Accustic -vægmodul SonicMoiré: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Dette vægmodul "SonicMoiré" er designet til at være kompatibelt med wikihuse, vi har til hensigt at bruge det som en del af facaden. Det tidligere formål var at filtrere bestemte frekvenser ud af støjspektret og derfor reducere støjeksponering i rummet eller reducere lyd, som du hører uden for den. Effekterne ville være bedst, hvis hele din væg er lavet af sådanne moduler (og også dit værelse ville se helt fancy ud:)).

Dette projekt var en del af Multimodal Media Madness 2014, der var vært for formanden for Computer Aided Architectural Design (CAAD) og Media Computing Group ved RWTH Aachen University. For flere smarte skind, kan du tjekke denne side:

Modulet består af en ramme (hvis du tilfældigvis har et wiki -hus, kan du i stedet bygge det ind i det) med to perforerede plader på forsiden, hvoraf den ene kan forskydes mod den anden. De forskellige formationer, hullerne bygger, når de forskydes, formodes at filtrere bestemte frekvenser ud af støjspektret. Dette kaldes Moiré -effekt, ideen er baseret på Helmholtz -absorbere (perforerede pladetransducere).

Vi tilføjede lidt baggrundslys til visuelle effekter. Modulet ser virkelig hypnotisk ud;)

Dette er lidt mere arbejde end bare et weekendprojekt, men vi giver dig den software, vi skrev, så du sparer tid. Hvis du kan lide at gøre dette til et endnu større projekt, kan du stadig skrive din egen software.

Materialer:

Træ til stel (1,8 cm bredt)

Træ til 2 perforerede plader og bagplade (2 mm)

Finnboard (træmasse/pap til fastgørelse af lysdioderne på, 2 mm, materiale til laserskærere/modeller. Alternativ: tyndt træ)

Hvil træstykket for at skære i 7 små terninger (2 x 2 x 1,9 cm)

Arduino Uno

Arduino SpectrumShield-v14 (Sparkfun)

Slank mikrofon (stik)

Rasberry Pi B

Micro USB USB kabel

Kabler til tilslutning af elektronikken

470 Ohm modstand

Brødbræt

9 RGB -lysdioder WS2812 (eller andre lysdioder, der understøtter det Adafruit NeoPixel -bibliotek, vi brugte)

Kabler og hanner til at lodde lysdioderne til (hvis du ikke bruger en færdiglavet LED -strimmel)

Ultralydsafstandssensor HC-SR04

Skruer

Små skruer og kroge

Husholdningsgummibånd

Noget tyndt og ret stærkt snor (garn gør)

2 servoer Hitech HS 311 (eller en anden model afhængigt af vægten af din træplade, vores er <400 g)

Matt folie eller papir (ca. 50 x 50 cm)

Maling (vi vælger sort for mere kontrast)

Tape og flydende lim

DC-strømforsyning (6-12 V, 2 A)

Hvis du går med en 12 V strømforsyning, skal du bruge en spændingsomformer til 6 V til lysdioder, servoer og sensorer.

Værktøjer:

Shaper (eller et alternativ)

Laserskærer (eller et alternativ)

Skruetrækker og trådløs skruetrækker

Bore

Loddejern og tilbehør (ikke nødvendigt, hvis du har brugbare LED-strips)

Trin 1: Rammen

Hvis du ikke har et (wiki) hus at bygge i modulet endnu, ligesom os, eller ønsker at bygge det bare for sjov og udseende, skal du bruge en ramme til at bygge modulet ind.

Vi bruger en ramme, som du bare kan tilslutte og skille ad igen, mens der endnu ikke er noget fastgjort for at gøre det lettere at bære det rundt. Skær derfor dele med følgende foranstaltninger (ved hjælp af en shaper eller hvad du end har, se vores billeder for mere orientering):

2 x Top/bundplade: 28 x 52,5 cm med tilføjelser på 15,5 x 5 cm på midten af siderne minus 3 x 3 cm huller i midten af tilføjelserne 2 cm fra enden.

2 x Sideplade: 28 x 66,5 cm med huller på 1,9 x 15,5 cm i enderne, som er 5 cm fra kanterne.

4 x U -dele med en lang side på 10 cm og to sider på 8 cm, der er 3 cm brede. For nemheds skyld er de faktisk ikke formet som et U, men kan have hjørner.

Sæt delene sammen med delene med de lange huller i siderne, de andre dele som bund og top og de små U -dele for at holde dem sammen. U -delene kan sætte to af disse rammer sammen, hvis du vil udvide. Hvis du er helt sikker på, at du kun vil have et modul, kan du selvfølgelig ændre dem;)

Alt passer? Blive ved!

Bemærk: "højre" og "venstre" i beskrivelsen vil nu referere til højre og venstre side af rammen som vist på billedet (set fra bagsiden af modulet, da de perforerede plader er forenden).

Trin 2: De perforerede plader

Form tallerkener og perforér dem med din shaper eller hvad du end måtte have til rådighed, vi bruger layoutet på billedet. Hvis du kan lide det, skal du kunne bruge et andet layout til hullerne end vores uden at ændre effekten, så længe dine huller ikke er for store, og dine huller har forskellige størrelser. Frontpladen skal være 56 x 56 cm, og afstanden til hullerne skal være 5,5 cm på alle sider, den bevægelige mindre plade 51 x 51 cm med kun 0,5 cm afstand.

Tag rammen fra hinanden og skru de 4 kroge ind i rammen, altid 2 på rammens øverste og højre side. Krogene skal være så tæt som muligt på den lange kant af rammestykkerne. Når du sætter rammen sammen igen, bør afstanden til den nærmeste anden tallerken være omkring 5 cm (billederne kan hjælpe).

Skru den større plade til din ramme i hjørnerne, markér i hvilken retning du skal dreje din anden plade, så pladernes mønster er identisk. Du vil virkelig markere dette.

Tilføj nu den anden plade. Træk derfor gummibåndene gennem to af hullerne i din tallerken, stik resten af båndet gennem den resulterende sløjfe og hæng tallerkenen på de kroge, du svingede ind i rammen. Bemærk: Hvilke huller i pladen du skal bruge afhænger af dine elastikker. Pladen formodes at hænge cirka en række huller over og til højre for mønsteret på den større plade, når gummiet er i passiv tilstand. Prøv bare nogle huller og forbedr, indtil pladen er i den rigtige position.

Trin 3: Noget maling

Tag lidt maling! Sort (eller en anden mørk farve) danner en fin kontrast til lyset indeni.

Vi besluttede at bruge spraymaling til at sprede malingen mere jævnt. Hvis du er mere kreativ, er du velkommen.

Fjern derfor pladerne fra din ramme igen, påfør din maling på forsiden af begge perforerede plader og vent, indtil den er tørret.

Trin 4: Folien/papiret

Nu sætter du den matte folie eller papir på bagsiden af den mindre plade. Vi bruger gennemsigtigt papir fra en kunstartiklerbutik, men alt materiale, der spreder lys, virker.

Skær små huller i dit papir, så gummibåndene og snorene går igennem og tape papiret på bagsiden af pladen (til siden uden farve). Strengene vil blive vedhæftet i det næste trin, så tag et kig på, hvor de skal være før.

Lysdioderne bør ikke være synlige som individuelle lysdioder senere, men mere som en samlet glød, alt på grund af papiret.

Trin 5: Servoerne

Skru metalstropperne ind i din ramme i bunden og venstre side. De skal være midt på pladerne og lige så tæt på kanten som muligt uden at røre den mindre perforerede plade.

Til servoen skal du bruge en splejs med kun en arm og fastgøre en anden af dine metalsløjfer til det yderste hul.

Sæt nu servoerne fast på din ramme. Skær små terninger af træ (ca. 2 x 2 x 1,9 cm), skru to af dem til hver servo som vist på billedet. Vi borede små huller i dem først, fordi vores terninger let ville dele sig, og vi var nødt til at være lidt mere forsigtige.

På venstre og underside fastgør du et stykke snor til et hul i midten af din mindre plade og leder den anden ende gennem metalslyngen. Hvis du vil bruge garn, som vi foreslår, skal du tage flere lag af det. Et lag kan være nok, men da alt slæbebåd er på disse snorstykker, er det ok at være lidt paranoid.

Skru servoerne til bunden og venstre af rammen ved hjælp af de vedlagte terninger (forbor huller igen, hvis det er nødvendigt). Servoenes arm skal være på højden af metalslyngen, og servoerne ligger sidelæns. Derefter fastgøres snoren til løkken ved servoskærmen. Strengen skal være så spændt som muligt, når servoen er i sine standardpositioner.

Du kan nu begynde at teste servoerne med arduinoen. Hvis du har brug for hjælp til at forbinde servoer til din arduino, skal du se kredsløbslayoutet i trin 8 (Lukning af kassen).

Trin 6: Mikrofon- og afstandssensor

Bor et hul i den øverste ende af den yderste perforerede plade, der er stor nok til at stikke din mikrofon igennem. Sørg for at placere mikrofonen så tæt på kanten som muligt, så den ikke rører den anden plade.

Da vores mikrofon var lidt svag, satte vi en forstærker mellem mikrofonen og arduinoen.

Vi tænkte, at det ville være rart at få modulet til at interagere lidt med mennesker, så vi tilføjede også en ultralydsafstandssensor. Når folk kommer i nærheden af modulet, kan de opdage det og lave et lille show og ændre lysets farve - ja, vi er lidt forgæves. Det tilføjer bestemt lidt underholdning.

Trin 7: Lysdioder og strømforsyning

For at få det hele til at se rigtig sejt ud, tilføjer vi baggrundsbelysning. Blot 9 lysdioder får modulet til at se temmelig spektakulært ud i et mørkt rum.

Forbered derfor 3 strimler med 3 lysdioder i, der senere vil blive forbundet til en længere strimmel. For to af strimlerne loddes kabler med en længde på cirka 14-15 cm mellem lysdioderne og til enderne. For lettere brug tilføjede vi hanner til begge ender. Den tredje strimmel er forberedt ens, men med kabler og hanner i kun den ene ende, vil den frie ende være enden af den samlede strimmel. Vær forsigtig, hvis du bruger WS2812, de har en kant med mærket DI (data ind) og tre kanter med DO (data ud). Du vil forbinde en DO -kant med DI -kanten på den næste LED. Den sidste LED på din tredje strimmel skal have sin DI -kant forbundet med LED'en før og intet kabel ved DO -kanterne.

For at fastgøre lysdioderne til rammen skal du forberede 3 lange rektangler af finnboard (brug en laserskærer eller skærer & lang lineal, 52, 5 x 2 cm). De skal passe lodret ind i din ramme, så mål først, det er ok, hvis de er 2-3 mm for korte.

Tape hver LED -strimmel til en af rektanglerne, der starter med den midterste LED i midten af finnboardet. Marker på hvilke sider DI og DO enderne på LED -strimlerne er, da du ikke længere kan se undersiden af LED'erne.

Fastgør de resterende træterninger til den ene ende af hvert LED -modul ved hjælp af en hæftemaskine. Strimlenes slutmodul har brug for sine terninger på DO -enden (billede: nummer 3), en af de andre på DI (2) enden og den resterende på DO -enden (1).

Skru nu LED -modulerne til toppen af din ramme i lige store afstande, placer dem tæt på bagkanten (den uden pladerne). Modul 1 er venstre, 2 er i midten og 3 til højre. Hvis dine terninger let deles, skal du huske at bore i dem først.

Tilslut modulerne 1 og 2 i toppen og modulerne 2 og 3 i bunden. modul 1 skal nu have en fri DI -ende i bunden, som du kan forbinde med din arduino til test. Det har brug for 5 V & ingen modstand til strømforsyningen. Bemærk, at dataindgangen har brug for en analog pin og ikke bør tilsluttes direkte, men med en 470 Ohm modstand imellem. Hvis du ikke sætter en mellem den første LED i strimlen, er det mest sandsynligt, at den falder sammen. Se kredsløbets layout i trin 8 (Lukning af kassen).

Hvis du vil prøve lysdioderne ved hjælp af Adafruit Neopixel -biblioteket, er det ret let at forstå.

Desværre har arduinoen ingen strømforsyning endnu. Så du har brug for strømforsyningen, tilslut arduino GND med strømforsyningen og strømmen med VIN -stiften. Kredsløbets layout i trin 8 hjælper dig.

Trin 8: Lukning af kassen

Sørg for, at elektronikken er tilsluttet som på kredsløbets layout. Strømforsyningen kan variere afhængigt af din indgangsspænding. Det er dog vigtigt at huske, at strømmen, der leverer dine sensorer, servoer og baggrundsbelysningen, ikke bør strømme gennem arduinoen, men at de hver især når dertil passende spænding (arduino 7-12 V, sensorer osv. 6-7 V) fra forsyningen og er knyttet til den fælles grund. Dette skyldes, at arduinoen ikke er bygget til at håndtere strømme over 1 ampere.