojúhelníku, při pohledu zepředu. To je důvod, proč se číslování ve schématu zdá být zpětné.

V podstatě z každého panelu vedou 4 vodiče nahoru:

• 2 vodiče pro napájení (5 V a uzemnění) LED i příležitostného serva.
• 1 vodič pro výstup dat capense
• 1 vodič pro vstup dat serva

Je velmi důležité, aby první trojúhelníkový drát pro napínání byl připojen k první desce pro přechod a prvnímu vstupnímu bodu. Musí být v pořádku, jinak nebude osvětlení LED fungovat správně. LED diody jsou zapojeny do série (zelený vodič vede přes trojúhelníky), proto musí korespondovat číslo kapsy a panelu, to samé platí také pro servomotory.

Namontovali jsme napájecí zdroj a více šroubových svorek na dřevěný rám, čímž by byl minimalizován vliv pohybu na připojení.

Když je kabeláž hotová, můžete nasadit servo hlavy a připojit je k připojeným trojúhelníkům.

Krok 9: Slova

Toto je kód Arduino

Sem zadejte počet vytvořených trojúhelníků:

#define N_TRIANGLES 20

Sem zadejte počet použitých serv:

#define N_SERVOS 10

Sem vložte počet použitých LED:

#define N_LEDs 180

Požadovaná rychlost animace (trojúhelník zbělá):

#define hueSpeed 2

Krok 10: Konečné odpočítávání

Děkuji a mějte se hezky