Sistema ng Mga Pakikipag-ugnay sa Physical - PlateaPlayer: 19 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Inilalarawan ng proyektong ito ang proseso na sinundan para sa pagdidisenyo at pagbuo ng pagpapatupad ng hardware ng mga pakikipag-ugnayan sa pisikal na computing ng isang interactive na video player na naglalayon sa mga mag-aaral sa video at digital na telebisyon ng Universidad Autónoma de Occidente, na kasangkot sa paksa ng multisensory interactive na mga video, sa anyo ng isang produkto na maaaring madaling makagawa at manipulahin.

Sa kasalukuyan, walang mga libreng platform para sa pagbuo ng ganitong uri ng mga video na nagsasama rin ng mga pakikipag-ugnay na pandama. Samakatuwid, ang pangunahing layunin nito ay upang maiwasan ang mga mag-aaral na kinakailangang bumili ng mga mamahaling lisensya ng software, na umaasa at maghatid ng mga solusyon na gawa ng kalahati sa mga takdang-aralin ng klase, at gumugol ng mas maraming oras sa pagbuo ng mga platform na ito mismo.

Ang pagpapatupad na iminungkahi dito ay binubuo ng limang mga module na kumakatawan sa pangunahing mga pakikipag-ugnay na pandama na maaaring mai-synchronize. Ito ang: tubig, usok, temperatura (mainit / malamig), hangin, at ilaw. Ang mga ito ay makokontrol ng isang Arduino gamit ang Johnny Five JavaScript library.

Hakbang 1: Mga Materyales at Tool - Box ng Container

Ang pagsasaalang-alang sa proyektong ito ay inilaan para sa pagbuo ng isang prototype ng ipinanukalang sistema, ginamit ang mga simpleng materyal:

• Karton ng dayami
• Balsa kahoy rods (parisukat at tatsulok na mga hugis)
• Gunting, insulate tape, kahoy na pandikit, scalpel, hacksaw

Hakbang 2: Mga Materyales - Modyul ng Hangin

5 mga tagahanga ng CPU

Hakbang 3: Mga Materyales - Modyul ng Temperatura

• 2 Peltier cells
• 4 heatsinks
• 2 tagahanga (kapareho ng module ng hangin)

Hakbang 4: Mga Materyales - Magaan na Modyul

• ~ 50cm ng RGB LED strip
• 3 mga transistor ng TIP31C
• Panlabas na mapagkukunan ng kuryente

Hakbang 5: Mga Kagamitan - Module ng Usok

• 1 Ultrasonic humidifier
• 1 1-channel relay
• Panlabas na mapagkukunan ng kuryente
• Lalagyan ng tubig

Hakbang 6: Mga Kagamitan - Modyul ng Tubig

• Nailulubog na micro-pump
• ~ 20cm plastic pipe
• Lalagyan ng tubig (katulad ng module ng usok)
• Maliit na straw (~ 5)

Hakbang 7: Pagputol ng mga butas sa Harap ng Gilid para sa Mga Tagahanga

Gupitin ang isang piraso ng karton (~ 50cm ang lapad ng ~ 40cm ang taas), pagkatapos ay gupitin ang 5 butas para sa bawat fan gamit ang scalpel. Panghuli, i-tape ang mga ito sa karton.

Hakbang 8: Paggawa ng Mga Module ng Temperatura (Peltier Cell)

I-tape ang mga cell ng Peltier sa heatsinks.

Hakbang 9: Isama ang Mga Peltier Module sa Mga Tagahanga

I-tape ang mga module ng Peltier sa isang tagahanga. Siguraduhin na i-tape mo ang mga ito na nakaharap sa harap na bahagi sa kabaligtaran ng mga direksyon upang ang mainit at malamig na mga gilid ng bawat cell ay hinipan sa labas ng kaukulang bentilador.

Hakbang 10: Paggawa ng "haligi" para sa Nangungunang Cover

Gupitin ang mga tungkod ng balsa (~ 50cm ang lapad) at idikit ito tulad ng ipinakita sa mga imahe. Papayagan nito na ang nakadikit na takip ng karton ay nakadikit sa harap at mga gilid.

Susunod, idikit ang isang piraso ng karton sa diagonal na bahagi at gumawa ng 8 maliit na butas (~ 5mm by ~ 5mm) para maipasok ang mga dayami ng module ng tubig.

Hakbang 11: Pagbibigay ng Istraktura sa Kahon

Gupitin ang 3 mga baras ng balsa tulad ng ipinakita sa imahe at idikit ang mga ito sa harap na piraso ng karton.

Hakbang 12: Gupitin ang Mga Gilid ng Kahon

Gupitin ang 3 piraso ng karton (~ 50cm ang lapad ng ~ 50cm ang taas ng ~ 30cm ang lalim). 2 para sa bawat panig ng kahon plus 1 para sa loob upang paghiwalayin ang puwang ng lalagyan ng tubig mula sa mga elektronikong sangkap.

Hakbang 13: Pag-angkop sa Space ng Lalagyan ng Tubig

Gumawa ng isang batayan para sa lalagyan ng tubig sa pamamagitan ng pagputol ng 3 piraso ng parisukat na hugis balsa rods sa ~ 20cm at i-tape ang mga ito nang magkasama sa frame ng pangunahing istraktura tulad ng ipinakita sa imahe, upang ang lalagyan ay maaaring magkasya.

Susunod, gumamit ng 1 ng dating pinutol na mga piraso ng karton para sa mga gilid, gumawa ng isang maliit na butas upang ang ilang mga wire ay maaaring dumaan, at i-tape ito nang magkasama.

Bilang pagpipilian, maaari mong i-tape ang isang tatsulok na hugis balsa rod sa likod ng base upang maiwasan ang lalagyan mula sa pagbagsak at pagbubuhos ng tubig.

Hakbang 14: Paggawa ng lalagyan ng Tubig

Gupitin ang isang bote ng plastik sa kalahati at gamitin ang tuktok na bahagi nito bilang isang takip tulad ng ipinakita sa mga imahe. Ilagay ang micro-pump at ultrasonic humidifier sa loob.

Punan ito ng tubig bago magamit.

Hakbang 15: Pagsara ng Pangunahing Istraktura

Kola ang gilid, ibaba at tuktok na mga takip ng karton sa natitirang istraktura.

Hakbang 16: Pagdaragdag ng Modyul ng Mga Ilaw

I-tape ang RGB LED strip sa paligid ng itaas at mga gilid ng kahon, upang ang mga wire ay makapasok sa loob ng butas sa kaliwang bahagi.

Hakbang 17: Paggawa ng Water Pipe

Gupitin ang paligid ng 8 maliliit na butas (~ 1mm by ~ 1mm) sa plastik na tubo at ipasok ang maliit na mga dayami. I-tape ang mga ito nang mahigpit hangga't maaari upang maiwasan ang pagtulo ng tubig sa natitirang kahon.

Sa wakas, ikonekta ang bukas na dulo ng tubo sa micro-pump at ipasok ang mga dayami sa mga butas ng tuktok na dayagonal na piraso ng karton.

Hakbang 18: Mga kable

Ang mga napiling pin ay maaaring mabago sa bawat pagnanasa ng gumagamit upang hindi sila tinukoy dito, kahit na malinaw na binabago ng code

Mga module ng Hangin / Temperatura:

Gumamit ng mga jumper wires upang ikonekta ang 5Vs ng bawat fan at Peltier cell sa isang digital pin sa Arduino board, at ang GNDs sa karaniwang linya ng GND sa protoboard.

Module ng tubig:

Gumamit ng mga jumper wires upang direktang ikonekta ang 5V ng micro-pump sa isa sa mga 5V out pin ng Arduino, at gumamit ng TIP31C transistor bilang isang switch para sa mga wire ng GND. Ang transistor na ito ay papunta sa isang digital pin sa Arduino upang makontrol ito.

Module ng ilaw:

Gumamit ng mga jumper wires upang ikonekta ang bawat channel ng kulay sa isang TIP31C transistor na konektado sa linya ng GND ng protoboard, at kung saan pupunta sa isang analog pin sa Arduino upang makontrol ang kulay na ipinakita sa pamamagitan ng pagtukoy sa R, G at B sa tamang isa. Ang power wire ay konektado sa isang linya ng protoboard na pinalakas sa pamamagitan ng isang adapter na konektado sa isang regular na outlet ng kuryente.

Module ng usok:

Gumamit ng mga jumper wires upang ikonekta ang lakas sa isang relay na kumokonekta sa parehong supply ng kuryente sa protoboard mula sa module ng ilaw. Pagkatapos ikonekta ang relay na ito sa isang digital pin sa Arduino upang i-on at i-off ito. Ikonekta ang GND nito sa linya ng GND sa protoboard.

Hakbang 19: Programming at Tumatakbo

Kinakailangan ang isang simpleng Node server upang gumana si Johnny Five. Upang maikipag-usap ang harap at backend sa real time at upang mai-synchronize ang interactive na video gamit ang mga sensory na pakikipag-ugnayan, ipinatupad din ang Socket.io.

Ang code para sa sistemang ito, pati na rin ang interactive na video player na dati nang binuo bilang isang JavaScript plugin, ay maaaring ma-download sa Github repo na ito:

Paglingkuran ang webpage kasama ang manlalaro mula sa parehong server at patakbuhin ang pareho.