First_Encounter_: 10 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

First_Encounter_ er en Arduino -basert interaktiv installasjon, utviklet for emnet Physical Interaction Design and Realization ved KTH i Stockholm. First_Encounter_ er en hengende kunstinstallasjon som består av, i vårt tilfelle, 20 trekantede moduler. Siden koden som brukes også er modulær, er det opp til deg og beregningskapasiteten til Arduino å bestemme hvor mange trekanter du vil ha for din versjon.

Å jobbe hardt med det neste prosjektet krever musikk, dette er First_Encounter_ spillelisten:

• Du har ikke sett noe ennå - Bachman -Turner Overdrive
• Hot Stuff - Donna Summer
• Du burde vite - Alanis Morissette
• Sitrontre - Fools Garden
• Blindet av lyset - Manfred Mann's Earth Band
• More Than a Feeling - Boston
• Come Together - The Beatles
• Pumped Up Kicks - Foster The People
• Wire to Wire - Razorlight
• Ord - Bee Gees
• The Final Countdown - Europa

Trinn 1: Hot Stuff

Rekvisita du trenger. Det nøyaktige beløpet du trenger vil avhenge av antall trekanter du vil lage:

• Tre for laserskjæring, 4 mm tykt
• Melkehvitt akryl for laserskjæring (2 mm)
• Trelim
• Sandpapir
• NeoPixels LED-stripe, 30 lysdioder per meter, 6 meter (180 lysdioder)
• Aluminiumsfolie
• Elektriske ledninger - ± 70 meter i forskjellige farger
• Elektrisk tape
• Servoer - 10x
• Skrueterminaler - 170 brukt
• Små skruer ± 8 mm lange - 80 brukt
• Arduino UNO
• MPR121 Capsense breakout board - 2x
• PCA9685 Servo breakout board
• Svart klut
• Hot Lim
• 5V 12A strømforsyning

Trinn 2: Du burde vite

Tykkelsen på både akryl og treverket samt størrelsen på trekanten er veldig viktig.

Selv om det er 5 mm tykke Neopixel LED-strips, følte vi at de ikke var lyse nok til formålet. Vi brukte 10 mm brede LED-strimler og 2 mm tykke akryl, og la til opptil 12 mm totalt. Derfor må tykkelsen på veggen også være 12 mm for at designet skal fungere, i vårt tilfelle resulterer det i 3 lag med 4 mm tre.

Størrelsen på trekanten er også avhengig av LED-stripen du har eller mengden du er villig til å lodde. Vi ønsket 9 lysdioder per trekant, og gikk med en Neopixel -stripe på 30 lysdioder per meter for å imøtekomme en større trekant og redusere mengden lodding. Med dette oppsettet ville 3 LED presist passe inne i trekanten uten behov for ekstra lodding. Med standard 60 LED -er per meter rulle, må du lage mindre trekanter eller bruke flere LED -er per side eller loddetråder mellom enkelt LED -er.

Trinn 3: Sitrontre

Saken til First_Encounter_ består av totalt 5 stykker, som vi kutter med en laserskjærer. Den hvite frontplaten er et stykke melkehvitt akryl, veggene i saken er bygd opp av 3 individuelle trekanter og til slutt er det treplaten. Inkludert i dette trinnet er det en Illustrator -fil som kan brukes til å laserskjære figurene.

For hver trekant du vil ha, trenger du lim veggtrekantene sammen. Den største trekanten går nederst og den minste på toppen for å danne en trapplignende form. Sørg for at innsiden av veggen er så flat som mulig, ellers vil ikke LED-stripen passe godt inn.

Etter at limet har tørket, sliper du utsiden av veggen og sidene på bakplaten i en vinkel på rundt 30 grader. Dette gir rom for bevegelsen vi ønsker å ha. Prøv å holde den så symmetrisk og lik som mulig for å sikre riktig bevegelse. Hvis du vil kan du (spraye) male treverket nå for å få en bedre finish til slutt.

Trinn 4: Blindet av lyset

Våre Neopixels kom i et vanntett foringsrør, som må fjernes for at stripen skal passe i trekanten. Klipp LED-stripen i lengden du trenger for trekanter, i vårt tilfelle 9 LED-er lange. På inngangssiden, som angitt av pilene, loddetråd til alle tre kontaktpunktene (svart = bakken, gul = data inn, rød = data ute på bildet). På den andre siden, utgangssiden, loddes bare en ledning til kontaktpunktet "data out" (grønt = data ute på bildet). Sørg for at ledningene går langs siden av LED-stripen (se bildet), ellers får de ikke plass! Ledningene skal være ca 12 cm lange.

Isoler endepunktene med elektrisk tape for å forhindre kortslutning, fordi de skal presses sammen.

Til slutt, etter at hver gruppe med 3 lysdioder bøyer stripen ved avskjæringspunktene for å danne en trekant.

Trinn 5: Mer enn en følelse

Måten First_Encounter sanser er gjennom kapasitiv sensing eller capsense. For at capsense skal fungere så nøyaktig som mulig trenger vi en stor masse metall, helst kobber. Selv om coper er ganske dyrt, brukte vi derfor brettet aluminiumsfolie.

Aluminiumsfolien må brettes til en trekant, helst litt større enn plassen inne i veggen. Vi gikk med 24 lag for vår versjon. Den enkleste måten er å bruke avfallstrekantene fra veggen, disse er nøyaktig størrelsen på innsiden av veggen, og hvis du bretter den riktig, vil trekanten vokse litt.

Legg dem ned i en S-form som vist på bildet, dette gjør det til en relativt enkel måte å brette trekanten på. Hvis du trenger å lage mange trekanter, kan det være nyttig å tape dem sammen. På slutten av S-formen bør du utvide to av sidene i trekanten, dette vil holde den brettet etterpå. Merk deretter aluminiumsfolien der du må kutte, og bruk deretter saks til å faktisk klippe den. Dette holder kuttene renere da du bruker en kniv.

Når du begynner å brette, kan du bruke en av avfallstrekanten for å få den omtrentlige størrelsen på de første (få) brettene riktig. Når du bretter, må du holde den matte siden av folien inne og den reflekterende siden på utsiden, LED-lyset blir bedre reflektert utover på denne måten.

Lag deretter et hull (du kan bruke en enkel hullhull for papir om nødvendig) i den brettede trekanten, omtrent på samme sted som hullet i bakplaten. Brett tilbake to av lagene og fest en ledning med en stor strippet del. Brett trekanten sammen igjen og sørg for at ledningen kommer ut av hullet etterpå. Den ustrippede delen av ledningen skal være omtrent 10 cm lang. Legg tilslutt litt (elektrisk) tape til kantene på hullet, dette forhindrer dem i å rippe når ledningene skyves gjennom 6

Trinn 6: Kom sammen

Før du fortsetter kan det være nyttig å teste om LED-stripene er loddet riktig.

Den enkleste måten å montere på er å sette de slipede veggtrekantene på bordet, med den bredeste siden opp. Sett akryltrekanten inne i veggen og sørg for at den går helt ned til bordet. Sett deretter inn LED-stripen og lim alt sammen fra innsiden med en varm limpistol.

Legg deretter elektrisk tape over kantene for å forhindre utilsiktet kontakt mellom aluminium og LED-stripe. Trekk ledningene fra LED-stripen gjennom hullet i aluminiumet og teip aluminiumet til trekanten.

Ta nå kluten og utform formen du vil lage med trekantene på trekantene. La det være litt plass mellom trekanten for å øke bevegelsen. Lim deretter bakplatene til klesplassen på det stedet og klipp av kluten litt på stedet for bakplatehullet.

Trekk til slutt ledningene gjennom og skru trekantene på plass.

Trinn 7: Pumpet opp spark

Nå som alt er satt sammen, skal vi legge til bevegelse i strukturen. Bevegelsen skal reguleres av totalt 10 servoer. Vi har også lagt til skrueterminaler på baksiden av hver trekant, på denne måten kan systemet være mer eller mindre modulært og enkelt å reparere. En viktig merknad her er å sørge for at ledningene som kommer ut av skrueterminalene går til toppen når de henger, for ikke å forstyrre bevegelsen.

På grunn av vektproblemer bestemte vi oss for å tape servoene på et lite treverk og skru det stykket på trekanten. Vi legger også 5V-tilkoblingene og jordforbindelsene til både servoen og LED-stripen til hver trekant i samme skrueterminal, på denne måten løper bare en 5V-ledning og en jordledning oppover fra hver trekant.

Trinn 8: Wire to Wire

Ledningsopplegget ser ganske komplisert ut, men det er faktisk veldig gjennomførbart. Strømmen ble delt inn i 5 grupper, 1 gruppe for Arduino og breakout boards og 4 grupper for hele installasjonen. Nummereringen av trekantene starter øverst til venstre i trekanten, hvis den er sett forfra. Det er derfor nummereringen i ordningen virker bakover.

I hovedsak fra hvert panel går 4 ledninger opp til toppen:

• 2 ledninger for strømmen (5V og bakken) til både LED -ene og en og annen servo.
• 1 ledning for capsense -datautgang
• 1 ledning for servodatainngang

Det er veldig viktig at den første trekanten capsense -ledningen er koblet til det første capsense -kortet og det første inngangspunktet. De må være i orden, ellers fungerer ikke belysningen av LED -lampene som den skal. Lysdiodene er seriekoblede (grønn ledning som går over trekanter), derfor må capsense og panelnummer korrespondere, det samme gjelder også servomotorene.

Vi monterte strømforsyningen og flere skrueterminaler på en treramme, på denne måten ville effekten av bevegelsen på tilkoblingene minimeres.

Når ledningen er ferdig, kan du sette på servohodene og koble dem til de tilkoblede trekanter.

Trinn 9: Ord

Dette er Arduino -koden

Sett antall trekanter du bygger her:

#define N_TRIANGLES 20

Sett antall servoer du brukte her:

#define N_SERVOS 10

Sett antall LED -er du brukte her:

#define N_LEDs 180

Animasjonshastigheten du vil ha (trekanten blir hvit):

#define hueHastighet 2

Trinn 10: Den siste nedtellingen

Takk og ha det gøy