Elektroniese klank maak met geleidende gips: 9 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Na die projek van blorgggg oor geleidende silikoonbane, het ek besluit om my eie eksperiment met koolstofvesel aan te pak. Dit blyk dat 'n vorm wat uit gips met koolstofvesel toegedien is, ook as 'n veranderlike weerstand gebruik kan word! Met 'n paar koperstawe en 'n paar vinnige programmering, kan u u geleidende gipsvorm as 'n sensor gebruik, wat in hierdie spesifieke voorbeeld gebruik sal word om klank te genereer.

Die toepassing van hierdie eksperimentele vorm gaan veel verder as om self elektroniese klanke te maak. Ek deel hierdie projek in die hoop om die moontlikheid van stroombane uit te brei. Elektronika hoef nie altyd in 'n netjiese en slanke houer te bly nie; daar kan ook gedink word dat hulle binne beeldhouwerke, materiale, vorms en alledaagse voorwerpe is-en ons gaan hierdie projek binne met die ingesteldheid om 'n alternatief vir knoppe, inlate of knoppies te skep. Ons sal 'n struktuur vir kringe skep wat onseker en vol verrassings is. En dus sonder meer, hier is 'n paar dinge wat u moet voorberei.

Dinge wat u benodig om te giet:

• Stofmasker (baie belangrik vir die lang lewe van u longe !!!)
• Enige tipe gietvorm. Ek gebruik 'n vorm wat ek gemaak het met Smooth-On silikoon, met 'n vergrote LED-vorm. As u dit nie het nie, kan u 'n bestaande vorm kry (as u nie te veel bekommerd is oor vorms nie, selfs 'n kolwyntjie/ysvorm), of deur verskillende tutoriale kyk.
• Gips (enige soort, maar ek verkies USG Hydrocal omdat dit sterk en duursaam is)
• 2 maatkoppies (1 liter en 8 oz.)
• Mengstokkies
• Gemengde gekapte koolstofvesel (beskikbaar op eBay)
• Gedenatureerde alkoholbrandstof (u kan dit by 'n voorraadwinkel vind)

Dinge wat u nodig het om die stroombaan te maak:

• Arduino Uno/Nano en hul ooreenstemmende USB -kabels
• Soldeerlose broodbord
• Multimeter
• Koperstaaf (1/16 " - 1/8") en 'n boor met 'n boorpunt van dieselfde dikte as die staaf
• Veelkleurige drade (ek gebruik 22 -meter Striveday -silikondraad vanweë hul elastisiteit)
• 22k weerstande
• Elektriese band

Programme wat u op u rekenaar benodig:

• Arduino IDE
• Pd-Extended ('n goeie programmeertaal) en die map convert.zip (later gebruik)

Laat ons begin!

Stap 1: Meet die gips

Die beste manier om die volume van die gietstof te meet, is deur die vorm met water te vul en dit dan op 'n houer te gooi. In my geval het ek uitgevind dat my vorm 'n volume van ongeveer 11 oz het. Met hierdie nommer sal ek die datablad van my gips nagaan en uitvind hoeveel water en gips ek benodig. Die verhouding is verskillend vir elke gipsproduk, dus moet u dit weer nagaan. As ek USG Hydrocal gebruik om my vorm te giet, benodig ek 8 oz. water en 11 oz. van gips.

Vul die een koppie met die hoeveelheid water wat u benodig, en die ander met die ooreenstemmende hoeveelheid gips.

Stap 2: Berei die koolstofvesel voor

Hoe meer koolstofvesel in u gips geplaas word, hoe meer geleidend sal die gips wees. Op 'n sekere punt sal 'n hoë konsentrasie koolstofvesel egter die strukturele integriteit van die gips belemmer, en dit sal moeilik wees om te meng. Vir 11 oz. van gips, het ek gedink dat die infusie van 1,5 teelepel koolstofvesel genoeg is om dit geleidend te maak, selfs nadat die gips droog is. Ek stel dus voor dat u ongeveer 1,5 tot 2 teelepels koolstofvesel gebruik. van gips

Sit hierdie hoeveelheid koolstofvesel in die 8 oz. maatbeker en dompel dit liggies met gedenatureerde alkohol. Neem 'n mengstok en klits die koolstofvesel totdat daar geen sigbare kotelette oor is nie - dit moet redelik naby aan die prentjie hierbo lyk. Giet die oortollige alkohol uit en laat dit 'n oomblik staan (maar nie totdat die alkohol droog is nie, aangesien die koolstofvesel weer by homself sal bly!)

Gooi die koolstofvesel in die houer van een liter met water daarin.

Stap 3: Meng gips

Moenie vergeet om 'n stofmasker te dra nie

Sprinkel gips poeier in die koolstofvesel gevulde water, terwyl u voortdurend roer. Dit sal verseker dat die koolstofvesel voortdurend in die water versprei word. Wees op die uitkyk vir klonte pleisters en stukke koolstofvesel, en breek dit op die muur van die houer met die mengstok. Hou aan totdat u 'n bietjie weerstand kan voel terwyl u meng, en die mengsel 'n milkshake-agtige konsekwentheid kry. Terwyl dit gebeur, maak seker dat daar nie meer saamgestelde koolstofvesels is nie.

Daar is twee voorwaardes waarna u moet let:

1. Sodra die water met gips versadig is, vorm die ekstra gips wat gestrooi word kraters en eilande op die oppervlak. Gaan voort met gips totdat die gips -eilande ophou om water op te neem / kraters te vorm.
2. Terwyl u die mengsel roer, moet die koolstofveseldrade in 'n vloeipatroon beweeg wat die rigting van die roering volg.

Sodra aan hierdie twee voorwaardes voldoen is, gooi die gips sterk in die vorm. Dit sal verseker dat die koolstofveseldrade mekaar sny en sodoende 'n verbinding van geleidingsvermoë vorm.

Stap 4: Maak die verbindings

Terwyl u wag totdat die gips genees, kan u begin met die koperverbinding. Daar is twee tipes verbindings:

1. Die een wat van die broodbord af gaan en waardes meet

Sny 'n lengte van die kabel, ongeveer 12 "-18". Strooi 2 "kabel aan die een kant, en ongeveer 1/2" aan die ander kant. Sprei en versprei die draadjies aan die 2 "-kant, en draai hulle om die koperstaaf tot ongeveer halfpad in sy lengte. Soldeer op en om die draaddrade, om te verseker dat die draad redelik stewig aan die Draai die gesoldeerde deel met elektriese band om, nadat u dit ongeveer 2 minute laat afkoel het. Draai die ander kant stewig sodat dit in die broodbord geplaas kan word. (opsioneel: u kan ook die korter punt aan 'n stuk soliede draad soldeer. / jumper draad, aangesien dit meer vriendelik is teen soldeerlose broodbord)

Vir hierdie tutoriaal beveel ek aan dat u 4 van hierdie verbindings maak, aangesien die kode wat ek verskaf het, gemaak is vir 4 verbindings.

2. Die een wat verskillende gipsvorme verbind

Eintlik dieselfde as hierbo, behalwe dat hierdie keer 'n koperstaaf aan beide kante het. 2 of 3 van hierdie verbindings sou doen.

Dit is 'n goeie idee om kabels van verskillende kleure te hê, aangesien die warboel kabels later nogal verwarrend kan wees.

Stap 5: Ontvou en boor

Na ongeveer 'n uur en 'n half behoort die gipsvorm reeds te genees. As die blootgestelde oppervlak van die gietstuk warm en solied is, kan die gips gegooi word. As dit nog 'n bietjie sag en klam is, wag nog 15-30 minute.

Boor daarna 'n paar gate met die boorpunt wat nie meer as 1 1/2 diep op u vorms is nie, en versprei dit redelik eweredig. As u nie lus is om gate in die vorm te boor nie, moenie bekommerd wees nie! die oppervlak van die gietstuk is geleidend en daarom kan die koperverbindings, deur slegs te borsel, steeds elektrisiteit gelei. (U kan selfs u eie liggaam en sy weerstand gebruik om die elektrisiteit te gelei, en weereens geen bekommernis nie! Ons sal seker maak dat die lopende elektrisiteit binne die bereik van liggaamsveiligheid) 'n Gat bied egter 'n aangename rusgat vir die verbindings, en daarom hoef u nie bekommerd te wees dat u baie verbindings tegelyk hoef vas te hou nie.

Stap 6: Arduino -stroombaan

Die manier waarop die stroombaan werk, is basies dieselfde as vir enige veranderlike weerstand. U benodig basies 3 springdrade, 'n weerstand van 22k ohm en die twee koperverbindings. U kan later met verskillende weerstande rondspeel om die waarde wat u sal verkry, te verander. Ek het egter 22k ohm gevind om die mees veelsydige reeks waardes te lewer.

Bogenoemde diagram toon slegs hoe u een verbinding met een waarde kan maak. U kan egter meer verbindings byvoeg, afhangende van die aantal analoog insette wat u op u bord het (ek gebruik die Nano graag omdat dit kompak is en 8 analoog insette het). U benodig slegs een koperverbinding na GND.

WAARSKUWING: Gebruik slegs 'n gereguleerde 5V -kragtoevoer vir die ingang! Inmenging met 'n hoër kragtoevoer as dit kan skok veroorsaak, veral omdat ons met oop stroombane te doen het.

Stap 7: Laai op na Arduino

Nadat u u kring opgestel het, koppel u Uno/Nano aan u rekenaar via die ooreenstemmende USB -kabels. laai hierdie kode op u bord op.

Let na die oplaai op die poortnommer waaruit u u skets oplaai. U kan dit uitvind in die Arduino IDE, via Tools -> Port.

dryfwaarde1, waarde2, waarde3, waarde4; // u kan meer van hierdie waardes byvoeg, afhangende van hoeveel verbindings u het

ongeldige opstelling () {

Serial.begin (9600); }

leemte -lus () {

waarde1 = 1024 - analogRead (A0); waarde2 = 1024 - analogRead (A1); waarde3 = 1024 - analogRead (A2); waarde4 = 1024 - analogRead (A3);

// voeg meer by / verwyder sommige, afhangende van die aantal verbindings

Serial.print (waarde1); Serial.print ("_"); Serial.print (waarde2); Serial.print ("_"); Serial.print (waarde3); Serial.print ("_"); Serial.println (waarde4);

// PureData lees waarde wat deur 'n onderstreping geskei is, dus maak seker dat u na elkeen 'n Serial.print ("_") byvoeg en die lys eindig met 'n Serial.println (valueX)

}

Stap 8: Suiwer data

Installeer PureData Extended en pak die aangehegte vouer uit. Maak die pleister met die klanktoets oop, en u sal 'n reeks nodusse op die PureData IDE sien. Klik op Edit en kyk na Edit Mode.

Klik op die boonste boodskapvoorwerp wat sê "Open 8" en verander die nommer 8 na die nommer van u poort.

As u meer / minder as 4 verbindings het, voeg / verwyder 'n aantal 'f' uit die boks wat sê: pak uit. Nadat u dit gedoen het, kan u speel met die algoritmiese struktuur van die klank. Ek sou aanbeveel om meer tutoriale van PureData te ondersoek, wat deeglik, insiggewend en goed gedokumenteer is -en die beste is dat dit maklik in hul eie IDE gevind kan word, via Help -> Pd Help Browser ….

Ontmerk die wysigingsmodus en klik op hierdie voorwerp. (Let wel: u sal nie 'n skets op u bord kan oplaai as die comport -reeks in PureData oop is nie). 'N Stroom waarde moet verskyn, wat die waarde op die grys kassie verander wat vroeër gesê het: 0. Koppel / borsel u koperverbinding op een, of selfs veelvuldige gipsvorm, en u kan nou klank opwek!

Stap 9: Wat is volgende?

Die vraag wat volgende is, is 'n groot en oop vraag. My eksperimentering met geleidende gips is nog net in 'n vroeë stadium, maar ek hoop beslis dat ander makers nie net tegnies nie, maar ook krities hierdie vraag sal beantwoord. Wat as en wat sou gebeur as ons mure geleidend is? Wat as en wat sou gebeur as die waardes van hierdie pleisters eerder vir data -visualisering gebruik word? Wat as en wat sou gebeur as 'n gipsvoorwerp 'n nuwe vorm van datakryptografie kan wees? Wat as die tegnologie nie net beperk is tot die gebied van reuse -ondernemings nie, tot die bevalling van vervaardigde plastiekhouers en CNC -gefreesde aluminiumhouers? Ek is opgewonde oor al hierdie moontlikhede, en ek is opgewonde om te sien hoe ander vervaardigers hierdie projek sal afskakel en iets nuuts, onverwags en pragtig en noodwendig verbeeldingryk sal skep.