מערכת אינטראקציות פיזיות - PlateaPlayer: 19 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

פרויקט זה מתאר את התהליך שאחריו לעצב ולפתח יישום חומרה של אינטראקציות מחשוב פיזיות של נגן וידיאו אינטראקטיבי המיועד לסטודנטים לווידיאו וטלוויזיה דיגיטלית של אוניברסידד אוטונומה דה אוקסידנטה, העוסקים בנושא סרטונים אינטראקטיביים רב -חיישיים, בצורה של מוצר שניתן לייצר ולפעול בקלות.

נכון לעכשיו, אין פלטפורמות חינמיות לפיתוח סרטונים מסוג זה הכוללים גם אינטראקציות חושיות. לכן, מטרתו העיקרית היא להימנע מתלמידים לרכוש רישיונות תוכנה יקרים, להסתמך על ולספק פתרונות בחצי הדרך למטלות הכיתה, ולצרוך הרבה יותר זמן בפיתוח פלטפורמות אלה בעצמם.

היישום המוצע כאן מורכב מחמישה מודולים המייצגים את האינטראקציות החושיות העיקריות שניתן לסנכרן. אלה הם: מים, עשן, טמפרטורה (חמה/קרה), רוח ואור. אלה יהיו נשלטים על ידי ארדואינו באמצעות ספריית ה- JavaScript של Johnny Five.

שלב 1: חומרים וכלים - קופסת מיכל

בהתחשב בפרויקט זה נועד לפיתוח אב טיפוס של המערכת המוצעת, נעשה שימוש בחומרים פשוטים:

• קרטון קש
• מוטות עץ בלסה (צורות מרובעות ומשולשות)
• מספריים, סרט בידוד, דבק עץ, אזמל, מסור

שלב 2: חומרים - מודול רוח

5 מאווררי מעבד

שלב 3: חומרים - מודול טמפרטורה

• 2 תאי פלטייה
• 4 כיורי קירור
• 2 מאווררים (זהה לזה של מודול הרוח)

שלב 4: חומרים - מודול אור

• ~ 50 ס"מ של רצועת LED RGB
• 3 טרנזיסטורים TIP31C
• מקור כוח חיצוני

שלב 5: חומרים - מודול עשן

• מכשיר אדים קולי 1
• ממסר 1 ערוץ אחד
• מקור כוח חיצוני
• מיכל מים

שלב 6: חומרים - מודול מים

• משאבת מיקרו טבולה
• צינור פלסטיק ~ 20 ס"מ
• מיכל מים (זהה לזה של מודולי עשן)
• קשיות קטנות (~ 5)

שלב 7: חיתוך חורים בצד הקדמי למאווררים

חותכים חתיכת מהקרטון (רוחב 50 ס"מ על 40 ס"מ גובה), ואז חותכים 5 חורים לכל מאוורר בעזרת האזמל. לבסוף, הדביקו אותם לקרטון.

שלב 8: הכנת מודולי הטמפרטורה (תא פלטיר)

הדביקו את תאי הפלטייר לגופי הקירור.

שלב 9: שלב את מודולי Peltier למאווררים

הדביקו את המודולים של פלטייר למאוורר. הקפד להקליט אותם כלפי הצד הקדמי לכיוונים מנוגדים, כך שהצד החם והקר של כל תא יתפוצץ בחוץ על ידי המאוורר המתאים.

שלב 10: הכנת "העמודה" לכריכה העליונה

חותכים את מוטות הבאלסה (ברוחב ~ 50 ס מ) ומדביקים אותם יחד כפי שמוצג בתמונות. זה יאפשר להדביק את כיסוי הקרטון העליון לחזית ולצדדים.

לאחר מכן, הדבק חתיכת קרטון בצד האלכסוני ועשה כ -8 חורים קטנים (~ 5 מ"מ על ~ 5 מ"מ) כדי שהקשיות של מודול המים יוכנסו.

שלב 11: מתן מבנה לקופסה

חותכים 3 מוטות בלסה כפי שמוצג בתמונה והדביקו אותם לחתיכת הקרטון בצד הקדמי.

שלב 12: חותכים את דפנות הקופסה

חותכים 3 חתיכות קרטון (רוחב ~ 50 ס"מ על ~ 50 ס"מ בעומק ~ 30 ס"מ). 2 לכל צד של הקופסה ועוד 1 לפנים להפרדת שטח מיכל המים מהרכיבים האלקטרוניים.

שלב 13: התאמת שטח מיכל המים

צור בסיס למיכל המים על ידי חיתוך 3 חתיכות של מוטות בלסה בצורת ריבוע עד ~ 20 ס מ והדבק אותן יחד למסגרת המבנה הראשי כפי שמוצג בתמונה, כך שהמיכל יכול להתאים.

לאחר מכן, השתמש באחת מחתיכות הקרטון שנחתכו בעבר לצדדים, צור חור קטן כך שחלק מהחוטים יוכלו לעבור דרכו והדבק אותם יחד.

לחלופין, אתה יכול להדביק מוט בלסה בצורת משולש בחלק האחורי של הבסיס כדי למנוע מהמיכל ליפול ולשפוך את המים.

שלב 14: הכנת מיכל המים

חותכים בקבוק פלסטיק לחצי והשתמש בחלקו העליון ככריכה כפי שמוצג בתמונות. הנח בפנים את משאבת המיקרו ואת מכשיר אדים קולי.

מלאו אותו במים לפני השימוש.

שלב 15: סגירת המבנה הראשי

הדביקו את כיסויי הקרטון הצדדיים, התחתונים והעליונים לשאר המבנה.

שלב 16: הוספת מודול האורות

הדביקו את רצועת ה- LED RGB סביב החלק העליון והצדדי של הקופסה, כך שהחוטים יוכלו להיכנס לתוך החור בצד שמאל.

שלב 17: הכנת צינור המים

חותכים כ -8 חורים קטנים (~ 1 מ"מ על ~ 1 מ"מ) בצינור הפלסטיק ומכניסים את הקשיות הקטנות. הדביקו אותם חזק ככל האפשר כדי למנוע דליפת מים לשאר הקופסה.

לבסוף, חבר את הקצה הפתוח של הצינור למשאבת המיקרו והכנס את הקשיות לחורי פיסת הקרטון האלכסונית העליונה.

שלב 18: חיווט

ניתן לשנות את הסיכות שנבחרו לפי רצון המשתמש, כך שלא יפורטו כאן, למרות שהקוד ברור שכן

מודולי רוח/טמפרטורה:

השתמש בחוטי מגשר כדי לחבר את 5Vs של כל מאוורר ותא פלטייר לסיכה דיגיטלית בלוח ה- Arduino, ואת ה- GND לקו ה- GND המשותף בלוח הפרוד.

מודול מים:

השתמש בחוטי מגשר לחיבור ישיר של 5V של משאבת המיקרו לאחד מפיני 5V החוצה של הארדואינו, והשתמש בטרנזיסטור TIP31C כמתג עבור חוטי ה- GND. טרנזיסטור זה עובר לסיכה דיגיטלית ל- Arduino כדי לשלוט בו.

מודול אורות:

השתמש בחוטי מגשר כדי לחבר כל ערוץ צבע לטרנזיסטור TIP31C המחובר לקו ה- GND של לוח הלוח, ואשר עובר לסיכה אנלוגית בארדואינו כדי לשלוט על הצבע המוצג על ידי ציון R, G ו- B לאחד הנכון. חוט החשמל מחובר לקו פרוטבורד המופעל באמצעות מתאם המחובר לשקע חשמל רגיל.

מודול עשן:

השתמש בחוטי מגשר כדי לחבר את הכוח לממסר המחבר אותו לאותו ספק כוח בלוח הבקרה ממודול האורות. לאחר מכן חבר את הממסר הזה לסיכה דיגיטלית בארדואינו כדי להדליק ולכבות אותו. חבר את ה- GND שלו לקו ה- GND בלוח הבקרה.

שלב 19: תכנות והרצה

שרת צומת פשוט נדרש כדי שג'וני חמש יעבוד. כדי לתקשר את החלק הקדמי והאחורי בזמן אמת ולסנכרן את הווידאו האינטראקטיבי עם האינטראקציות החושיות, Socket.io מיושם גם כן.

ניתן להוריד את הקוד למערכת זו, כמו גם את נגן הווידיאו האינטראקטיבי שפותח בעבר כתוסף JavaScript:

הגיש את דף האינטרנט עם הנגן מאותו שרת והפעל את שניהם.