מודול קיר אקוסטי SonicMoiré: 8 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

מודול קיר זה "SonicMoiré" נועד להיות תואם לוויקיות, אנו מתכוונים להשתמש בו כחלק מהחזית. מטרתו הקודמת הייתה לסנן תדרים מסוימים מתוך ספקטרום הרעש ולכן להפחית את חשיפת הרעש בחדר או להפחית את צליל שאתה שומע מחוץ לו. האפקטים יהיו הטובים ביותר אם כל הקיר שלך עשוי ממודולים כאלה (וגם החדר שלך ייראה מפואר לגמרי:)).

פרויקט זה היה חלק מטירוף המדיה Multimodal 2014, בהנחיית הכיסא לעיצוב אדריכלי בעזרת מחשבים (CAAD) וקבוצת מחשוב המדיה של אוניברסיטת RWTH Aachen. לעורות חכמות נוספות, אנא עיין בדף זה:

המודול מורכב ממסגרת (אם במקרה יש לך בית ויקי אתה יכול לבנות את זה במקום) עם שתי לוחות מחוררים שבקצה הקדמי של אחד מהם ניתן להסיט את השני כנגד השני. התצורות השונות שהחורים בונים בעת הזזה אמורות לסנן תדרים מסוימים מתוך ספקטרום הרעש. זה נקרא אפקט Moiré, הרעיון מבוסס על בולמי הלמהולץ (מתמרי צלחת מחוררים).

הוספנו קצת תאורה אחורית לאפקטים חזותיים. המודול נראה ממש מהפנט;)

זוהי עבודה קצת יותר מסתם פרויקט סוף שבוע, אך אנו נותנים לכם את התוכנה שכתבנו כדי לחסוך זמן. אם אתה אוהב להפוך את זה לפרויקט גדול עוד יותר אתה עדיין יכול לכתוב תוכנה משלך.

חומרים:

עץ למסגרת (רוחב 1.8 ס מ)

עץ ל -2 צלחות מחוררות ולוח אחורי (2 מ מ)

פינבורד (לוח עיסת עץ/קרטון לחיבור הלדים, 2 מ מ, חומר לחיתוכים/דגמים. חלופה: עץ דק)

נח פיסת עץ לחיתוך ל -7 קוביות קטנות (2 x 2 x 1.9 ס מ)

ארדואינו אונו

Arduino SpectrumShield-v14 (Sparkfun)

מיקרופון דק (שקע)

Rasberry Pi B

כבל USB מיקרו USB

כבלים לחיבור האלקטרוניקה

נגד 470 אוהם

לוח לחם

9 נוריות RGB WS2812 (או נוריות אחרות התומכות בספריית Adafruit NeoPixel בה השתמשנו)

כבלים וזכרים להלחמת הנורות (למקרה שאינך משתמש ברצועת LED מוכנה מראש)

חיישן מרחק אולטרסאונד HC-SR04

ברגים

ווים ולולאות קטנים הניתנים להברגה

גומיות ביתיות

כמה חוטים דקים וחזקים למדי (חוט יעשה זאת)

2 Servos Hitech HS 311 (או דגם אחר בהתאם למשקל לוחית העץ שלך, שלנו הוא <400 גרם)

נייר כסף או נייר (בערך 50 על 50 ס מ)

צבע (אנו בוחרים בשחור ליותר ניגודיות)

סרט ודבק נוזלי

ספק כוח DC (6-12 V, 2 A)

במקרה שאתה הולך עם ספק כוח 12 וולט אתה צריך ממיר מתח ל -6 וולט עבור הנורות, סרווס וחיישנים.

כלים:

מעצב (או חלופה כלשהי)

חיתוך לייזר (או אלטרנטיבה כלשהי)

מברג ומברג אלחוטי

תרגיל

מגהץ ואביזרים (אין צורך אם יש לך פסי LED מוכנים לשימוש)

שלב 1: המסגרת

אם עדיין אין לך בית (ויקי) לבנות במודול, כמונו, או שאתה רוצה לבנות אותו רק בשביל הכיף והמראה, השתמש במסגרת לבניית המודול לתוכו.

אנו משתמשים במסגרת שתוכל פשוט לחבר ולפרק שוב בזמן ששום דבר לא מחובר עדיין כדי להקל על הנשיאה. לכן חתכו חלקים באמצעים הבאים (בעזרת מעצב או כל מה שיש לכם, הביטו בתמונות שלנו להתמצאות נוספת):

2 x צלחת עליונה/תחתונה: 28 x 52.5 ס"מ עם תוספות של 15.5 x 5 ס"מ באמצע הצדדים מינוס 3 x 3 ס"מ חורים באמצע התוספות 2 ס"מ מהקצה.

2 x צלחת צד: 28 x 66.5 ס"מ עם חורים של 1.9 x 15.5 ס"מ בקצוות הנמצאים 5 ס"מ מהקצוות.

4 x חלקי U עם צד אחד ארוך של 10 ס"מ ושני צדדים של 8 ס"מ ברוחב 3 ס"מ. לשם הפשטות הם בעצם לא נוצרים כמו U אבל יכולים להיות בעלי פינות.

חבר את החלקים יחד עם החלקים עם החורים הארוכים בצדדים, החלקים האחרים כתחתונים ומעליהם ואת חלקי ה- U הקטנים כדי לשמור אותם יחד. חלקי ה- U יכולים לחבר שני מסגרות אלה למקרה שתרצה להרחיב. אם אתה בטוח שאתה רוצה רק מודול אחד אתה יכול כמובן לשנות אותם;)

הכל מתאים? לְהַמשִׁיך!

הערה: "ימין" ו"שמאל "בתיאור יתייחסו כעת לצד הימני והשמאלי של המסגרת כפי שמוצג בתמונה (נראה מהחלק האחורי של המודול שכן הלוחות המחוררים הם הקצה הקדמי).

שלב 2: הלוחות המחוררים

צור צלחות ונקב אותן בעזרת המעצב שלך או כל מה שיהיה לך זמין, אנו משתמשים בפריסה שבתמונה. אם אתה אוהב אתה אמור להיות מסוגל להשתמש בפריסה אחרת לחורים משלנו מבלי לשנות את האפקט כל עוד החורים שלך לא גדולים מדי ולחורים שלך יש גדלים שונים. הצלחת הקדמית צריכה להיות 56 x 56 ס"מ והמרחק לחורים צריך להיות 5.5 ס"מ מכל הצדדים, הצלחת הקטנה הנעת 51 x 51 ס"מ עם מרחק של 0.5 ס"מ בלבד.

פרקו את המסגרת והברגו את 4 ווים למסגרת, תמיד 2 בחלק העליון והימני של המסגרת. ווים צריכים להיות קרובים ככל האפשר לקצה הארוך של חתיכות המסגרת. כאשר אתה מחבר את המסגרת שוב המרחק לצלחת השנייה הקרובה ביותר צריך להיות בערך 5 ס מ (התמונות עשויות לעזור).

הברג את הצלחת הגדולה יותר למסגרת שלך בפינות, סמן לאיזה כיוון להפוך את הצלחת השנייה כך שתבנית הלוחות תהיה זהה. אתה באמת רוצה לסמן את זה.

כעת הוסיפו את הצלחת השנייה. לכן משכו את הגומיות דרך שני החורים בצלחתכם, הדביקו את שאר הלהקה דרך הלולאה המתקבלת ותלו את הצלחת על הקרסים שפרצתם לתוך המסגרת. הערה: אילו חורים בצלחת אתה צריך להשתמש תלוי הגומיות שלך. הצלחת אמורה לתלות בערך שורה אחת של חורים מעל ולצד התבנית של הצלחת הגדולה יותר כאשר הגומי במצב פסיבי. פשוט נסה כמה חורים ושפר עד שהצלחת נמצאת במיקום הנכון.

שלב 3: קצת צבע

קח קצת צבע! שחור (או צבע כהה אחר) יוצר ניגוד נחמד לאור הפנימי.

החלטנו להשתמש בצבע ריסוס כדי לפזר את הצבע בצורה אחידה יותר. אם אתה יותר יצירתי, אל תהסס.

לכן הסירו שוב את הצלחות מהמסגרת שלכם, מרחו את הצבע על הצדדים הקדמיים של שתי הצלחות המחוררות והמתינו עד שהתייבש.

שלב 4: נייר הכסף/הנייר

עכשיו אתה מדביק את נייר הכסף או הנייר המאט בצד האחורי של הצלחת הקטנה יותר. אנו משתמשים בנייר שקוף מחנות ציוד לאמנות אך כל חומר המפזר אור יעבוד.

חותכים חורים קטנים לתוך הנייר כך שהגומיות והחוטים עוברים ומדביקים את הנייר בצד האחורי של הצלחת (בצד ללא צבע). המיתרים יצורפו בשלב הבא אז תסתכל היכן הם צריכים להיות לפני.

נוריות הלדים לא צריכות להיות גלויות לאחר מכן כנאורות בודדות מאוחר יותר אלא יותר כזוהר כולל, הכל בשל הנייר.

שלב 5: הסרוווס

הברג את לולאות המתכת לתוך המסגרת שלך בצד התחתון והשמאלי. הם אמורים להיות באמצע הצלחות וקרובים לקצה ככל האפשר מבלי לגעת בצלחת המחוררת הקטנה יותר.

עבור סרוו השתמש בספסל עם זרוע אחת בלבד והצמד עוד לולאות מתכת שלך לחור החיצוני ביותר שלה.

כעת חבר את סרוו למסגרת שלך. חותכים קוביות עץ קטנות (בערך 2 x 2 x 1.9 ס מ), בורג שתיים מהן לכל סרוו כפי שמוצג בתמונה. תחילה קדחנו לתוכם חורים קטנים מכיוון שהקוביות שלנו היו מתחלקות בקלות והיינו צריכים להיות קצת יותר זהירים.

בצד השמאלי והתחתון, צרף פיסת חוט לחור באמצע הצלחת הקטנה שלך ונתב את קצהו השני דרך לולאת המתכת. אם אתה רוצה להשתמש בחוט כפי שאנו מציעים קח מספר שכבות ממנו. שכבה אחת עשויה להספיק אך מכיוון שכל המשיכה היא על חתיכות המיתר האלה זה בסדר להיות קצת פרנואיד.

הברג את הסרווס לתחתית ומשמאל למסגרת בעזרת הקוביות המצורפות (חורים מקדמים שוב במידת הצורך). זרוע הסרוווס צריכה להיות בגובה לולאת המתכת והשרווסים מונחים הצידה. לאחר מכן חבר את המחרוזת ללולאה בחבור הסרוו. המחרוזת צריכה להיות מתוחה ככל האפשר כאשר סרוו נמצא במיקומי ברירת המחדל שלו.

עכשיו אתה יכול להתחיל לבדוק את סרווס עם הארדואינו. אם אתה זקוק לעזרה כיצד לחבר את סרוווס לארדואינו שלך עיין בפריסת המעגל בשלב 8 (סגירת התיבה).

שלב 6: חיישן מיקרופון ומרחקים

לקדוח חור בקצה העליון של הצלחת המחוררת החיצונית, שהיא גדולה מספיק כדי להכניס את המיקרופון שלך. הקפד לשים את המיקרופון קרוב ככל האפשר לקצה, כך שלא יגע בצלחת השנייה.

מכיוון שהמיקרופון שלנו היה קצת חלש, הכנסנו מגבר בין המיקרופון לבין הארדואינו.

חשבנו שזה יהיה נחמד אם המודול יתקשר קצת עם אנשים, ולכן הוספנו גם חיישן מרחק קולי. כשאנשים מתקרבים למודול יכולים לזהות אותו ולעשות הצגה קטנה ולשנות את צבע האור - טוב, אנחנו קצת לשווא. זה בהחלט מוסיף קצת בידור.

שלב 7: נוריות וספק כוח

כדי שהכל ייראה ממש מגניב, אנו מוסיפים תאורה אחורית. רק 9 נוריות LED גורמות למודול להיראות די מרהיב בחדר חשוך.

לכן הכינו 3 רצועות עם 3 נוריות בהן שבהמשך יחוברו ליצירת רצועה ארוכה יותר. לשניים מהרצועות, הלחמות כבלי אורך של כ-14-15 ס מ בין הלדים ועד הקצוות. לשם שימוש קל יותר הוספנו זכרים לשני הקצוות. הרצועה השלישית מוכנה באופן דומה אך עם כבלים וזכרים בקצה אחד בלבד, הקצה החופשי יהיה קצה הרצועה הכוללת. היזהר אם אתה משתמש ב- WS2812, יש להם קצה אחד עם התווית DI (נתונים ב) ושלושה קצוות עם DO (נתונים החוצה). אתה רוצה לחבר קצה DO עם קצה DI של הנורית הבאה. נורית ה- LED האחרונה ברצועה השלישית שלך צריכה להיות מחוברת לקצה ה- DI שלה עם ה- LED לפני וללא כבל בקצוות ה- DO.

כדי לחבר את הלדים למסגרת הכינו 3 מלבנים ארוכים של לוח לוח (השתמש בחיתוך לייזר או חותך וסרגל ארוך, 52, 5 x 2 ס"מ). הם צריכים להתאים אנכית למסגרת שלך, אז מדוד קודם, זה בסדר אם הם 2-3 מ"מ קצרים מדי.

הדביקו כל רצועת לד לאחד המלבנים המתחילים במנורת האמצעית באמצע לוח הפיננס. סמן באילו צדדים קצוות ה- DI וה- DO של רצועות הלד, מכיוון שאינך יכול לראות את הצד התחתון של נוריות הלדים יותר.

חבר את קוביות העץ הנותרות לקצה אחד של כל מודול LED בעזרת מהדק. מודול הקצה של הרצועות צריך את הקוביות שלו בקצה ה- DO (תמונה: מספר 3), אחת מהאחרות בקצה DI (2) ואת הנותרת בקצה ה- DO (1).

כעת הברג את מודולי ה- LED לחלק העליון של המסגרת שלך במרחקים שווים, הנח אותם קרוב לקצה האחורי (זה ללא הלוחות). מודול 1 שמאל, 2 באמצע ו -3 מימין. אם הקוביות שלך מתחלקות בקלות זכור לעדכן בהן תחילה.

חבר את המודולים 1 ו -2 בחלק העליון ואת המודולים 2 ו -3 בתחתית. מודול 1 כעת צריך להיות בעל קצה DI בחינם בתחתית אותו תוכל להתחבר עם הארדואינו שלך לבדיקה. הוא זקוק ל -5 וולט וללא נגד לאספקת החשמל. שים לב שקלט הנתונים זקוק לסיכה אנלוגית ואין לחבר אותו ישירות אלא עם נגד של 470 אוהם ביניהם. אם לא תשים אחד בין הנורית הראשונה ברצועה, סביר להניח שהיא תתמוטט. עיין בפריסת המעגל בשלב 8 (סגירת הקופסה).

אם אתה רוצה לנסות את נוריות LED להשתמש בספריית Adafruit Neopixel, זה די קל להבין.

למרבה הצער לארדואינו אין עדיין ספק כוח. אז אתה צריך את ספק הכוח, חבר את ה- GNU הארדואינו עם קרקע אספקת החשמל והכוח בעזרת סיכת ה- VIN. פריסת המעגל בשלב 8 תעזור לך.

שלב 8: סגירת הקופסה

וודא שהאלקטרוניקה מחוברת כמו בפריסת המעגל. ספק הכוח עשוי להשתנות בהתאם למתח הכניסה שלך. עם זאת, חשוב לזכור כי אספקת החשמל, אספקת החיישנים, הסרווואים והתאורה האחורית שלך לא אמורה לזרום דרך הארדואינו, אלא שכל אחד מהם יגיע לשם המתח המתאים (arduino 7-12 V, חיישנים וכו '6-7 V) מ- את האספקה והם מחוברים לשטח המשותף. הסיבה לכך היא שהארדואינו לא בנוי להתמודד עם זרמים מעל אמפר אחד.