First_Encounter_: 10 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

First_Encounter_ คือการติดตั้งแบบโต้ตอบบน Arduino ซึ่งพัฒนาขึ้นสำหรับหลักสูตร Physical Interaction Design and Realization ที่ KTH ในสตอกโฮล์ม First_Encounter_ คือการติดตั้งแบบแขวนซึ่งประกอบด้วยโมดูลสามเหลี่ยม 20 โมดูล เนื่องจากโค้ดที่ใช้เป็นแบบแยกส่วนเช่นกัน มันขึ้นอยู่กับคุณและความสามารถในการคำนวณของ Arduino ในการกำหนดจำนวนสามเหลี่ยมที่คุณต้องการสำหรับเวอร์ชันของคุณ

การทำงานอย่างหนักในโปรเจ็กต์ต่อไปของคุณต้องมีเพลง นี่คือเพลย์ลิสต์ First_Encounter_:

• คุณยังไม่เห็นอะไรเลย - Bachman-Turner Overdrive
• Hot Stuff - Donna Summer
• คุณ Oughta Know - Alanis Morissette
• ต้นมะนาว - สวนคนโง่
• Blinded by the Light - วงดนตรี Earth Band ของ Manfred Mann
• มากกว่าความรู้สึก - บอสตัน
• Come Together - เดอะบีทเทิลส์
• Pumped Up Kicks - อุปถัมภ์ประชาชน
• Wire to Wire - Razorlight
• คำพูด - ผึ้ง Gees
• การนับถอยหลังครั้งสุดท้าย - ยุโรป

ขั้นตอนที่ 1: Hot Stuff

พัสดุที่คุณต้องการ จำนวนที่แน่นอนที่คุณต้องการจะขึ้นอยู่กับจำนวนของสามเหลี่ยมที่คุณต้องการทำ:

• ไม้สำหรับตัดเลเซอร์ หนา 4 มม.
• อะครีลิคสีขาวขุ่นสำหรับตัดเลเซอร์ (2 มม.)
• กาวไม้
• กระดาษทราย
• NeoPixels แถบ LED, 30 LED ต่อเมตร, 6 เมตร (180 LED's)
• อลูมิเนียมฟอยล์
• สายไฟ - ±70 เมตร คละสี
• เทปพันสายไฟ
• เซอร์โว - 10x
• ขั้วเกลียว - 170 ใช้แล้ว
• สกรูขนาดเล็ก ±8 มม. ยาว - ใช้แล้ว 80 ครั้ง
• Arduino UNO
• MPR121 กระดานฝ่าวงล้อม Capsense - 2x
• PCA9685 บอร์ดฝ่าวงล้อมเซอร์โว
• ผ้าสีดำ
• กาวร้อน
• พาวเวอร์ซัพพลาย 5V 12A

ขั้นตอนที่ 2: คุณต้องรู้

ความหนาของอะครีลิคและไม้ตลอดจนขนาดของสามเหลี่ยมมีความสำคัญมาก

แม้ว่าจะมีแถบ LED Neopixel หนา 5 มม. แต่เรารู้สึกว่าไม่สว่างเพียงพอสำหรับจุดประสงค์นี้ เราใช้แถบ LED กว้าง 10 มม. และอะครีลิกหนา 2 มม. รวมเป็น 12 มม. ดังนั้นความหนาของผนังจึงต้องเป็น 12 มม. เช่นกัน เพื่อให้การออกแบบใช้งานได้ ในกรณีของเราทำให้ได้ไม้หนา 4 มม. 3 ชั้น

ขนาดของสามเหลี่ยมยังขึ้นอยู่กับแถบ LED ที่คุณมีหรือปริมาณที่คุณต้องการบัดกรี เราต้องการ LED 9 ดวงต่อสามเหลี่ยม แล้วใช้แถบนีโอพิกเซล 30 LED ต่อเมตร เพื่อรองรับรูปสามเหลี่ยมที่ใหญ่กว่า และลดปริมาณการบัดกรี ด้วยการตั้งค่า 3 LED นี้จะพอดีกับรูปสามเหลี่ยมอย่างแม่นยำโดยไม่จำเป็นต้องบัดกรีเพิ่มเติม ด้วยม้วนมาตรฐาน 60 LED ต่อเมตร คุณต้องสร้างสามเหลี่ยมขนาดเล็กลง หรือใช้ LED เพิ่มเติมต่อข้างหรือลวดบัดกรีระหว่าง LED เดี่ยว

ขั้นตอนที่ 3: ต้นมะนาว

เคสของ First_Encounter_ มีทั้งหมด 5 ชิ้น ซึ่งเราตัดด้วยเครื่องตัดเลเซอร์ แผ่นด้านหน้าสีขาวเป็นอะครีลิคสีขาวขุ่น 1 ชิ้น ผนังของเคสสร้างขึ้นจากสามเหลี่ยม 3 อันแยกกัน และสุดท้ายคือแผ่นรองหลังที่ทำจากไม้ ในขั้นตอนนี้จะมีไฟล์ Illustrator ที่สามารถใช้เลเซอร์ตัดรูปร่างได้

สำหรับแต่ละสามเหลี่ยมที่คุณต้องการ คุณต้องกาวสามเหลี่ยมผนังเข้าด้วยกัน สามเหลี่ยมที่ใหญ่ที่สุดจะอยู่ด้านล่างและที่เล็กที่สุดอยู่ด้านบนเพื่อสร้างรูปทรงเหมือนบันได ตรวจสอบให้แน่ใจว่าด้านในของผนังเรียบที่สุดเท่าที่จะทำได้ ไม่เช่นนั้นแถบ LED จะเข้าไม่พอดี

หลังจากที่กาวแห้งแล้ว ให้ทรายด้านนอกของผนังและด้านข้างของแผ่นรองด้านหลังทำมุมประมาณ 30 องศา นี้จะช่วยให้การเคลื่อนไหวที่เราต้องการมี พยายามทำให้สมมาตรและใกล้เคียงกันมากที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเคลื่อนไหวที่เหมาะสม ถ้าคุณต้องการ คุณสามารถ (พ่น) ทาสีไม้ตอนนี้เพื่อให้ได้สีที่ดีขึ้นในตอนท้าย

ขั้นตอนที่ 4: ตาบอดโดยแสง

Neopixels ของเรามาในกล่องกันน้ำ ซึ่งจำเป็นต้องถอดออกเพื่อให้แถบพอดีกับรูปสามเหลี่ยม ตัดแถบ LED ตามความยาวที่คุณต้องการสำหรับสามเหลี่ยมของคุณ ในกรณีของเรา LED ยาว 9 ดวง ด้านอินพุท ตามที่ลูกศรชี้ ให้บัดกรีสายไฟเข้ากับจุดสัมผัสทั้งสามจุด (สีดำ = พื้น สีเหลือง = ข้อมูลเข้า สีแดง = ข้อมูลในรูปภาพ) อีกด้านหนึ่ง ฝั่งขาออก บัดกรีเพียงลวดไปยังจุดสัมผัส 'ข้อมูลออก' (สีเขียว = ข้อมูลในรูปภาพ) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟวิ่งอยู่ข้างแถบ LED (ดูรูป) ไม่เช่นนั้นสายไฟจะเข้าไม่ได้! สายไฟควรยาวประมาณ 12 ซม.

แยกจุดปลายด้วยเทปพันสายไฟเพื่อป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร เพราะจะถูกกดเข้าด้วยกัน

ในที่สุด หลังจากที่แต่ละกลุ่มของ 3 LEDs งอแถบที่จุดตัดเพื่อสร้างรูปสามเหลี่ยม

ขั้นตอนที่ 5: มากกว่าความรู้สึก

วิธีที่ First_Encounter รับรู้คือผ่านการตรวจจับแบบ capacitive หรือ capsense เพื่อให้ capsense ทำงานได้อย่างถูกต้องที่สุด เราจำเป็นต้องมีโลหะจำนวนมาก ควรใช้ทองแดง อย่างไรก็ตาม ทองแดงค่อนข้างแพง เราจึงใช้ฟอยล์อลูมิเนียมแบบพับ

ต้องพับฟอยล์อลูมิเนียมเป็นรูปสามเหลี่ยม โดยควรใหญ่กว่าพื้นที่ภายในผนังเล็กน้อย เราไปกับ 24 เลเยอร์สำหรับเวอร์ชันของเรา วิธีที่ง่ายที่สุดคือการใช้รูปสามเหลี่ยมเสียจากผนัง ซึ่งเป็นขนาดของด้านในของผนังพอดี ดังนั้นหากคุณพับอย่างถูกต้อง รูปสามเหลี่ยมจะโตขึ้นเล็กน้อย

วางรูปสามเหลี่ยมไว้เป็นรูปตัว S ตามที่แสดงในภาพ วิธีนี้ทำให้พับสามเหลี่ยมได้ง่ายพอสมควร หากคุณต้องการสร้างสามเหลี่ยมหลายๆ อัน การพันเทปเข้าด้วยกันอาจเป็นประโยชน์ ที่ส่วนท้ายของรูปตัว S คุณควรขยายด้านสองด้านของสามเหลี่ยม การทำเช่นนี้จะทำให้พับต่อไป ถัดไปทำเครื่องหมายฟอยล์อลูมิเนียมที่คุณต้องการตัดแล้วใช้กรรไกรตัดจริง สิ่งนี้ช่วยให้บาดแผลสะอาดขึ้นเมื่อใช้มีด

เมื่อคุณเริ่มพับ คุณสามารถใช้หนึ่งในสามเหลี่ยมของเสียเพื่อให้ได้ขนาดโดยประมาณของการพับแรก (สองสาม) ที่ถูกต้อง เมื่อพับเก็บ ให้เก็บด้านที่เป็นด้านของฟอยล์ไว้ด้านในและด้านสะท้อนแสงอยู่ด้านนอก ไฟ LED จะสะท้อนออกไปด้านนอกได้ดีขึ้น

ถัดไป ทำรู (คุณสามารถใช้ที่เจาะรูกระดาษแบบธรรมดาได้ หากจำเป็น) ในรูปสามเหลี่ยมพับ โดยคร่าวๆ อยู่ที่ตำแหน่งเดียวกับรูในแผ่นรองหลัง พับสองชั้นกลับแล้วติดลวดที่มีส่วนที่ลอกออกขนาดใหญ่ พับสามเหลี่ยมอีกครั้งและตรวจดูให้แน่ใจว่าลวดออกมาจากรูหลังจากนั้น ส่วนที่ยังไม่ได้แกะของลวดควรยาวประมาณ 10 ซม. สุดท้ายเพิ่มเทป (ไฟฟ้า) ที่ขอบของรู เพื่อป้องกันไม่ให้สายไฟขาดเมื่อดันสายไฟ6

ขั้นตอนที่ 6: มาด้วยกัน

ก่อนดำเนินการต่อ อาจเป็นประโยชน์ในการทดสอบว่าแถบ LED บัดกรีอย่างถูกต้องหรือไม่

วิธีประกอบที่ง่ายที่สุดคือวางสามเหลี่ยมผนังที่ขัดแล้วบนโต๊ะ โดยให้ด้านที่กว้างที่สุดหงายขึ้น วางสามเหลี่ยมอะคริลิกเข้าไปในผนังแล้วตรวจสอบให้แน่ใจว่ามันลงไปที่โต๊ะจนสุด ถัดไปใส่แถบ LED และกาวจากด้านในด้วยปืนกาวร้อน

ถัดไป ติดเทปไฟฟ้าที่ขอบ เพื่อป้องกันไม่ให้อะลูมิเนียมและแถบ LED สัมผัสกันโดยไม่ได้ตั้งใจ ดึงสายไฟจากแถบ LED ผ่านรูในอะลูมิเนียมแล้วพันเทปอะลูมิเนียมเข้ากับสามเหลี่ยม

ตอนนี้ใช้ผ้าและจัดวางรูปร่างที่คุณต้องการทำกับแผ่นรองหลังของรูปสามเหลี่ยม เว้นช่องว่างเล็กน้อยระหว่างสามเหลี่ยมเพื่อเพิ่มการเคลื่อนไหว จากนั้นติดแผ่นรองด้านหลังกับเสื้อผ้าตรงตำแหน่งนั้น และตัดผ้าเล็กน้อยตรงตำแหน่งรูของแผ่นรองหลัง

ในที่สุดดึงสายไฟเข้าไปแล้วขันสกรูสามเหลี่ยมให้เข้าที่

ขั้นตอนที่ 7: สูบขึ้นเตะ

เมื่อประกอบทุกอย่างเรียบร้อยแล้ว เราจะเพิ่มการเคลื่อนไหวให้กับโครงสร้าง การเคลื่อนไหวจะถูกควบคุมโดยเซอร์โวทั้งหมด 10 ตัว นอกจากนี้เรายังเพิ่มขั้วต่อสกรูที่ด้านหลังของสามเหลี่ยมแต่ละรูป วิธีนี้ทำให้ระบบสามารถเป็นแบบแยกส่วนและซ่อมแซมได้ง่าย ข้อสังเกตที่สำคัญในที่นี้คือ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟที่ออกมาจากขั้วสกรูจะขึ้นไปด้านบนเมื่อห้อย เพื่อไม่ให้รบกวนการเคลื่อนไหว

เนื่องจากความกังวลเรื่องน้ำหนัก เราจึงตัดสินใจติดเทปเซอร์โวกับชิ้นไม้เล็กๆ แล้วขันชิ้นนั้นเข้ากับสามเหลี่ยม นอกจากนี้เรายังใส่การเชื่อมต่อ 5V และการเชื่อมต่อกราวด์ของทั้งเซอร์โวและแถบ LED ของสามเหลี่ยมแต่ละรูปในขั้วต่อสกรูเดียวกัน ด้วยวิธีนี้จะมีเพียงสาย 5V และสายกราวด์หนึ่งเส้นเท่านั้นที่วิ่งขึ้นจากแต่ละรูปสามเหลี่ยม

ขั้นตอนที่ 8: ต่อสายไฟ

โครงร่างการเดินสายดูค่อนข้างซับซ้อน แต่จริงๆ แล้วทำได้มาก กำลังแบ่งออกเป็น 5 กลุ่ม 1 กลุ่มสำหรับ Arduino และบอร์ดฝ่าวงล้อมและ 4 กลุ่มสำหรับการติดตั้งทั้งหมด การนับเลขของรูปสามเหลี่ยมเริ่มต้นที่รูปสามเหลี่ยมด้านซ้ายบน หากมองจากด้านหน้า นี่คือเหตุผลที่การนับในรูปแบบดูเหมือนย้อนหลัง

ในสาระสำคัญจากแต่ละแผง 4 สายขึ้นไปด้านบน:

• สายไฟ 2 เส้นสำหรับจ่ายไฟ (5V และกราวด์) ของทั้ง LED และเซอร์โวเป็นครั้งคราว
• 1 สายสำหรับเอาต์พุตข้อมูล capsense
• 1 สายสำหรับอินพุตข้อมูลเซอร์โว

มันสำคัญมากที่ลวด capsense สามเหลี่ยมแรกเชื่อมต่อกับบอร์ด capsense แรกและจุดอินพุตแรก ต้องอยู่ในลำดับ ไม่เช่นนั้นไฟ LED จะไม่ทำงานอย่างถูกต้อง LED เชื่อมต่อเป็นอนุกรม (สายสีเขียวตัดผ่านสามเหลี่ยม) ดังนั้น capsense และหมายเลขแผงจึงจำเป็นต้องสอดคล้องกัน เช่นเดียวกับเซอร์โวมอเตอร์

เราติดตั้งแหล่งจ่ายไฟและขั้วต่อสกรูหลายตัวบนโครงไม้ วิธีนี้จะช่วยลดผลกระทบของการเคลื่อนไหวต่อจุดเชื่อมต่อ

เมื่อเดินสายเสร็จแล้ว คุณสามารถใส่หัวเซอร์โวและเชื่อมต่อเข้ากับสามเหลี่ยมที่เชื่อมต่อ

ขั้นตอนที่ 9: คำ

นี่คือรหัส Arduino

ใส่จำนวนสามเหลี่ยมที่คุณสร้างที่นี่:

#define N_TRIANGLES 20

ใส่จำนวนเซอร์โวที่คุณใช้ที่นี่:

#define N_SERVOS 10

ใส่จำนวน LED ที่คุณใช้ที่นี่:

#define N_LED 180

ความเร็วภาพเคลื่อนไหวที่คุณต้องการ (สามเหลี่ยมเปลี่ยนเป็นสีขาว):

#define hueSpeed 2

ขั้นตอนที่ 10: การนับถอยหลังครั้งสุดท้าย

ขอบคุณและขอให้สนุก