First_Encounter_: 10 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

First_Encounter_ er en Arduino baseret interaktiv installation, udviklet til kurset Physical Interaction Design and Realization på KTH i Stockholm. First_Encounter_ er en hængende kunstinstallation, der i vores tilfælde består af 20 trekantede moduler. Da den anvendte kode også er modulær, er det op til dig og Arduino's beregningskapacitet at bestemme, hvor mange trekanter du vil have til din version.

At arbejde hårdt på dit næste projekt kræver musik, dette er First_Encounter_ -spillelisten:

• Du har ikke set noget endnu - Bachman -Turner Overdrive
• Hot Stuff - Donna Summer
• Du burde vide - Alanis Morissette
• Citrontræ - Fools Garden
• Blindet af lyset - Manfred Mann's Earth Band
• Mere end en følelse - Boston
• Come Together - The Beatles
• Pumped Up Kicks - Foster folket
• Wire to Wire - Razorlight
• Ord - Bee Gees
• Den sidste nedtælling - Europa

Trin 1: Hot Stuff

De forsyninger du har brug for. Det nøjagtige beløb, du har brug for, afhænger af antallet af trekanter, du vil lave:

• Træ til laserskæring, 4 mm tykt
• Mælkehvid akryl til laserskæring (2 mm)
• Trælim
• Sandpapir
• NeoPixels LED-strip, 30 LED'er pr. Meter, 6 meter (180 LED'er)
• Sølvpapir
• Elektriske ledninger - ± 70 meter forskellige farver
• Elektrisk tape
• Servoer - 10x
• Skrueterminaler - 170 brugt
• Små skruer ± 8 mm lange - 80 brugt
• Arduino UNO
• MPR121 Capsense breakout board - 2x
• PCA9685 Servo breakout board
• Sort klud
• Varm lim
• 5V 12A strømforsyning

Trin 2: Du burde vide

Tykkelsen af både akryl og træ samt størrelsen på trekanten er meget vigtig.

Selvom der er 5 mm tykke Neopixel LED-strips, følte vi, at de ikke var lyse nok til formålet. Vi brugte 10 mm brede LED-strimler og 2 mm tyk akryl og tilføjede op til 12 mm i alt. Derfor skal tykkelsen på væggen også være 12 mm, for at designet fungerer, i vores tilfælde resulterer det i 3 lag 4 mm træ.

Trekantens størrelse afhænger også af den LED-strip, du har, eller den mængde, du er villig til at lodde. Vi ville have 9 LED'er pr. Trekant og gik med en Neopixel -strimmel på 30 LED'er pr. Meter for at rumme en større trekant og reducere mængden af lodning. Med denne opsætning ville 3 LED præcist passe inde i trekanten uden behov for ekstra lodning. Med standard 60 LED'er pr. Meter rulle skal du lave mindre trekanter eller bruge flere LED'er pr. Side eller loddetråd mellem enkelte LED'er.

Trin 3: Citrontræ

Sagen med First_Encounter_ består af i alt 5 stykker, som vi skærer med en laserskærer. Den hvide frontplade er et stykke mælkehvid akryl, kabinettets vægge er opbygget af 3 individuelle trekanter og endelig er der træpladen. Inkluderet i dette trin er der en Illustrator -fil, der kan bruges til at laserskære figurerne.

For hver trekant, du ønsker, skal du lime vægtrekanterne sammen. Den største trekant går i bunden og den mindste på toppen for at danne en trappelignende form. Sørg for, at vægens inderside er så flad som muligt, ellers passer LED-båndet ikke korrekt ind.

Når limen er tørret, slibes ydersiden af væggen og siderne af bagpladen i en vinkel på omkring 30 grader. Dette giver mulighed for den bevægelse, vi ønsker at have. Prøv at holde det så symmetrisk og lignende som muligt for at sikre korrekt bevægelse. Hvis du vil, kan du (sprøjte) male træet nu for at få en bedre finish i sidste ende.

Trin 4: Blindet af lyset

Vores Neopixels kom i et vandtæt kabinet, som skal fjernes, for at strimlen passer i trekanten. Skær LED-strimlen i den længde, du har brug for til dine trekanter, i vores tilfælde 9 LED's lange. På indgangssiden, som angivet med pilene, loddes tråde til alle tre kontaktpunkter (sort = jord, gul = data ind, rød = data ude på billedet). På den anden side, output -siden, loddes kun en ledning til 'data out' kontaktpunkt (grøn = data ude på billedet). Sørg for, at ledningerne løber langs LED-båndet (se billede), ellers passer de ikke! Ledningerne skal være cirka 12 cm lange.

Isoler endepunkterne med elektrisk tape for at forhindre kortslutninger, fordi de skal presses sammen.

Endelig bøjer strimlen efter hver gruppe på 3 LED'er ved afskæringspunkterne for at danne en trekant.

Trin 5: Mere end en følelse

Den måde, hvorpå First_Encounter sanser, er gennem kapacitiv sansning eller kapsense. For at capsense skal fungere så præcist som muligt, har vi brug for en stor masse metal, helst kobber. Selvom coper er ret dyr, brugte vi derfor foldet aluminiumsfolie.

Aluminiumsfolien skal foldes ind i en trekant, gerne lidt større end rummet inde i væggen. Vi gik med 24 lag til vores version. Den nemmeste måde er at bruge affaldstrianglerne fra væggen, disse er nøjagtigt på størrelse med indersiden af væggen, og hvis du folder den korrekt, vokser trekanten lidt.

Læg dem i en S-form som vist på billedet, hvilket gør det til en relativt let måde at folde trekanten på. Hvis du skal lave mange trekanter, kan det være nyttigt at tape dem sammen. I slutningen af S-formen skal du udvide to af siderne af trekanten, dette holder den foldet bagefter. Marker derefter aluminiumsfolien, hvor du skal klippe, og brug derefter en saks til faktisk at klippe den. Dette holder snittene renere, når du bruger en kniv.

Når du begynder at folde, kan du bruge en af affaldstrekanten til at få den omtrentlige størrelse af de første (få) folder rigtige. Ved foldning skal du beholde den matte side af folien indeni og den reflekterende side på ydersiden, LED-lyset reflekteres bedre udad på denne måde.

Lav derefter et hul (du kan bruge en simpel huller til papir, hvis det er nødvendigt) i den foldede trekant, omtrent på samme sted som hullet i bagpladen. Fold to af lagene tilbage, og fastgør en ledning med en stor strippet del. Fold trekanten ud igen, og sørg for, at ledningen kommer ud af hullet bagefter. Den ustrippede del af tråden skal være cirka 10 cm lang. Tilføj til sidst noget (elektrisk) tape til hullets kanter, dette forhindrer dem i at rive, når ledningerne skubbes igennem6

Trin 6: Kom sammen

Inden du fortsætter kan det være nyttigt at teste, om LED-strimlerne er loddet korrekt.

Den nemmeste måde at samle på er at sætte de slibede væg trekanter på bordet med den bredeste side opad. Sæt akryl trekanten inde i væggen, og sørg for, at den går helt ned til bordet. Sæt derefter LED-strimlen i, og lim det hele sammen indefra med en varm limpistol.

Sæt derefter elektrisk tape på tværs af kanterne for at forhindre utilsigtet kontakt mellem aluminium og LED-båndet. Træk ledningerne fra LED-strimlen gennem hullet i aluminiumet, og tape aluminiumet til trekanten.

Tag nu kluden og layout den form, du vil lave med trekanternes bagplader. Efterlad en lille smule mellemrum mellem trekanten for at øge bevægelsen. Lim derefter bagpladerne til beklædningen på det sted, og skær kluden en lille smule på placeringen af bagpladehullet.

Træk til sidst ledningerne igennem, og skru trekanterne på plads.

Trin 7: Pumpede opspark

Nu hvor alt er samlet, tilføjer vi bevægelse til strukturen. Bevægelsen bliver reguleret af i alt 10 servoer. Vi tilføjede også skrueterminaler på bagsiden af hver trekant, på denne måde kan systemet være mere eller mindre modulopbygget og let at reparere. En vigtig bemærkning her er at sikre, at ledningerne, der kommer ud af skrueterminalerne, går til toppen, når de hænger, for ikke at forstyrre bevægelsen.

På grund af vægtproblemer besluttede vi at tape servoerne på et lille stykke træ og skrue det stykke på trekanten. Vi satte også 5V-forbindelserne og jordforbindelserne på både servoen og LED-båndet i hver trekant i den samme skrueterminal, på denne måde løber kun en 5V-ledning og en jordledning opad fra hver trekant.

Trin 8: Wire to Wire

Ledningsskemaet ser ret kompliceret ud, men faktisk er det meget gennemførligt. Strømmen blev opdelt i 5 grupper, 1 gruppe til Arduino og breakout boards og 4 grupper til hele installationen. Nummereringen af trekanterne starter i den øverste venstre trekant, hvis den ses forfra. Det er derfor, nummereringen i ordningen virker baglæns.

I det væsentlige fra hvert panel går 4 ledninger op til toppen:

• 2 ledninger til strøm (5V og jord) på både LED'erne og lejlighedsvis servo.
• 1 ledning til capsense data output
• 1 ledning til servodataindgangen

Det er meget vigtigt, at den første trekant capsense wire, er forbundet til det første capsense board og første inputpunkt. De skal være i orden, ellers fungerer belysningen af LED'erne ikke korrekt. Lysdioderne er forbundet i serie (grøn ledning kører på tværs af trekanterne), derfor skal capsense og panelnummer svare, det samme gælder også for servomotorer.

Vi monterede strømforsyningen og flere skrueterminaler på en træramme, på denne måde ville effekten af bevægelsen på forbindelserne blive minimeret.

Når ledningerne er udført, kan du tage servohovederne på og slutte dem til de tilsluttede trekanter.

Trin 9: Ord

Dette er Arduino -koden

Sæt antallet af trekanter, du bygger her:

#define N_TRIANGLES 20

Indsæt antallet af servoer, du brugte her:

#define N_SERVOS 10

Indsæt antallet af LED'er, du brugte her:

#definer N_LED'er 180

Den ønskede animationshastighed (trekanten bliver hvid):

#define hueSpeed 2

Trin 10: Den sidste nedtælling

Tak og hav det sjovt