Akustik Divar Modulu SonicMoiré: 8 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Bu divar modulu "SonicMoiré" wikihouses ilə uyğunlaşmaq üçün hazırlanmışdır, onu fasadın bir hissəsi kimi istifadə etmək niyyətindəyik. Əvvəlki məqsədi müəyyən tezlikləri səs -küy spektrindən süzmək və bu səbəbdən otaqdakı səs -küyün təsirini azaltmaq və ya kənarda eşitdiyiniz səs. Bütün divarınız bu cür modullardan hazırlansaydı, effektlər ən yaxşı olardı (və otağınız tamamilə zövqlü görünərdi:)).

Bu layihə, Kompüterli Memarlıq Dizaynı (CAAD) kafedrasının və RWTH Aachen Universitetinin Media Hesablama Qrupunun ev sahibliyi etdiyi Multimodal Media Madness 2014 -ün bir hissəsidir. Daha Ağıllı Dərilər üçün bu səhifəni yoxlayın:

Modul bir çərçivədən ibarətdir (bir wiki eviniz varsa, bunun yerinə onu tikə bilərsiniz) ön ucunda digərinə qarşı dəyişdirilə bilən iki delikli lövhə ilə. Deliklər dəyişdirilərkən qurulan fərqli formasiyaların müəyyən tezlikləri səs -küy spektrindən süzməsi nəzərdə tutulur. Buna Moiré effekti deyilir, fikir Helmholtz absorberlərinə (delikli plitə çeviricilərinə) əsaslanır.

Vizual effektlər üçün bir az arxa işıq əlavə etdik. Modul həqiqətən hipnotik görünür;)

Bu, bir həftə sonu layihəsindən daha çox işdir, ancaq yazdığınız proqramı sizə veririk ki, bir az vaxta qənaət edəsiniz. Daha böyük bir layihə etmək istəyirsinizsə, hələ də öz proqramınızı yaza bilərsiniz.

Materiallar:

Çərçivə üçün ağac (eni 1,8 sm)

2 delikli lövhə və arxa plitə üçün taxta (2mm)

Finnboard (LEDləri bağlamaq üçün taxta pulpa taxtası/karton, 2 mm, lazer kəsicilər/modellər üçün material. Alternativ: nazik ağac)

7 xırda doğranmış ağac parçasını (2 x 2 x 1.9 sm)

Arduino Uno

Arduino SpectrumShield-v14 (Sparkfun)

İncə mikrofon (jak)

Rasberry Pi B.

Mikro USB USB kabeli

Elektronikanı birləşdirən kabellər

470 Ohm müqavimət

Çörək lövhəsi

9 RGB LED WS2812 (və ya istifadə etdiyimiz Adafruit NeoPixel kitabxanasını dəstəkləyən digər LEDlər)

LEDləri lehimləmək üçün kabellər və kişilər (əvvəlcədən hazırlanmış LED şeridi istifadə etmirsinizsə)

Ultrasonik məsafə sensoru HC-SR04

Vintlər

Kiçik vintlər və döngələr

Evdəki rezin bantlar

İncə və kifayət qədər güclü bir ip (iplik edəcək)

2 Servos Hitech HS 311 (və ya taxta lövhənizin ağırlığından asılı olaraq başqa bir model, bizimki <400g)

Mat folqa və ya kağız (təxminən 50 x 50 sm)

Boya (daha çox kontrast üçün qara rəng seçirik)

Bant və maye yapışqan

DC enerji təchizatı (6-12 V, 2 A)

12 V gücə sahib olsanız, LEDlər, servolar və sensorlar üçün 6 V -a qədər bir gərginlik çeviricisinə ehtiyacınız var.

Alətlər:

Şekillendirici (və ya alternativ)

Lasercutter (və ya başqa bir alternativ)

Tornavida və simsiz tornavida

Qazma

Lehimləmə dəmir və aksesuarlar (istifadəyə hazır LED şeritleriniz varsa lazım deyil)

Addım 1: Çərçivə

Hələ ki, bizim kimi modulda tikiləcək (wiki) eviniz yoxdursa və ya sadəcə əyləncə və görünüş üçün tikmək istəyirsinizsə, modulu qurmaq üçün çərçivədən istifadə edin.

Ətrafınızda daşımağı asanlaşdırmaq üçün hələ heç bir şey bağlanmadığı halda bir araya gətirə biləcəyiniz bir çərçivə istifadə edirik. Buna görə hissələri aşağıdakı ölçülərlə kəsin (bir qələm və ya nə varsa, daha çox istiqamətləndirmək üçün şəkillərimizə baxın):

2 x Üst/Alt lövhə: 28 x 52,5 sm, tərəflərin ortasında 15,5 x 5 sm əlavələrlə, uclarından 2 sm kənarda 3 x 3 sm boşluqların ortasında.

2 x Yan lövhə: 28 x 66,5 sm, kənarları 5 sm olan uclarında 1,9 x 15,5 sm olan deliklər.

Bir tərəfi 10 sm, eni 3 sm olan iki tərəfi 8 sm olan 4 x U hissə. Sadəlik üçün əslində U kimi əmələ gəlmir, ancaq küncləri ola bilər.

Parçaları yanlarında uzun deşikləri olan hissələrlə, digər hissələri alt və yuxarı və kiçik U hissələrini bir yerdə saxlamaq üçün bağlayın. Genişləndirmək istəsəniz U hissələri bu çərçivələrdən ikisini birləşdirə bilər. Yalnız bir modul istədiyinizə əminsinizsə, əlbəttə ki, onları dəyişdirə bilərsiniz;)

Hər şey uyğun gəlirmi? Davam et!

Qeyd: Təsvirdəki "sağ" və "sol" şəkildə göstərildiyi kimi çərçivənin sağ və sol tərəfinə aid olacaq (modulun arxasından göründüyü kimi, deşilmiş lövhələr ön ucdur).

Addım 2: Delikli Plitələr

Plitələr düzəldin və onları şekillendiricinizlə və ya əlinizdə nə varsa deşin, şəkildəki düzeni istifadə edirik. İstəyirsinizsə, çuxurlarınız çox böyük olmadıqda və çuxurlarınız fərqli ölçülərə malik olduğu müddətdə, təsirini dəyişdirmədən, bizdən fərqli olaraq deliklər üçün fərqli bir plan istifadə edə bilməlisiniz. Ön lövhə 56 x 56 sm və çuxurlara olan məsafə hər tərəfdən 5,5 sm, hərəkət edə bilən kiçik boşqab 51 x 51 sm, yalnız 0,5 sm məsafədə olmalıdır.

Çərçivəni ayırın və 4 qarmağı çərçivəyə vidalayın, hər zaman çərçivənin yuxarı və sağ tərəfində 2. Çəngəllər çərçivə parçalarının uzun kənarına mümkün qədər yaxın olmalıdır. Çərçivəni yenidən bir araya gətirdiyiniz zaman ən yaxın digər lövhəyə olan məsafə təxminən 5 sm olmalıdır (şəkillər kömək edə bilər).

Daha böyük lövhəni künclərdəki çərçivəyə vidalayın, lövhələrin naxışının eyni olması üçün ikinci boşqabınızı hansı istiqamətə çevirməyinizi qeyd edin. Bunu həqiqətən qeyd etmək istəyirsən.

İndi ikinci lövhəni əlavə edin. Buna görə də, rezin bantları boşqabınızdakı iki delikdən çəkin, bantın qalan hissəsini meydana gələn döngədən keçirin və lövhəni çərçivəyə çəkdiyiniz çəngəllərə asın. rezin bantlarınız. Kauçuk passiv vəziyyətdə olduqda, boşqabın daha böyük lövhənin naxışının üstündən və sağından təxminən bir sıra deşik asması ehtimal olunur. Yalnız bir neçə deşik sınayın və boşqab düzgün vəziyyətdə olana qədər yaxşılaşın.

Addım 3: Bəzi Boyalar

Bir az boya alın! Qara (və ya başqa bir qaranlıq rəng) içəridəki işığa gözəl bir ziddiyyət yaradır.

Boyanı daha bərabər yaymaq üçün sprey boya istifadə etmək qərarına gəldik. Daha yaradıcı olsanız, özünüzü sərbəst hiss edin.

Buna görə lövhələri yenidən çərçivənizdən çıxarın, boyanızı hər iki delikli lövhənin ön tərəflərinə çəkin və qurumasını gözləyin.

Addım 4: Folqa/Kağız

Kiçik lövhənin arxasına mat folqa və ya kağız yapışdırın. İncəsənət ləvazimatları mağazasından şəffaf kağızdan istifadə edirik, ancaq işıq saçan hər hansı bir material işləyəcək.

Kağızdan kiçik deliklər kəsin ki, rezin bantlar və iplər keçsin və kağızı boşqabın arxa tərəfinə yapışdırın (rəngsiz tərəfə). Növbəti mərhələdə iplər əlavə olunacaq, buna görə əvvəllər harada olmalı olduqlarına baxın.

LEDlər daha sonra fərdi LED olaraq görünməməli, daha çox ümumi bir parıltı kimi görünməlidir.

Addım 5: Servolar

Metal döngələri alt və sol tərəfdəki çərçivəyə vidalayın. Kiçik delikli plakaya toxunmadan, lövhələrin ortasında və mümkün qədər kənarına yaxın olmalı idilər.

Servo üçün yalnız bir qolu olan bir bağlama istifadə edin və başqa bir metal döngənizi ən kənar çuxuruna yapışdırın.

İndi servoları çərçivənizə bağlayın. Kiçik ağac parçaları kəsin (təxminən 2 x 2 x 1,9 sm), şəkildəki kimi hər birini iki servoya vidalayın. Əvvəlcə kiçik deliklər qazdıq, çünki zərlərimiz asanlıqla bölündü və bir az daha diqqətli olmalı olduq.

Sol və alt tərəfdə kiçik bir boşqabınızın ortasındakı bir çuxura bir ip bağlayın və digər ucunu metal döngədən keçirin. Təklif etdiyimiz kimi iplik istifadə etmək istəyirsinizsə, bir neçə qat götürün. Bir təbəqə kifayət ola bilər, amma bütün çəkmə bu iplərin üzərində olduğu üçün bir az paranoyaq olmaq yaxşıdır.

Servoları yapışdırılmış çubuqlardan istifadə edərək çərçivənin aşağı və soluna vidalayın (lazım olduqda yenidən deliklər qazın). Servoların qolu metal döngənin hündürlüyündə olmalıdır və servolar yan tərəfə uzanır. Sonra ipi servo birləşməsindəki döngəyə bağlayın. Servo standart mövqelərində olduqda sim mümkün qədər gərgin olmalıdır.

İndi servoları arduino ilə sınamağa başlaya bilərsiniz. Servoları arduino -ya necə bağlayacağınıza ehtiyacınız varsa, addım 8 -də (Qutunun Bağlanması) sxem sxeminə baxın.

Addım 6: Mikrofon və Məsafə Sensoru

Mikrofonunuzu içəri salmaq üçün kifayət qədər böyük olan ən xarici delikli boşqabın yuxarı ucuna bir delik açın. Mikrofonu ikinci lövhəyə toxunmaması üçün kənarına mümkün qədər yaxın qoymağa diqqət edin.

Mikrofonumuz bir qədər zəif olduğu üçün mikrofonla arduino arasına gücləndirici qoyduq.

Modulun insanlarla bir az təmasda olmasının gözəl olacağını düşündük, buna görə də ultrasəs məsafə sensoru əlavə etdik. İnsanlar modula yaxınlaşanda onu aşkarlaya və kiçik bir şou göstərə və işığın rəngini dəyişə bilərlər - yaxşı ki, bir az boşa çıxırıq. Əlbəttə ki, bir az əyləncə əlavə edir.

Addım 7: LEDlər və Güc Təchizatı

Hər şeyin həqiqətən gözəl görünməsi üçün arxa işıqlar əlavə edirik. Yalnız 9 LED, modulun qaranlıq bir otaqda olduqca möhtəşəm görünməsini təmin edir.

Buna görə içərisində 3 LED olan 3 zolaq hazırlayın ki, daha sonra daha uzun bir şerit meydana gətirsin. Şeritlərdən ikisi üçün, LEDlər arasında və uclarına qədər təxminən 14-15 sm uzunluğunda lehim kabelləri. Daha asan istifadə üçün hər iki ucuna da kişilər əlavə etdik. Üçüncü zolaq bənzər şəkildə hazırlanır, ancaq kabellər və kişilər yalnız bir ucunda, sərbəst ucu ümumi zolağın sonu olacaq. WS2812 -dən istifadə etdiyinizə diqqət yetirin, bir kənarında DI (məlumat daxilində) və üç kənarında DO (məlumat çıxışı) var. Bir DO kənarını növbəti LEDin DI kənarı ilə bağlamaq istəyirsiniz. Üçüncü şeridinizdəki son LED, DI kənarının əvvəl LED ilə əlaqəli olması və DO kənarında kabel olmaması lazımdır.

LEDləri çərçivəyə bağlamaq üçün 3 uzun düzbucaqlı finnboard hazırlayın (bir lazer kəsici və ya kəsici və uzun hökmdar, 52, 5 x 2 sm). Çərçivənizə şaquli şəkildə oturmalıdırlar, buna görə əvvəlcə ölçün, 2-3 mm çox qısadırlarsa yaxşıdır.

Hər bir LED şeridini lövhənin ortasındakı orta LEDdən başlayaraq düzbucaqlılardan birinə yapışdırın. LED şeridlərinin DI və DO uclarının hansı tərəflərdə olduğunu, LED -lərin alt tərəfini artıq görə bilmədiyinizə görə işarələyin.

Qalan taxta zərləri bir zımba istifadə edərək hər bir LED modulunun bir ucuna yapışdırın. Şeritlərin son modulunun DO ucunda (şəkil: 3 nömrəli), digərlərindən birinin DI (2) ucunda, qalanının isə DO ucunda (1) zərləri olmalıdır.

İndi LED modullarını bərabər məsafələrdə çərçivənizin üst hissəsinə vidalayın, arxa kənarına yaxın yerləşdirin (lövhələri olmayan). Modul 1 solda, 2 ortada və 3 sağda. Zarlarınız asanlıqla bölünürsə, əvvəlcə onları qazmağı unutmayın.

Modulları yuxarıda 1 və 2 -ni, altda isə 2 və 3 -cü modulları birləşdirin. modul 1 indi test üçün arduino ilə əlaqə qura biləcəyiniz pulsuz bir DI ucuna sahib olmalıdır. Enerji təchizatı üçün 5 V və rezistora ehtiyac yoxdur. Məlumat girişinin analoq pinə ehtiyacı olduğunu və birbaşa bağlanmamalı, aralarında 470 Ohm müqavimətçi olması lazım olduğunu unutmayın. Zolaqdakı ilk LED -i arasına qoymasanız, çox güman ki, dağılacaq. Addım 8 -də (Qutunun Bağlanması) sxem sxeminə baxın.

LED -lərin Adafruit Neopixel kitabxanasından istifadə etməsini istəyirsinizsə, başa düşmək olduqca asandır.

Təəssüf ki, arduino -da hələ enerji təchizatı yoxdur. Beləliklə, enerji təchizatına ehtiyacınız var, arduino GND -ni enerji təchizatı zəmininə və VIN pininə qoşun. 8 -ci addımdakı dövrə düzeni sizə kömək edəcək.

Addım 8: Qutunun bağlanması

Elektronikanın dövrə düzeni kimi bağlandığından əmin olun. Enerji təchizatı giriş gərginliyinizə görə dəyişə bilər. Sensorlarınızı, servolarınızı və arxa işığı təmin edən gücün arduino üzərindən axmamalı olduğunu, ancaq hər birinin ora uyğun bir gərginlik (arduino 7-12 V, sensorlar və s. 6-7 V) çatdığını xatırlamaq vacibdir. təchizatı və ümumi zəminə bağlıdır. Bunun səbəbi, arduinonun 1 Amperdən yuxarı cərəyanları idarə etmək üçün qurulmamasıdır.