Accustic Wall Module SonicMoiré: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang module ng pader na "SonicMoiré" ay dinisenyo upang maging katugma sa mga wikihouses, nilalayon naming gamitin ito bilang isang bahagi ng harapan. Ang naunang layunin nito ay upang salain ang ilang mga dalas sa labas ng spectrum ng ingay at samakatuwid ay bawasan ang pagkakalantad ng ingay sa loob ng silid o bawasan ang tunog na naririnig mo sa labas nito. Ang mga epekto ay magiging pinakamahusay kung ang iyong buong pader ay gawa sa mga naturang module (at ang iyong silid ay magiging ganap na magarbong:)).

Ang proyektong ito ay bahagi ng Multimodal Media Madness 2014, na hinanda ng tagapangulo para sa Computer Aided Architectural Design (CAAD) at ng Media Computing Group ng RWTH Aachen University. Para sa higit pang Mga Smart Skin, mangyaring suriin ang pahinang ito:

Ang modyul ay binubuo ng isang frame (kung nagkakaroon ka ng isang wiki na bahay maaari mo itong maitayo sa halip) na may dalawang butas na butas sa harap na dulo kung saan ang isa ay maaaring ilipat laban sa isa pa. Ang iba't ibang mga pormasyon na itinatayo ng mga butas kapag inilipat ay dapat na mag-filter ng ilang mga dalas palabas ng spectrum ng ingay. Tinatawag itong Moiré effect, ang ideya ay batay sa Helmholtz absorbers (butas na plate transducers).

Nagdagdag kami ng ilang backlight para sa mga visual effects. Mukha talagang hypnotic ang module;)

Ito ay medyo mas maraming trabaho kaysa sa isang proyekto lamang sa katapusan ng linggo ngunit binibigyan ka namin ng software na sinulat namin upang makatipid ka ng kaunting oras. Kung nais mong gawin itong isang mas malaking proyekto maaari mo pa ring isulat ang iyong sariling software.

Mga Materyales:

Kahoy para sa frame (1.8 cm ang lapad)

Kahoy para sa 2 butas-butas na plate at back plate (2mm)

Finnboard (kahoy pulp board / karton upang ilakip ang mga LED sa, 2mm, materyal para sa mga lasercutter / modelo. Kahalili: manipis na kahoy)

Pahinga piraso ng kahoy upang i-cut sa 7 maliit na dices (2 x 2 x 1.9 cm)

Arduino Uno

Arduino SpectrumShield-v14 (Sparkfun)

Payat na mikropono (jack)

Rasberry Pi B

Micro USB USB cable

Mga cable upang ikonekta ang electronics

470 Ohm risistor

Breadboard

9 RGB LEDs WS2812 (o iba pang mga LED na sumusuporta sa Adafruit NeoPixel library na ginamit namin)

Mga kable at lalaki upang maghinang ng mga LED (kung hindi ka gagamit ng isang premade LED strip)

Ang sensor ng distansya ng Ultrasonic HC-SR04

Mga tornilyo

Maliit na mga screws at loop na maaaring i-screw

Mga goma ng sambahayan

Ilang manipis at medyo malakas na string (gagawin ng sinulid)

2 Servos Hitech HS 311 (o ibang modelo depende sa bigat ng iyong plato ng kahoy, ang amin ay <400g)

Matt foil o papel (mga 50 x 50 cm)

Kulayan (pinili namin ang itim para sa higit na kaibahan)

Tape at likidong pandikit

DC power supply (6-12 V, 2 A)

Kung sakaling pumunta ka sa isang 12 V power supply kailangan mo ng isang converter ng boltahe hanggang 6 V para sa mga LED, servo at sensor.

Mga tool:

Shaper (o ilang kahalili)

Lasercutter (o ilang kahalili)

Screwdriver & cordless screwdriver

Drill

Panghinang at mga aksesorya (hindi kinakailangan kung mayroon kang mga handa na gamitin na LED strips)

Hakbang 1: Ang Frame

Kung sakaling wala kang isang (wiki) bahay na maitatayo sa module, tulad ng sa amin, o nais na buuin ito para lamang sa kasiyahan at hitsura, gumamit ng isang frame upang maitayo ang module.

Gumagamit kami ng isang frame na maaari mo lamang i-plug magkasama at magkahiwalay muli habang wala pang nakakabit upang mas madali itong madala. Samakatuwid gupitin ang mga bahagi sa mga sumusunod na hakbang (gamit ang isang humuhubog o anuman ang mayroon ka, tingnan ang aming mga larawan para sa higit na orientation):

2 x Tuktok / Ibabang plato: 28 x 52.5 cm na may mga karagdagan na 15.5 x 5 cm sa gitna ng mga gilid na minus 3 x 3 cm na butas sa gitna ng mga karagdagan 2 cm mula sa dulo.

2 x Side plate: 28 x 66.5 cm na may mga butas na 1.9 x 15.5 cm sa mga dulo na 5 cm mula sa mga gilid.

4 x U na mga bahagi na may isang mahabang gilid na 10 cm at dalawang gilid ng 8 cm na 3 cm ang lapad. Para sa pagiging simple hindi sila aktwal na nabuo tulad ng isang U ngunit maaaring magkaroon ng mga sulok.

I-plug ang mga bahagi kasama ang mga bahagi na may mahabang butas sa mga gilid, ang iba pang mga bahagi bilang ilalim at itaas at ang maliit na bahagi ng U upang mapanatili silang magkasama. Ang mga bahagi ng U ay maaaring magkakabit ng dalawa sa mga frame na ito kung sakaling nais mong palawakin. Kung sakaling sigurado ka na nais mo lamang ng isang module maaari mong syempre baguhin ang mga ito;)

Tama ang sukat ng lahat? Magpatuloy!

Tandaan: ang "kanan" at "kaliwa" sa paglalarawan ay magre-refer din sa kanan at kaliwang bahagi ng frame tulad ng ipinakita sa larawan (makikita mula sa likuran ng module habang ang mga butas na butas na butas ay ang front end).

Hakbang 2: Ang Perforated Plates

Hugis ng mga plate at butas-butas ang mga ito sa iyong humuhubog o anupaman na magagamit mo, ginagamit namin ang layout sa larawan. Kung nais mo dapat kang gumamit ng ibang layout para sa mga butas kaysa sa amin nang hindi binabago ang epekto hangga't ang iyong mga butas ay hindi masyadong malaki at ang iyong mga butas ay may iba't ibang laki. Ang plato sa harap ay dapat na 56 x 56 cm at ang distansya sa mga butas ay dapat na 5.5 cm sa lahat ng panig, ang palipat-lipat na mas maliit na plato 51 x 51 cm na may 0.5 cm lamang ang distansya.

Ihiwalay ang frame at i-tornilyo ang 4 na kawit sa frame, palaging 2 sa tuktok at kanang bahagi ng frame. Ang mga kawit ay dapat na malapit hangga't maaari sa mahabang gilid ng mga piraso ng frame. Kapag pinagsama mo muli ang frame ang distansya sa pinakamalapit na iba pang plato ay dapat na tungkol sa 5 cm (maaaring makatulong ang mga larawan).

I-tornilyo ang mas malaking plato sa iyong frame sa mga sulok, markahan sa anong direksyon upang buksan ang iyong pangalawang plato upang magkatulad ang pattern ng mga plato. Talagang nais mong markahan ito.

Ngayon idagdag ang pangalawang plato. Samakatuwid hilahin ang mga goma sa pamamagitan ng dalawa sa mga butas sa iyong plato, idikit ang natitirang bahagi ng banda sa pamamagitan ng nagresultang loop at i-hang ang plato sa mga kawit na iyong na-scewed sa frame. Tandaan: Aling mga butas sa plato ang kailangan mong gamitin ay nakasalalay sa ang iyong mga goma. Ang plate ay dapat na mag-hang ng humigit-kumulang isang hilera ng mga butas sa itaas at kanan ng pattern ng mas malaking plate kapag ang goma ay nasa isang passive state. Subukan lamang ang ilang mga butas at pagbutihin hanggang ang plato ay nasa tamang posisyon.

Hakbang 3: Ilang Pinta

Kumuha ng ilang pintura! Ang Itim (o ibang madilim na kulay) ay bumubuo ng magandang kaibahan sa ilaw sa loob.

Nagpasya kaming gumamit ng spray na pintura upang mas magkalat ang pintura. Kung ikaw ay mas malikhain, huwag mag-atubiling.

Samakatuwid alisin muli ang mga plato mula sa iyong frame, ilapat ang iyong pintura sa harap na bahagi ng parehong butas na butas at hintayin itong matuyo.

Hakbang 4: Ang Foil / Papel

Ngayon ay ididikit mo ang matt foil o papel sa likurang bahagi ng mas maliit na plato. Gumagamit kami ng transparent na papel mula sa isang art supplies shop ngunit gagana ang anumang materyal na nagkakalat ng ilaw.

Gupitin ang maliliit na butas sa iyong papel upang dumaan ang mga goma at kuwerdas at i-tape ang papel sa likurang bahagi ng plato (sa gilid na walang kulay). Ang mga string ay ikakabit sa susunod na hakbang kaya't tingnan kung nasaan sila dapat dati.

Ang mga LED ay hindi dapat makita bilang mga indibidwal na LED sa paglaon ngunit higit pa bilang isang pangkalahatang glow, lahat dahil sa papel.

Hakbang 5: Ang Mga Serbisyo

I-tornilyo ang mga metal na loop sa iyong frame sa ilalim at kaliwang bahagi. Sila ay dapat na nasa gitna ng mga plato at malapit lamang sa gilid hangga't maaari nang hindi hinawakan ang mas maliit na butas na butas.

Para sa servo gumamit ng isang splice na may isang braso lamang at ilakip ang isa pang iyong mga loop ng metal sa pinakadulong butas nito.

Ngayon ikabit ang mga servos sa iyong frame. Gupitin ang maliit na dices ng kahoy (halos 2 x 2 x 1.9 cm), i-tornilyo ang dalawa sa mga ito sa bawat servo tulad ng ipinakita sa larawan. Nag-drill muna kami ng maliliit na butas sa kanila dahil madali maghiwalay ang aming mga dices at kailangan naming maging mas maingat.

Sa kaliwa at ibabang bahagi, ilakip ang isang piraso ng string sa isang butas sa gitna ng iyong mas maliit na plato at idirekta ang kabilang dulo nito sa pamamagitan ng metal loop. Kung nais mong gumamit ng sinulid tulad ng iminumungkahi naming kumuha ng maraming mga layer nito. Ang isang layer ay maaaring sapat ngunit dahil ang lahat ng tug ay nasa mga piraso ng string na ito ay ok na maging medyo paranoid.

I-screw ang servos sa ilalim at kaliwa ng frame gamit ang naka-attach na dices (predrill hole muli kung kinakailangan). Ang braso ng mga servos ay dapat na nasa taas ng metal loop at ang servos ay nakahiga sa sideway. Pagkatapos ay ikabit ang string sa loop sa servo splice. Ang string ay dapat na maging tense hangga't maaari kapag ang servo ay nasa mga default na posisyon.

Maaari mo nang simulan ang pagsubok sa mga servo gamit ang arduino. Kung kailangan mo ng tulong kung paano ikonekta ang mga servo sa iyong arduino sumangguni sa layout ng circuit sa hakbang 8 (Pagsara ng Kahon).

Hakbang 6: Microphone & Distance Sensor

Mag-drill ng isang butas sa tuktok na dulo ng pinakamalabas na butas na butas na sapat na malaki upang idikit ang iyong mikropono. Mag-ingat na ilagay ang mikropono nang malapit sa gilid hangga't maaari upang hindi nito hawakan ang pangalawang plato.

Tulad ng aming microphone ay medyo mahina ay naglalagay kami ng isang amplifier sa pagitan ng mikropono at ng arduino.

Naisip namin na masarap na magkaroon ng medyo nakikipag-ugnay sa module sa mga tao, kaya nagdagdag din kami ng isang ultrasonic distansya sensor. Kapag ang mga tao ay lumapit sa module ay maaaring makita ito at gumawa ng isang maliit na palabas at baguhin ang kulay ng ilaw - mabuti, kami ay medyo walang kabuluhan. Tiyak na nagdaragdag ito ng kaunting aliwan.

Hakbang 7: Mga LED at Power Supply

Upang gawing talagang cool ang buong bagay, nagdagdag kami ng mga backlight. 9 LEDs lamang ang gumawa ng module na medyo kamangha-manghang sa isang madilim na silid.

Samakatuwid maghanda ng 3 mga piraso na may 3 LEDs sa kanila na sa paglaon ay makakonekta upang makabuo ng isang mas mahabang strip. Para sa dalawa sa mga piraso, mga solder cable na halos 14-15 cm ang haba sa pagitan ng mga LED at hanggang sa mga dulo. Para sa madaling paggamit ay nagdagdag kami ng mga lalaki sa magkabilang dulo. Ang pangatlong strip ay inihanda na katulad ngunit may mga kable at lalaki sa isang dulo lamang, ang libreng dulo ay ang pagtatapos ng pangkalahatang strip. Mag-ingat kung gagamitin mo ang WS2812, mayroon silang isang gilid na may label na DI (data sa) at tatlong gilid na may DO (data out). Nais mong ikonekta ang isang gilid ng DO sa gilid ng DI ng susunod na LED. Ang huling LED sa iyong pangatlong strip ay kailangang magkaroon ng DI edge na konektado sa LED dati at walang cable sa mga gilid ng DO.

Upang ikabit ang mga LED sa frame maghanda ng 3 mahabang mga parihaba ng finnboard (gumamit ng isang lasercutter o pamutol at mahabang pinuno, 52, 5 x 2 cm). Dapat silang patayo na magkasya sa iyong frame kaya sukatin muna, ok kung ang mga ito ay 2-3 mm na masyadong maikli.

I-tape ang bawat LED strip sa isa sa mga rektanggulo na nagsisimula sa gitnang LED sa gitna ng finnboard. Markahan sa aling mga gilid ang mga dulo ng DI at DO ng mga LED strip dahil hindi mo na nakikita ang ilalim na bahagi ng mga LED.

Ikabit ang natitirang mga dices ng kahoy sa isang dulo ng bawat LED module gamit ang isang stapler. Ang end module ng mga strips ay nangangailangan ng dice nito sa DO end (larawan: bilang 3), isa sa iba pa sa dulo ng DI (2) at ang natitirang isa sa dulo ng DO (1).

Ngayon i-tornilyo ang mga LED module sa tuktok ng iyong frame sa pantay na distansya, ilagay ang mga ito malapit sa likod na gilid (ang wala ang mga plato). Ang module 1 ay naiwan, 2 ay nasa gitna at 3 sa kanan. Kung nahati ang iyong mga dices madaling tandaan na mag-drill sa kanila muna.

Ikonekta ang mga module na 1 at 2 sa itaas at mga module na 2 at 3 sa ibaba. Ang module 1 ngayon ay dapat magkaroon ng isang libreng DI pagtatapos sa ilalim kung saan maaari kang kumonekta sa iyong arduino para sa pagsubok. Kailangan nito ng 5 V at walang risistor para sa power supply. Tandaan na ang input ng data ay nangangailangan ng isang analog pin at hindi dapat na konektado nang direkta ngunit may isang 470 Ohm risistor sa pagitan. Kung hindi mo inilalagay ang isa sa pagitan ng unang LED sa strip ay malamang na gumuho. Sumangguni sa layout ng circuit sa hakbang 8 (Pagsara ng Kahon).

Kung nais mong subukan ang mga LED na gamitin ang Adafruit Neopixel library, medyo madali itong maunawaan.

Sa kasamaang palad ang arduino ay wala pang supply ng kuryente. Kaya kailangan mo ang suplay ng kuryente, ikonekta ang arduino GND sa ground supply ng kuryente at ang kuryente gamit ang VIN pin. Ang circuit layout sa hakbang 8 ay makakatulong sa iyo.

Hakbang 8: Pagsara ng Kahon

Tiyaking nakakonekta ang electronics tulad ng sa layout ng circuit. Maaaring mag-iba ang supply ng kuryente depende sa iyong boltahe ng pag-input. Mahalagang tandaan kahit na ang lakas, pagbibigay ng iyong mga sensor, servos at backlight ay hindi dapat dumadaloy sa pamamagitan ng arduino, ngunit bawat isa ay nakakarating doon ng apropolis na boltahe (arduino 7-12 V, sensor atbp 6-7 V) mula sa ang supply at nakakabit sa karaniwang batayan. Ito ay sanhi ng arduino na hindi beeing build upang mahawakan ang mga alon sa itaas ng 1 Ampere.