Akkustiese muurmodule SonicMoiré: 8 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie muurmodule "SonicMoiré" is ontwerp om verenigbaar te wees met wikihuise, ons is van plan om dit as deel van die fasade te gebruik. klank wat jy buite hoor. Die beste effek sou wees as u hele muur uit sulke modules bestaan (en u kamer sou ook baie mooi lyk:)).

Hierdie projek was deel van Multimodal Media Madness 2014, aangebied deur die voorsitter van Computer Aided Architectural Design (CAAD) en die Media Computing Group van die RWTH Aachen University. Besoek hierdie bladsy vir meer slim velle:

Die module bestaan uit 'n raam (as u toevallig 'n wiki -huis het, kan u dit eerder daarin bou) met twee geperforeerde plate aan die voorkant waarvan die een teen die ander een kan skuif. Die verskillende formasies wat die gate bou wanneer dit verskuif word, is veronderstel om sekere frekwensies uit die geraas -spektrum te filter. Dit word die Moiré -effek genoem, die idee is gebaseer op Helmholtz -absorbers (geperforeerde plaatomvormers).

Ons het 'n bietjie agtergrond bygevoeg vir visuele effekte. Die module lyk regtig hipnoties;)

Dit is 'n bietjie meer werk as net 'n naweekprojek, maar ons gee u die sagteware wat ons geskryf het, sodat u tyd bespaar. As u daarvan hou om 'n nog groter projek te maak, kan u steeds u eie sagteware skryf.

Materiaal:

Hout vir raam (1,8 cm breed)

Hout vir 2 geperforeerde borde en agterplaat (2 mm)

Finnboard (houtpulpbord/karton om die LED's aan te heg, 2 mm, materiaal vir lasersnitte/modelle. Alternatief: dun hout)

Rus hout om in 7 blokkies (2 x 2 x 1,9 cm) te sny

Arduino Uno

Arduino SpectrumShield-v14 (Sparkfun)

Slanke mikrofoon (aansluiting)

Rasberry Pi B

Mikro USB USB kabel

Kabels om die elektronika aan te sluit

470 Ohm weerstand

Broodbord

9 RGB -LED's WS2812 (of ander LED's wat die Adafruit NeoPixel -biblioteek ondersteun wat ons gebruik het)

Kabels en mans om die LED's aan te soldeer (as u nie 'n voorafgemaakte LED -strook gebruik nie)

Ultrasoniese afstandsensor HC-SR04

Skroewe

Klein skroefbare hake en lusse

Huishoudelike rekkies

'N Paar dun en taamlik sterk tou (gare is genoeg)

2 Servo's Hitech HS 311 (of 'n ander model, afhangende van die gewig van u houtbord, ons s'n is <400g)

Mat foelie of papier (ongeveer 50 x 50 cm)

Verf (ons kies swart vir meer kontras)

Band en vloeibare gom

Gelykstroomkrag (6-12 V, 2 A)

As u 'n 12 V -kragtoevoer het, benodig u 'n spanningsomvormer na 6 V vir die LED's, servo's en sensors.

Gereedskap:

Shaper (of 'n alternatief)

Lasersnyer (of 'n alternatief)

Skroewedraaier en koordlose skroewedraaier

Boor

Soldeerbout en bykomstighede (nie nodig as u gereed is vir gebruik nie)

Stap 1: die raam

As u nog nie 'n (wiki) huis in die module het nie, soos ons, of dit net vir die pret wil bou, gebruik 'n raam om die module in te bou.

Ons gebruik 'n raam wat u net kan koppel en weer uitmekaar kan haal terwyl niks nog aangeheg is nie, sodat u dit makliker kan dra. Sny daarom dele met die volgende maatreëls (kyk na ons foto's vir meer inligting met behulp van 'n kapper of wat u ook al het):

2 x boonste/onderste plaat: 28 x 52,5 cm met byvoegings van 15,5 x 5 cm in die middel van die sye minus 3 x 3 cm gate in die middel van die toevoegings 2 cm van die einde af.

2 x syplaat: 28 x 66,5 cm met gate van 1,9 x 15,5 cm aan die ente wat 5 cm van die rande af is.

4 x U -dele met een lang kant van 10 cm en twee sye van 8 cm wat 3 cm breed is. Vir die eenvoud word hulle nie eintlik soos 'n U gevorm nie, maar kan hulle hoeke hê.

Verbind die dele met die dele met die lang gate aan die kante, die ander dele as onderkant en bo en die klein U -onderdele om dit bymekaar te hou. Die U -dele kan twee van hierdie rame aan mekaar koppel as u wil uitbrei. As u heeltemal seker is dat u slegs een module wil hê, kan u dit natuurlik aanpas;)

Alles pas? Aanhou!

Let wel: "regs" en "links" in die beskrywing verwys nou na die regter- en linkerkant van die raam soos in die prentjie getoon (gesien aan die agterkant van die module, aangesien die geperforeerde plate die voorkant is).

Stap 2: Die geperforeerde plate

Vorm plate en perforeer dit met u vorm of wat u ook al beskikbaar het; ons gebruik die uitleg op die foto. As u wil, moet u 'n ander uitleg vir die gate as ons kan gebruik, sonder om die effek te verander, solank u gate nie te groot is nie en u gate verskillende groottes het. Die voorplaat moet 56 x 56 cm wees en die afstand tot die gate moet 5,5 cm aan alle kante wees, die beweegbare kleiner bord 51 x 51 cm met slegs 0,5 cm afstand.

Haal die raam uitmekaar en skroef die 4 hake in die raam vas, altyd 2 aan die bokant en regterkant van die raam. Die hake moet so naby as moontlik aan die lang rand van die raamstukke wees. As u die raam weer aanmekaar sit, behoort die afstand tot die naaste ander bord ongeveer 5 cm te wees (die foto's kan help).

Skroef die groter plaat aan die raam by die hoeke vas, merk in watter rigting u die tweede bord moet draai sodat die patroon dieselfde is. U wil dit regtig merk.

Voeg nou die tweede bord by. Trek dus die rekkies deur twee van die gate in u bord, steek die res van die band deur die resulterende lus en hang die plaat op die hake wat u in die raam vasgemaak het. jou rekkies. Die plaat moet ongeveer een ry gate bo en regs van die patroon van die groter plaat hang as die rubber in 'n passiewe toestand is. Probeer net 'n paar gate en verbeter totdat die plaat in die regte posisie is.

Stap 3: bietjie verf

Gryp bietjie verf! Swart (of 'n ander donker kleur) vorm 'n goeie kontras met die lig binne.

Ons het besluit om spuitverf te gebruik om die verf meer egalig te versprei. As jy meer kreatief is, voel vry.

Verwyder die plate dus weer uit u raam, smeer die verf aan die voorkant van die twee geperforeerde plate en wag totdat dit droog is.

Stap 4: Die foelie/papier

Plak nou die matte foelie of papier aan die agterkant van die kleiner bord. Ons gebruik deursigtige papier uit 'n kunsvoorraadwinkel, maar enige materiaal wat lig versprei, werk.

Sny klein gaatjies in u papier sodat die rekkies en toue deurloop en plak die papier aan die agterkant van die bord vas (aan die kant sonder kleur). Die snare word in die volgende stap aangeheg, dus kyk eers waar hulle moet wees.

Die LED's moet later nie as individuele LED's sigbaar wees nie, maar meer as 'n algehele gloed, alles as gevolg van die papier.

Stap 5: Die servo's

Skroef die metaal lusse in die raam aan die onderkant en linkerkant vas. Hulle is veronderstel om in die middel van die plate te wees en net so naby aan die rand as moontlik sonder om aan die kleiner geperforeerde plaat te raak.

Gebruik vir die servo 'n las met net een arm en maak nog 'n metaallus aan die buitenste gat vas.

Heg nou die servo's aan u raam vas. Sny klein blokkies hout (ongeveer 2 x 2 x 1,9 cm), skroef twee daarvan aan elke servo vas soos in die prentjie getoon. Ons het eers klein gaatjies daarin geboor omdat ons dobbelstene maklik sou skeur en ons 'n bietjie meer versigtig moes wees.

Maak aan die linker- en onderkant 'n stuk tou vas aan 'n gat in die middel van u kleiner bord en lei die ander kant deur die metaallus. As u garing wil gebruik, neem dan 'n paar lae daarvan. Een laag is dalk genoeg, maar aangesien alle toutrekkings aan hierdie toue is, is dit goed om 'n bietjie paranoïes te wees.

Skroef die servo's aan die onderkant en links van die raam vas met behulp van die aangehegte blokkies (maak vooraf gate weer indien nodig). Die arm van die servo's moet op die hoogte van die metaallus wees en die servo's lê sywaarts. Heg dan die tou aan die lus by die servo splice. Die snaar moet so gespanne as moontlik wees as die servo in sy standaardposisies is.

U kan nou die servo's met die arduino begin toets. As u hulp nodig het om die servo's aan te sluit op u arduino, raadpleeg die stroombaanuitleg in stap 8 (die boks toemaak).

Stap 6: Mikrofoon- en afstandsensor

Boor 'n gat in die boonste punt van die buitenste geperforeerde plaat wat groot genoeg is om u mikrofoon deur te steek. Plaas die mikrofoon so na as moontlik aan die rand sodat dit nie die tweede plaat raak nie.

Omdat ons mikrofoon effens swak was, het ons 'n versterker tussen die mikrofoon en die arduino ingesit.

Ons het gedink dit sal lekker wees om die module 'n bietjie met mense te kommunikeer, daarom het ons ook 'n ultrasoniese afstandsensor bygevoeg. As mense naby die module kom, kan hulle dit opspoor en 'n klein vertoning doen en die kleur van lig verander - wel, ons is 'n bietjie tevergeefs. Dit voeg beslis 'n bietjie vermaak by.

Stap 7: LED's en kragtoevoer

Om die hele ding regtig cool te laat lyk, voeg ons agterligte by. Slegs 9 LED's laat die module in 'n donker kamer redelik skouspelagtig lyk.

Berei dus 3 stroke met 3 LED's daarin wat later gekoppel sal word om 'n langer strook te vorm. Vir twee van die stroke, soldeer kabels van ongeveer 14-15 cm lank tussen die LED's en tot by die punte. Vir makliker gebruik het ons mannetjies aan beide kante bygevoeg. Die derde strook word soortgelyk voorberei, maar met kabels en mannetjies aan slegs die een kant, is die vrye punt die einde van die algehele strook. Wees versigtig as u die WS2812 gebruik; hulle het een rand met die etiket DI (data in) en drie rande met DO (data uit). U wil 'n DO -rand verbind met die DI -rand van die volgende LED. Die laaste LED op u derde strook moet sy DI -rand voorheen met die LED gekoppel hê en geen kabel aan die DO -rande nie.

Om die LED's aan die raam vas te maak, berei u 3 lang reghoekige vinne boord voor (gebruik 'n lasersnyer of snyer en 'n liniaal, 52, 5 x 2 cm). Hulle moet vertikaal in u raam pas, dus meet eers; dit is goed as hulle 2-3 mm te kort is.

Plak elke LED -strook op een van die reghoeke, begin met die middelste LED in die middel van die vangbord. Merk aan watter kante die DI- en DO -ente van die LED -stroke is, aangesien u die onderkant van die LED's nie meer kan sien nie.

Bevestig die oorblywende houtblokkies aan die een kant van elke LED -module met 'n krammasjien. Die eindmodule van die stroke benodig sy dobbelstene aan die DO -einde (prent: nommer 3), een van die ander aan die DI (2) -kant en die oorblywende aan die DO -einde (1).

Skroef nou die LED -modules op gelyke afstande bo -aan u raam, plaas dit naby die agterkant (die een sonder die plate). Module 1 is links, 2 in die middel en 3 aan die regterkant. As u dobbelstene maklik verdeel, onthou om eers daarin te boor.

Koppel die modules 1 en 2 aan die bokant en modules 2 en 3 aan die onderkant. module 1 moet nou 'n gratis DI -einde aan die onderkant hê wat u met u arduino kan verbind om te toets. Dit benodig 5 V en geen weerstand vir die kragtoevoer nie. Let daarop dat die data -invoer 'n analoog pen benodig en nie direk gekoppel moet word nie, maar met 'n 470 Ohm -weerstand tussenin. As u nie een tussen die eerste LED's in die strook plaas nie, sal dit waarskynlik in duie stort. Raadpleeg die stroombaanuitleg in stap 8 (die boks toemaak).

As u die LED's wil probeer, gebruik die Adafruit Neopixel -biblioteek, is dit redelik maklik om te verstaan.

Ongelukkig het die arduino nog geen kragtoevoer nie. U benodig dus die kragtoevoer, verbind die arduino GND met die kragtoevoer en die krag met die VIN -pen. Die kringuitleg in stap 8 sal u help.

Stap 8: Maak die boks toe

Maak seker dat die elektronika gekoppel is soos op die stroombaanuitleg. Die kragtoevoer kan wissel na gelang van u ingangsspanning. Dit is egter belangrik om te onthou dat die krag van u sensors, servo's en die agtergrond nie deur die arduino moet vloei nie, maar dat hulle elk die gepaste spanning (arduino 7-12 V, sensors, ens. 6-7 V) bereik. die aanbod en word aan die gemeenskaplike grond geheg. Dit is te wyte aan die arduino wat nie gebou is om strome bo 1 Ampere te hanteer nie.