ინტერაქტიული LED გუმბათი Fadecandy, დამუშავება და Kinect: 24 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

Რა

როდესაც გუმბათში არის 4.2 მ გეოდეზიური გუმბათი დაფარული 4378 LED- ით. LED- ები ყველა ინდივიდუალურად არის ასახული და მისამართდება. მათ აკონტროლებენ Fadecandy და Windows Windows სამუშაო მაგიდაზე დამუშავება. Kinect მიმაგრებულია გუმბათის ერთ -ერთ საყრდენზე, ასე რომ გუმბათის შიგნით მოძრაობა შეიძლება თვალყური ადევნოს და ადამიანებს შეეძლოთ ნათურებთან ურთიერთობა.

რატომ

მე ვიკვლევ ჯგუფურ გამოცდილებას საერთო ურთიერთქმედების გზით. მე მიყვარს ინტერფეისის შექმნა, რომლის გამოყენება ბევრ ადამიანს შეუძლია ერთდროულად. გუმბათის LED ზედაპირი ქმნის შესაფერისი გამომავალი მრავალ მომხმარებლის ინტერფეისს, რადგან ის უზარმაზარია, ამიტომ ბევრს შეუძლია მისი დანახვა. გუმბათი ასევე ქმნის მყუდრო, სფერულ სივრცეს, რაც ადამიანებს უბიძგებს ერთმანეთისკენ შემობრუნდნენ. Kinect მშვენივრად მუშაობს როგორც მრავალ მომხმარებლის შეყვანა, რადგან ადამიანებს შეუძლიათ გადაადგილება და გავლენა იქონიონ სიღრმის ველზე ერთდროულად, ერთადერთი ლიმიტი არის ის, თუ რამდენ ადამიანს შეუძლია მოთავსდეს სივრცეში ერთად.

მე განუწყვეტლივ ვამუშავებ ურთიერთქმედების ახალ მეთოდებს იმისთვის, რომ გუმბათში ყოფნისას ვნახო რა ეფექტი აქვს შეყვანის სხვადასხვა მეთოდს და რა კარგად მუშაობს ადამიანთა სხვადასხვა ჯგუფისთვის. მე განსაკუთრებით მსურს ვნახო, რა ინტერფეისები უწყობს ხელს გუმბათის შიგნით მეგობრებსა და უცნობებს შორის და რა ხდის გაზიარებულ გამოცდილებას აზრიანი და ღირებული.

სად

მე შევიმუშავე და ავაშენე When in Dome, როგორც ჩემი სამაგისტრო პროგრამის საბოლოო პროექტი, რომელიც იყო დიზაინი შესრულებისა და ურთიერთქმედებისათვის ინტერაქტიული არქიტექტურის ლაბორატორიაში, ბარტლეტი, UCL.

Როგორ

გამოყენებული ზოგიერთი ტექნოლოგია და ინსტრუმენტი:

• Fadecandy
• დამუშავება
• Kinect (მე მივიღე ჩემი eBay– დან)
• მიტერმა დაინახა
• სიმღერა დაინახა
• Საკერავი მანქანა
• გასაყიდი რკინა
• სითბოს იარაღი
• ცხელი წებოს იარაღი
• ლაზერული საჭრელი
• საბურღი

ზოგიერთი აღჭურვილობა გამოიყენება:

• Buildwithhubs ცენტრის ნაკრები
• გუმბათის საყრდენების დამუშავებული ხერხი
• 4 მმ ალვის პლაივუდი
• თეთრი დიფუზიის ქსოვილი
• შავი ქსოვილი
• ალუმინის ბრტყელი ბარი
• ვაგოს კონექტორები
• 12awg და 24awg კაბელი
• 5v 30A დენის წყაროები
• ქაფის იატაკი
• Jst კონექტორები
• კონდენსატორები

Წავედით

ამ პროექტის ბევრი კომპონენტია, რომელზეც მე ვისაუბრებ, ვიმედოვნებ, რომ შიგნით იპოვით რაიმე სასარგებლო და საინტერესო!

ნაბიჯი 1: გუმბათი

ჰაბის ნაკრები

მე გადავწყვიტე ავაშენო ჩემი გუმბათი ნაკრები buildwithhub– ებით და მე აუცილებლად გირჩევთ მათ.

ისინი ყიდიან კონექტორების ნაკრებებს და აძლევენ რჩევებს, თუ რა მასალები უნდა იყიდოს საყრდენებისთვის. მათი გუმბათების უმეტესობა გამოიყენება ხალხის საკუთარ ბაღებში, ჩემი კი საჯაროდ იქნება განთავსებული, ამიტომ მე ასევე შევიძინე მათი დამატებითი თავსახურების ნაკრები, რომლებიც ხელს უშლის გუმბათის ამხედრებას.

ზომა

ჩემი გუმბათი არის 4.2 მ დიამეტრი. მე ავირჩიე ეს ზომა, რადგან ეს ნიშნავს, რომ გუმბათის სამკუთხედების ყველაზე გრძელი მხარე იქნება 1.2 მ, და ეს მშვენივრად ჯდება პლაივუდის ფურცლებში, როდესაც მოვედი პანელების დასამზადებლად LED- ები.

ნაბიჯი 2: ჩადება Struts

სიგრძეები

მე გამოვიყენე buildwithhubs- ის საყრდენი კალკულატორი 4.2 მ გუმბათის დასამზადებლად საჭირო სიგრძის შესაქმნელად. 30 "შორტი" 1059 მმ და 35 "გრძელი" 1209 მმ.

მასალა

2 პაკეტი 24 19 მმ x 38 მმ x 2400 მმ ხერხიანი ხისგან B&Q (როგორც ეს რეკომენდირებულია buildwithhubs საიტზე) საკმარისია ერთი გუმბათისთვის. ეს საკმარისად კარგად მუშაობს, მაგრამ თუ ამას ისევ გავაკეთებდი, მივიღებდი იმას, რასაც უფრო გვერდითი ძალა აქვს.

პროცესი

საყრდენები სიგრძეში შემცირდა მიტრის ხერხის გამოყენებით და შემდეგ მე დამიხატა ისინი ყველა მტვრის ფურცელზე დაყენებით და გადახვევით. ამან სახალისო ტაიმფლაპი გააკეთა!

შემდეგ მე ისინი ერთდროულად დავყავი 6 ნაწილად და ბოლოებში ჩავამაგრე დამაკავშირებელი ნაწილები.

ნაბიჯი 3: ააშენეთ გუმბათი

საყრდენების გაკეთების შემდეგ, გუმბათის აშენება ძალიან ადვილია. მე არ ვაპირებ დეტალურად ვისაუბრო პროცესზე, რადგან არის ინსტრუქციები buildwithhubs საიტზე და ისინი ასევე უზრუნველყოფენ ბუკლეტს.

ნაბიჯი 4: აამაღლე

მე არ მინდოდა, რომ LED პანელები იატაკზე იყოს, რადგან ეს ნიშნავს, რომ ბევრი მათგანი დაბლოკილი იქნება გუმბათში მყოფი ადამიანების მიერ. მე ასევე მინდოდა გუმბათი უფრო მაღალი გამეხადა, ასე რომ ის უფრო ფართო და მისასალმებელი იგრძნობოდა.

ფეხები

მე გავაკეთე 50 სმ სიმაღლის ფეხები 2x4– დან და ჩავამაგრე იგივე კონექტორები, როგორც საყრდენები.

შემდეგ, ბაზის სიმტკიცისა და სტრუქტურული მთლიანობის გასაზრდელად, მე გამოვიყენე ალუმინის ბრტყელი ბარი, რათა შევქმნა X ის თითოეულ ფეხის მონაკვეთს შორის.

Კარი

მე ამოვიღე ერთ -ერთი ჰორიზონტალური საყრდენი კარების გასაკეთებლად და შევცვალე პლაივუდის ნაჭერი იატაკზე, რათა ფეხები სწორ მანძილზე იყოს.

ნაბიჯი 5: დაგეგმეთ როგორ უნდა გამოიყურებოდეს LED- ები

პროგრამული უზრუნველყოფა

მე გამოვიყენე SketchUp ჩემი 3D დაგეგმვისთვის, რადგან მისი გამოყენება შესაძლებელია ბრაუზერის შიდა აპლიკაციაში უფასოდ. საბედნიეროდ (რადგან მე არ ვარ 3D მოდელირების ექსპერტი) მე ვიპოვე გეოდეზიური გუმბათის მოდელი, რომელიც ხელმისაწვდომი იყო 3D საწყობში, სადაც უამრავი მოდელია უფასოდ.

რამდენი ები?

განლაგება უნდა ითვალისწინებდეს ესთეტიკას, არამედ ძალასა და მონაცემთა განაწილებას. მე გადავწყვიტე გამოვიყენო 11 Fadecandys (და 11 კვების წყარო) გუმბათის სამკუთხედების 33 დასაფარავად. ეს ნიშნავს, რომ ფადეკანდისები (და კვების ბლოკები) იმოძრავებდნენ თითოეულში 3 სამკუთხედს და რომ გუმბათის ერთი მხარე ღია იქნებოდა ისე, რომ ხალხი გარედან დაენახა.

ამან მომცა მაქსიმუმ 512 შუქდიოდი სამ სამკუთხედზე, რადგან თითოეულ Fadecandy– ს შეუძლია მართოს 8 ზოლი 64 – მდე.

გადაწყვეტს განლაგებას

ყველა სამკუთხედი არ არის შექმნილი თანაბრად! ჩემი გუმბათი არის 2V სტილი, რაც იმას ნიშნავს, რომ მას აქვს ორი სახის სამკუთხედი, ტოლგვერდა და ტოლფერდა.

მე მივიღე ოთხი განსხვავებული პოტენციური განლაგება LED- ებისთვის და ინსტაგრამზე შევედი და ვკითხე ხალხს, რომელი მოსწონთ მათ საუკეთესოდ. სტილი 1 და სტილი 3 გამოჩნდა. სტილი 3 იყო ჩემი ფავორიტი, მაგრამ კონცენტრირებული სამკუთხედები სტილში 3 რეალურად მოითხოვს გაცილებით მეტ LED ზოლს ვიდრე ზოლიანი განლაგება, ამიტომ მე გადავწყვიტე სტილი 1. ეს ნიშნავს, რომ არის 8 ტოლგვერდა სამკუთხედი კონცენტრული სამკუთხედის LED განლაგებით და 25 ტოლკუთხა სამკუთხედი ზოლიანი LED- ით განლაგება

ვინაიდან ტოლგვერდა სამკუთხედები უფრო დიდია და შეიცავს კონცენტრულ განლაგებას, ისინი თითოეულში ბევრად მეტ LED- ს იყენებენ ვიდრე ტოლფერდა სამკუთხედებს. ამიტომ მე მომიწია გათანაბრება ფადეკანდისებზე.

Fadecandys– დან 8 აკონტროლებს 1 ტოლგვერდა და 2 ტოლგვერდა სამკუთხედს. 3 Fadecandys– დან აკონტროლებს 3 სამკუთხედის თითოეულ სამკუთხედს.

ნაბიჯი 6: მეტი LED განლაგების შესახებ

ზოგადი განლაგების გადაწყვეტილებით, მე მჭირდება ზუსტად რამდენი LED- ის დაყენება თითოეულ პანელზე. მე ეს გავაკეთე ცხრილების კომბინაციით, რათა შემუშავებულიყო საუკეთესო გზა Fadecandy- ს შესაძლებლობების მაქსიმალურად გასაუმჯობესებლად და Illustrator– ში ნახატების მასშტაბის შესაქმნელად, ასე რომ დავინახე როგორ გამოიყურება განლაგება.

Fadecandy- ის შესაძლებლობების მაქსიმიზაცია: ხაზები და ზოლები

ადრე აღვნიშნე, რომ თითოეულ Fadecandy– ს შეუძლია მართოს 64 ლარის პიქსელის 8 ზოლები. ჩემი სამკუთხედები შეიცავს პიქსელის სხვადასხვა სიგრძის ბევრ სტრიქონს, ზოგიერთი სტრიქონი მხოლოდ ძალიან ცოტა პიქსელს.

მე რომ თითოეულ ამ ხაზს მოვეპყრო, როგორც ზოლს, მე დავკარგავ ბევრი Fadecandy შესაძლებლობებს.

პირიქით, თუ მინდოდა მთლიანად გამომეყენებინა Fadecandy– ს შესაძლებლობები და თითოეულ ზოლზე ჰქონოდა 64 LED, მე უნდა მქონოდა რამდენიმე ზოლი, რომელიც დაიწყო ხაზის შუაში და რომელიც დამაბნეველი იქნება მოგვიანებით რუქაზე.

მე უნდა გამერკვია, თუ როგორ უნდა გავაერთიანო ხაზები ზოლებად, რათა მაქსიმალურად გამოვხატო ზოლების შესაძლებლობა, ხაზების გაყოფის გარეშე.

Ბოლოში…

ტოლგვერდა პანელს აქვს ოთხი ზოლი, რომელიც შედგება:

• 30, 30 (სულ 60 - წითელი თანდართულ სურათზე)
• 30, 22 (სულ 52 - ნარინჯისფერი თანდართულ სურათზე)
• 22, 22, 14 (სულ 58 - ყვითელი მიმაგრებულ სურათზე)
• 14, 14, 6, 6, 6 (სულ 46 - მწვანე მიმაგრებულ სურათზე)

Isosceles პანელები აქვს ორი ზოლები, შედგება:

• 23, 28 (სულ 51 - ლურჯი თანდართულ სურათზე)
• 3, 7, 11, 15, 19 (სულ 55 - იისფერი თანდართულ სურათზე)

ნაბიჯი 7: განათავსეთ Fadecandys და კვების წყაროები

ეს სურათი გვიჩვენებს გუმბათის ზედაპირის გაბრტყელებულ ხედს.

LED პანელები

თითოეული სამკუთხედის პანელს ეტიკეტი აქვს ნომერი 1-11, რომელიც ეხება Fadecandy- ს, რომელიც აკონტროლებს მას. თითოეულ Fadecandy– ს აქვს სამი სამკუთხედი, ამიტომ სამკუთხედებს ასევე აქვთ ასო, A-C.

სხვა ელემენტები

მწვანე ყუთები აჩვენებს Fadecandys– ის ადგილმდებარეობას. თითოეული Fadecandy დამონტაჟებულია პატარა პანელზე, რომელიც ასევე ანაწილებს ძალას, მე ამას დეტალურად ვაჩვენებ რამდენიმე ნაბიჯის დროში.

მეწამულ ყუთებში ნაჩვენებია USB ჰაბები. Fadecandys დაკავშირებულია Windows დესკტოპთან, ამ ჰაბების საშუალებით.

ლურჯი ყუთები აჩვენებს ელექტრომომარაგების ადგილმდებარეობას, რომლებიც განთავსებულია 3 მშრალ ყუთში, გუმბათის გარშემო იატაკზე.

მხოლოდ იმისთვის, რომ ის ოდნავ გართულდეს

თუ შეადარებთ FC10- ის და FC11- ის მდებარეობას, შეამჩნევთ რომ FC10 ყველაზე ახლოს არის მისი ტოლფერდა პანელების ყველაზე გრძელ ხაზთან, ხოლო FC11 უახლოეს უმოკლეს ხაზთან.

ასევე, თუ შეხედავთ 10C- ს დაინახავთ, რომ Fadecandy არის მის მარჯვნივ, ხოლო 10A ის მარცხნივ.

მე უნდა გავითვალისწინო ეს ვარიაციები, როდესაც გავითვალისწინებ, თუ რამდენი კაბელი იყო საჭირო თითოეულ led ზოლზე დასაწყისში და მათი შედგენისას.

ნაბიჯი 8: ხაზების გადაქცევა ზოლებად

ეს ცხრილი იყო იმის გასარკვევად, თუ რამდენი კაბელი იყო საჭირო LED ზოლის დასაწყისში.

რამდენი კაბელია საჭირო?

ზოგიერთ ხაზს აქვს წარწერა "jst", რაც ნიშნავს რომ ისინი ზოლის დასაწყისია და უბრალოდ სჭირდებათ JST კონექტორი.

ზოგიერთ ზოლს აქვს "jst" და სიგრძე, რაც იმას ნიშნავს, რომ ზოლი იწყება Fadecandy– დან გარკვეული მანძილით დაშორებით (როგორც წინა ნაბიჯში ვნახეთ) და მას სჭირდება კაბელის ეს სიგრძე JST კონექტორის დამატებამდე.

ზოგიერთ ზოლს აქვს მხოლოდ სიგრძე, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათ უნდა შეუერთდეს მათ წინ მდებარე ზოლის კაბელი ამ სიგრძის კაბელით.

ნაბიჯი 9: LED ზოლის მომზადება

LED ზოლები

მე ვიყენებ ws2812b სტილის LED ზოლს, რომელსაც აქვს სამი შეყვანა, 5V სიმძლავრე, მიწა და მონაცემები. 3-პინიანი JST კონექტორების გამოყენება მაძლევს საშუალებას დავუკავშირო თითოეულ ამ ქინძისთავს ინდივიდუალურად. JST კონექტორების მამრობითი სქესის წარმომადგენლები უზრუნველყოფენ ენერგიას და მონაცემებს.

შედუღება

ჩემი წინა ცხრილის ცხრილის გამოყენებით, მე დავჭრა ყველა LED ზოლი საჭირო სიგრძეზე, გავამაგრე კაბელის საჭირო სიგრძეზე და JST კონექტორებზე. მე ასევე ვდებ კონდენსატორს ყოველი ზოლის დასაწყისში, ეს არის თავიდან აცილების მიზნით ნებისმიერი პიკი საწყის დენში, რომ არ გაანადგუროს პირველი პიქსელი ზოლში. (მე ეს ადრეც მომხდარა წინა პროექტებში, სადაც მე არ დავამატე კონდენსატორი, ასე რომ ნამდვილად ღირს ამის გაკეთება.)

Დალუქვა

მე დავამატე რამოდენიმე RTV სილიკონი ზოლის გამოვლენილ ნაწილზე, დავაფარე იგი გამჭვირვალე სითბოს შემცირებაში და გავაფეთქე იგი სითბოს იარაღით, რათა წყალგაუმტარი ხერხი დამეხურა.

ნაბიჯი 10: გააკეთეთ პანელები

მასალა

მე გადავწყვიტე გამოვიყენო 4 მმ ალვის პლაივუდი პანელების დასამზადებლად. წონის შესამცირებლად გამხდარი მქონდა. პლაივუდის მთლიანი წონა შევიმუშავე და დავუკავშირდი სახელოსნოებს, რათა დამემოწმებინა, ვიყავი თუ არა წონის მიღმა გუმბათის კონსტრუქციიდან ნივთების დასაკიდებლად. მას შემდეგ, რაც წონა საკმაოდ თანაბრად არის განაწილებული გუმბათზე, კარგია. მე სიამოვნებით ვიყენებდი აკრილს, მაგრამ, სამწუხაროდ, ეს ბიუჯეტიდან არ მომდიოდა ამ პროექტისთვის.

LED ზოლის დანართი

მე არ მინდოდა, რომ LED ზოლები პირდაპირ გამეკეთებინა პანელებზე, რადგან მინდა შემეძლოს გაუმართავი ზოლის მონაკვეთების შეცვლა და პოტენციურად ხელახლა გამოვიყენო ყველა ზოლები, ამიტომ გადავწყვიტე ხვრელების გაკეთება პანელებში გამოსაყენებლად საკაბელო კავშირები. თანდართული სურათის წერტილები გვიჩვენებს საკაბელო ჰალსტუხის ხვრელების განლაგებას.

პანელების ამოჭრა

სულ 33 სამკუთხედია და მე ისინი მოთავსებულია 2440 x 1220 მმ პლაივუდის 9 ფურცელში იმ განლაგებით, რასაც ხედავთ თანდართულ სურათზე.

იდეალურ სამყაროში მე 9 ფურცლის თითოეულ ფურცელს პირდაპირ ლაზერულ საჭრელში ჩავაგდებდი და სამკუთხედებს და კაბელის შესაკრავის ხვრელებს ერთდროულად დავჭრიდი. სამწუხაროდ, ჩვენ ვცხოვრობთ სამყაროში, სადაც 2440 x 1220 მმ ლაზერული საჭრელები იშვიათია, ამიტომ სამკუთხედები უნდა ამოჭრილიყო საჩვენებელი ხერხით.

რაც უფრო სამწუხაროა, ჩვენ ასევე არ ვცხოვრობთ სამყაროში, სადაც ჩემი სამკუთხედის ერთი პანელიც კი ჯდება სკოლაში ლაზერულ საჭრელში, ამიტომ მე მომიწია ლაზერულად მოჭრა სამკუთხედის თითოეული დიზაინის ნახევარი შაბლონი და გამოვიყენო იგი ხვრელების ხელით გაბურღვა.

მე ასევე დავხატე სამკუთხედების უკანა ნაწილი, უმეტესობა შავი და შემდეგ ექვსი შემთხვევითი ვერცხლისფერი.

ნაბიჯი 11: საკაბელო მიამაგრეთ LED ზოლი პანელებთან

ეს იყო ბევრი საკაბელო კავშირი! საბედნიეროდ, მეგობრები მყავდა დასახმარებლად.

საკაბელო ეტიკეტები

მე თითოეული JST კონექტორი შევაფასე ფერადი კოდირებული საკაბელო იარლიყით, რათა გავადვილო, როდესაც საქმე მის Fadecandy- ში შეყვანას ეხება. ისინი ცისარტყელაზეა დალაგებული, ამიტომ თითოეული Fadecandy– სთვის არის:

• ზოლები 1- წითელი
• ზოლები 2 - ნარინჯისფერი
• ზოლი 3 - ყვითელი
• ზოლი 4 - მწვანე
• ზოლები 5 - ლურჯი
• ზოლი 6 - მეწამული
• ზოლი 7 - ნაცრისფერი
• ზოლი 8 - თეთრი

ეს არ არის ზუსტი ცისარტყელა, მაგრამ ეს ის ფერებია, რომლებზეც ეტიკეტები შემოვიდა და მუშაობს!

(ზოგიერთი ფადეკანდი, რომელიც მართავს მხოლოდ 3 ტოლფერდა პანელს, ვიდრე 1 ტოლგვერდა და 2 ტოლფერდა, იყენებს მხოლოდ 6 ზოლს.)

ნაბიჯი 12: ჩამოკიდეთ პანელები გუმბათში

ჩემი სამკუთხა პანელები ოდნავ უფრო მცირეა, ვიდრე საყრდენებს შორის არსებული უფსკრული, მე მინდოდა, რომ ისინი თავისუფლად დაეკიდათ სივრცეში, ვიდრე მყარად მიმაგრებულიყო საყრდენებზე.

ჩამოკიდების მეთოდი

გუმბათის თითოეულ კვანძს აქვს თვალის ჭანჭიკი - ეს არ არის სტანდარტული, მაგრამ Buildwithhubs ყიდის მათ პაკეტში. ეს თვალის ბუდეები იდეალურია ნივთების დასაკიდებლად (თუმცა ფრთხილად იყავით, რომ ერთ კვანძზე ზედმეტი წონა არ დაიკიდოთ).

გადავწყვიტე გამოვიყენო პარაკორდი და პატარა კარაბინული კლიპები. კაბელი დაფარულია პანელის თითოეულ კუთხეში ორ ხვრელში. კარაბინერი კაბელს აჭერს თვალის ქუთუთოს. კაბელის გამკაცრების მიზნით და დარწმუნდით, რომ პანელი სწორად არის განლაგებული სივრცეში, მე ასევე დავამატე პლასტიკური გადამრთველი თითოეულ მათგანს. ეს ნიშნავს, რომ ისინი ადვილად იჭერენ ფხვიერი, შემდეგ კი გამკაცრდებიან, შემდეგ კი განლაგდებიან სივრცის ცენტრში.

მე ძალიან კმაყოფილი ვარ იმით, თუ როგორ გამოჩნდა კარბინერის მეთოდი. ძალიან დამაკმაყოფილებელია პანელების გუმბათზე დაჭერა, დაწკაპუნება დააწკაპუნეთ. მათი ამოღებაც სწრაფი და ადვილია.

ნაბიჯი 13: შექმენით ენერგიისა და მონაცემთა განაწილების პანელები

ამრიგად, ჩვენ JST კონექტორების დატვირთვა შევაერთეთ LED ზოლის ტვირთზე, მაგრამ რას უკავშირებენ ისინი?

ყველა ზოლი უნდა დაუკავშირდეს ენერგიას, მიწას და მონაცემებს Fadecandy– დან. არსებობს 11 კავშირის პანელი, რომელიც ინახავს 11 Fadecandys- ს და ანაწილებს ენერგიას 11 კვების ბლოკიდან. მე ლაზერულად ამოვიღე ეს პანელები 4 მმ ალვის ნარჩენიდან. გვერდით, არის სვეტები velcro- ს ნაჭრებისთვის, რომლებიც პანელებზე ლამაზად მიამაგრებენ გუმბათის საყრდენებს.

Ძალა

თითოეული LED იყენებს 0.06A- ს სრული სიკაშკაშის დროს. ეს ნიშნავს, რომ მთლიანი სიმძლავრე, რომელიც საჭიროა 4378 პიქსელისთვის, სრული სიმძლავრისთვის არის k 1.3 კვტ.

თუმცა, მე არსებითად მაქვს 11 სრულიად განსხვავებული დენის სქემა.. ბევრად უფრო უსაფრთხო დონეზე.

ჩემს დენის წყაროს შეუძლია უზრუნველყოს 150W თითოეული (30A 5V– ზე).

კავშირის პანელზე, ენერგია და მიწა მოდის ძაბვის ქვედა ნაწილში, შემდეგ ის დაკავშირებულია wago კონექტორებთან, რომელიც ანაწილებს მას 8 მამრობითი JST კონექტორზე.

მონაცემები

Fadecandy მიმაგრებულია პანელის მარცხენა მხარეს, ხოლო USB კაბელი ქვემოდან მოდის იგივე, რაც დენის კაბელები.

JST კონექტორის მონაცემთა კაბელი შედუღებულია ერთი სათაურიანი ქალის ქინძისთავების ზოლზე, რომელიც მიმაგრებულია Fadecandy- ს ქინძისთავებში. Fadecandy– ზე ერთ - ერთი გრუნტის ქინძისთავები დაკავშირებულია მიწის სქემასთან. (გრუნტის ქინძისთავები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, ამიტომ არ არის აუცილებელი ყველა მათგანის დაკავშირება)

ნაბიჯი 14: ქსოვილის საფარი

ქსოვილის საფარის ერთად შეკერვა მოულოდნელად იყო ამ პროექტის ერთ -ერთი ყველაზე რთული და შრომატევადი ნაწილი. საბედნიეროდ, მე მყავდა მეგობარი, რომელიც მეხმარებოდა!

განლაგება

გუმბათის გაბრტყელებულ დიაგრამაზე ხედავთ, რომ საფარი შედგება 5 ხუთკუთხედისგან, რომლებიც შედგება 5 ტოლკუთხა სამკუთხედისგან, დამატებული 8 ტოლგვერდა სამკუთხედისგან. ჩვენ გავაკეთეთ საფარი ამ თანმიმდევრობით - ჯერ შევკერათ 5 ხუთკუთხედი, შემდეგ შევუერთდით მათ ტოლგვერდა სამკუთხედებთან ერთად.

(ამ დიაგრამაზე შავი მონაკვეთები ღია და გახსნილია.)

გაზომვა

ჩვენ შევეცადეთ გაერკვია სამკუთხედების გაზომვები მათემატიკის გამოყენებით ჩვეულებრივი ადამიანების მსგავსად, მაგრამ რატომღაც ის არასწორად გამოდიოდა და არ შეესაბამებოდა გუმბათს, ასე რომ საბოლოოდ ჩვენ პოლიკორდის ნაჭერი გამოვიყენეთ კვანძების თვალის ჭანჭიკების მეშვეობით გაზომეთ ზომა და შემდეგ გამოიყენეთ ეს პოლიკორდის სამკუთხედი, როგორც შაბლონი. მე არ ვიცი, რატომ გამოიყენება ღეროების+კვანძების ხარვეზების ცნობილი გაზომვები, 3D სამკუთხედები დამაბნეველია.

ხუთკუთხედები

როდესაც ჩვენ ვაკეთებდით ტოლფერდა სამკუთხედებს და ვკერავთ მათ ხუთკუთხედებად, ჩვენ ხშირად ვკიდებდით მას გუმბათზე, რათა შევამოწმოთ ყველაფერი რიგზეა. იგი მიმაგრებულია გუმბათზე ელასტიური პატარა ნაჭრების გამოყენებით, რომლებიც შეკერილია იმ წერტილებზე, სადაც სამკუთხედები ხვდებიან.

ერთად გაწევრიანება

მას შემდეგ რაც ხუთი ხუთკუთხედი გავაკეთეთ, დავიწყეთ ტოლგვერდა სამკუთხედების ამოკვეთა იმავე მეთოდის გამოყენებით - პოლიკორდი თვალის ჭანჭიკების მეშვეობით. მას შემდეგ რაც ამ ხერხით ორი ხუთკუთხედი შევაკერათ, მივხვდით, რომ ის სულაც არ იყო კარგად მოთავსებული. ასე რომ, ამის ნაცვლად, ჩვენ გადავწყვიტეთ გუმბათის ყველა ხუთკუთხედის ჩამოკიდება და ტოლგვერდა სამკუთხედების მიმაგრება მათ ადგილზე. შემდეგ, როდესაც ეს ყველაფერი დაფიქსირდა, ჩვენ ამოვიღეთ იგი და ჩემმა მეგობარმა შეკერა იგი ერთ მყარ ნაჭერში.

მისი მიმაგრება ბევრი სამუშაო იყო, უმეტესწილად ჩემი ხელებით პირდაპირ ჩემს თავზე ხშირად, როდესაც ვცდილობდი გუმბათის გარედან ქსოვილი დამეკრა, ხოლო შიგნით ვდგავარ. გართობა!

მარკირება

გზად, ჩვენ დავნიშნეთ ნაჭრები წყალში ხსნადი ქსოვილის კალმით … ეს ყველაფერი მშვენიერია, რადგან შეგიძლია უშუალოდ ქსოვილზე დაწერო და შემდეგ დაასხა წყალი და მელანი გაქრება (ზოგჯერ რამდენიმე წასვლაა საჭირო, მაგრამ ის მუშაობს))

ნაბიჯი 15: ქსოვილის ჩამოკიდება

ქსოვილი გუმბათზეა ჩამოკიდებული ელასტიური სიგრძით, რომელიც შეკერილია თითოეულ წერტილზე, ეს კი თვალის ჭანჭიკებს უკავშირდება გუმბათის კვანძებში.

ელასტიკების შეკრება და გახსნა არ არის ისეთი სწრაფი, როგორც პანელებზე დაჭერა, ამიტომ მინდა, რომ ეს მეთოდი რაღაც მომენტში შევცვალო კარაბინით ან სხვა დამჭერით.

ნაბიჯი 16: Kinect– ის მიმაგრება

სამყაროს ნდობის თამამი ჩვენებისას, მე არავითარ შემთხვევაში არ გავზომე უფსკრული პანელებს შორის, რათა დავრწმუნდე, რომ Kinect რეალურად ჯდება. (გთხოვთ, არ უთხრათ ჩემს დამრიგებლებს)

თქვენ შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ ჩემი სიხარული, როდესაც ასე მოერგო.

ეს სურათი გვიჩვენებს Kinect v2– ს, მაგრამ მე Kinect v1– ის გამოყენება იმ მიზეზების გამო დამთავრდა, რასაც მოგვიანებით შევეხები.

ის უბრალოდ მიმაგრებულია საყრდენზე ორმხრივი ველკრო ლენტის გამოყენებით.

ნაბიჯი 17: სართული

იატაკი დამზადებულია გადაკეტილი EVA ქაფის საგნებისგან, რომელიც მე მივიღე B&Q– დან. მე უკვე გამოვიყენე ეს ორი პროექტისთვის და ეს შესანიშნავია შენობაში. ძალიან კომფორტულია ჯდომა.

ღია ცის ქვეშ ფესტივალებზე, როგორიცაა Burning Man, ის უნდა იყოს დაცული ყველგან, რადგან ქარი მის ქვეშ მოხვდება და აამაღლებს ყველაფერს.

ნაბიჯი 18: ეს არის მშენებლობა დასრულებული … გადადით კოდზე

მადლობა, რომ აქამდე ჩემთან იყავით. ეს არის ყველა ფიზიკური აღნაგობა შესრულებული. ახლა მოდით განვიხილოთ პროგრამული უზრუნველყოფა.

ნაბიჯი 19: Fadecandy სერვერი

ჩამოტვირთეთ პროგრამული უზრუნველყოფა

Fadecandy პროგრამული უზრუნველყოფა აქ არის შესაძლებელი.

ჩამოტვირთეთ მთელი github და გახსენით იგი.

გაუშვით სერვერი

ნავიგაცია "bin" საქაღალდეში fadecandy პერსონალის თქვენ უბრალოდ გადმოწერილი.

დააწკაპუნეთ fcserver.exe.

ეს ჩაიტვირთება cmd ფანჯარაში, რომელიც აჩვენებს ყველა დაკავშირებულ Fadecandy მოწყობილობას. ამ შემთხვევაში, არის 11.

შეამოწმეთ LED- ები

გადადით https://127.0.0.1:7890/ Fadecandy სერვერის ინტერფეისის სანახავად. ეს კვლავ აჩვენებს ყველა დაკავშირებულ მოწყობილობას და იძლევა მცირედი კონტროლის საშუალებას.

საცდელი ნიმუშის ჩამოსაშლელ ღილაკზე დაჭერით თქვენ შეგიძლიათ დააყენოთ Fadecandy– ს ყველა პიქსელი სრულ ან ნახევარ სიკაშკაშემდე. ასევე შესაძლებელია ფანქანდიაზე პატარა მწვანე LED მოციმციმე "იდენტიფიკაციის" დაჭერით.

ნაბიჯი 20: Fadecandy სერვერის კონფიგურაცია

ახლავე Fadecandys ყველა დატვირთულია შემთხვევითი თანმიმდევრობით. ადრე მე დავწერე ჩემი სამკუთხედები 1-11, მაგრამ არ არსებობს საშუალება კომპიუტერმა იცოდეს რომელია რომელია ამ მომენტში. ამისათვის ჩვენ უნდა შევქმნათ კონფიგურაციის ფაილი.

რომელი Fadecandy არის რომელი

სანამ კომპიუტერს ვეტყვით რა წესრიგშია Fadecandys, ჩვენ უნდა გავარკვიოთ რომელია ჩვენ თვითონ. მე ეს გავაკეთე ბრაუზერის ინტერფეისის გამოყენებით, რათა თითოეული განყოფილება განათებულიყო, შემდეგ აღვნიშნე რომელი იყო და რა იყო მისი სერიული ნომერი.

კონფიგურაციის ფაილი

კონფიგურაციის ფაილში ჩვენ ჩამოვთვლით ყველა სერიულ ნომერს, ინდექსის პიქსელს, საიდანაც ისინი იწყებენ და რამდენ პიქსელს აკონტროლებენ თეორიულად. მე ვამბობ თეორიულად, რადგან პიქსელებს დავწერ ისე, თითქოს Fadecandy- ზე იყოს 512, მიუხედავად იმისა, რომ სინამდვილეში უფრო ნაკლებია. ეს უბრალოდ ამარტივებს, რადგან ვიცით, რომ ნებისმიერი Fadecandy– ს პირველი პიქსელი ყოველთვის არის [Fadecandy ნომერი * 512].

Fadecandy– ს არ აინტერესებს, რომ სინამდვილეში თითოეულ მათგანს აქვს პიქსელზე ნაკლები, ვიდრე მაქსიმუმი, და ჩვენ მას მივხედავთ დამუშავების კოდშიც.

იტვირთება კონფიგურაციის ფაილი

ახლა, Fadecandy სერვერის დასაწყებად, fcserver.exe– ზე დაწკაპუნების ნაცვლად, ჩვენ უნდა გადავიტანოთ ეს კონფიგურაციის ფაილი მასზე.

ჩვენ ამას ვაკეთებთ cmd მოთხოვნის გახსნით bin საქაღალდეში და აკრეფით

fcserver config.json

ამით ყველა Fadecandys იტვირთება სწორ მისამართებში.

ნაბიჯი 21: პიქსელების შედგენა

დიმაქსიონის რუქა

ბაკმინსტერ ფულერმა (რომელმაც მოახდინა გეოდეზიური გუმბათების პოპულარიზაცია), ასევე შექმნა დიმაქსიონის რუქა, რომელიც წარმოადგენს დედამიწის წარმოდგენას, თითქოს ის იყოს იკოსაჰედრონის ზედაპირზე. ის შეიძლება დაკეცილი იყოს 3D ან გაბრტყელებული იყოს 2D.

თითქმის ანალოგიურად, მე ვამცირებ ჩემი გუმბათის ზედაპირს მისი 3D ფორმადან 2D გამოსახულებამდე, როგორც ეს მოცემულია თანდართულ სურათზე. ეს 2D გამოსახულება იქნება ასახული დამუშავების ტილოში, სადაც ყველაფერი, რასაც ტილოზე ვხატავ, დაუყოვნებლივ ნაჩვენებია LED- ებზე.

დამუშავება

დამუშავება არის ვიზუალური პროგრამირების ენა. ისევე, როგორც თქვენ დახატავთ მართკუთხედს Photoshop– ში მაუსის გამოყენებით, თქვენ ასევე შეგიძლიათ დახაზოთ მართკუთხედი დამუშავების პროცესში კოდის დაწერისას:

სწორი (100, 80, 10, 50);

ეს მოგცემთ ოთხკუთხედს, რომელიც იწყება 100 px, 80 px ქვემოთ, 10 px სიგანე და 50 px სიმაღლე.

თუ თქვენ არ იცნობთ დამუშავებას, მე დიდად გირჩევთ დენიელ შიფმანის გაკვეთილებს Youtube– ზე, რომელიც არის როგორც გასართობი, ასევე ინფორმაციული.

LED- ების ხაზების დახატვა

დამუშავება მუშაობს Fadecandy– სთან ერთად ყუთში. არსებობს ფუნქცია LED- ების ხაზების დადგენაში, მისი მოყოლით:

• ამ ხაზის LED- ების საწყისი ინდექსი / მისამართი
• პიქსელების რეალური რაოდენობა ხაზში
• ხაზის ცენტრის x, y მდებარეობა
• მათ შორის მანძილი
• ხაზის კუთხე

სამკუთხედების დახატვა

მე დავწერე ფუნქცია თითოეული ჩემი ტიპის სამკუთხედისთვის (ტოლგვერდა და ტოლფერდა). მე მას ვეუბნები:

• ამ მთელ სამკუთხედში LED- ების საწყისი ინდექსი / მისამართი
• სამკუთხედის ცენტრი
• კუთხე, რომელზეც არის მთელი სამკუთხედი

ამ ინფორმაციიდან ის წერს LED- ების ხაზებს, ტრიგონომეტრიის გამოყენებით მათ სწორად დასაყენებლად დამუშავების ტილოზე.

(თქვენ შეიძლება გახსოვდეთ ბევრი უკან გადადგმული ნაბიჯი, მე აღვნიშნე, რომ ფადეკანდების ადგილმდებარეობის გამო, ზოგიერთი ტოლკუთხედის სამკუთხედი იწყება ყველაზე გრძელი ზოლიდან და ზოგი უმოკლეს დროში, ზოგი მარცხნიდან და ზოგიც მარჯვნივ. ეს იმას ნიშნავს, რომ მე რეალურად აქვს ოთხი ფუნქცია ტოლფერდა სამკუთხედებისთვის)

მისამართების შესახებ

როდესაც ვამბობ ინდექსს / მისამართს, მე ვგულისხმობ იმას, თუ როგორ მიმართავს Fadecandy LED- ებს.

მაგალითად.

• პირველ Fadecandy– ზე პირველი ზოლები იწყება 0 – ზე
• პირველ Fadecandy– ზე, მეორე ზოლი იწყება 64 – ზე (არ აქვს მნიშვნელობა რამდენი პიქსელია რეალურად პირველ ზოლზე)

პირველ Fadecandy– ზე, მესამე ზოლები იწყება 128 – დან (არ აქვს მნიშვნელობა რამდენი პიქსელია რეალურად პირველ ორ ზოლზე)

• მეორე Fadecandy– ზე პირველი ზოლები იწყება 512 – დან (არ აქვს მნიშვნელობა რამდენი პიქსელია რეალურად პირველ Fadecandy– ში
• მეორე Fadecandy– ზე, მეორე ზოლი იწყება 576 – ზე (… თქვენ გესმით იდეა)

კოდი

ჩემი გუმბათის კოდის "ცარიელი" ვერსია ხელმისაწვდომია github– ზე აქ.

ეს კოდი შეიცავს ზემოთ აღწერილ რუქას, მაგრამ არ შეიცავს გრაფიკას, გარდა თაგვისა.

n.b პიქსელები ამ კოდში იქნება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ გაქვთ Fadecandy სერვერი გაშვებული.

ნაბიჯი 22: Kinect ინტეგრაცია

Kinect 1 თუ 2?

Kinect– ის ორი ვერსია არსებობს. Kinect v1 მუშაობდა Xbox 360– ით, ხოლო Kinect v2 მუშაობდა Xbox One– თან (დამაბნეველია).

მე ვიყენებ Kinect v1- ს. ამის მიზეზი ის არის, რომ ძალიან ძნელია USB კაბელის სიგრძის გაფართოება Kinect v2– ზე გამოგზავნილი მონაცემების რაოდენობის გამო. ეს მოითხოვს ძვირადღირებულ და ძნელად მოსაძებნად გაფართოების კაბელს. ვინაიდან ჩემი Kinect დამონტაჟებულია გუმბათის ზედა ნაწილში, მე ვერ ვაკავშირებ Kinect v2 პირდაპირ სამუშაო მაგიდასთან იატაკზე. სასაცილო პრობლემა გვაქვს მაგრამ, ჩვენ ვართ.

ზოგიერთი ჩემი ფოტოსურათი და ვიდეო აჩვენებს Kinect v2– ს, ეს იმიტომ ხდება, რომ მე თავიდან მქონდა მოწყობილი Kinect v2 ლეპტოპის კაბელთან, რომელიც გუმბათის ნახევრამდე იყო მიბმული, რომელიც ინფორმაციას OSC– ით აგზავნიდა სამუშაო მაგიდაზე, რომელიც აკონტროლებს LED- ებს რა ეს მშვენივრად მუშაობდა ზოგიერთ პროგრამაზე, მაგრამ მას შემდეგ რაც მინდოდა გამომეყენებინა მთელი სიღრმის წყარო, მე არ შემეძლო მისი გაგზავნა მთელ OSC– ზე, ასე რომ გადავინაცვლე Kinect v1– ზე.

ინსტალაცია

მე არ ვაპირებ ლაპარაკს SDK– ის ინსტალაციისა და Kinect– ის სწორი კაბელების მოპოვების გზით, რადგან არსებობს უამრავი სახელმძღვანელო, თუ როგორ უნდა გავაკეთოთ ეს. მე მაქვს SDK v1.8 დაინსტალირებული და დამუშავების პროცესში ვიყენებ OpenKinect ბიბლიოთეკას.

ნაბიჯი 23: Kinect სიღრმის თვალყურის დევნება

კოდი

ჩემი კოდი ხელმისაწვდომია github– ზე აქ. საკმაოდ კარგად არის კომენტარი ასე რომ დაათვალიერე!

ეს არის მიმოხილვა იმისა, თუ რას აკეთებს კოდი:

Kinect სიღრმის კამერის არხი შედგენილია ფერის მიხედვით (მაგ. შორს = წითელი, ახლოს = მწვანე) და ნაჩვენებია პირდაპირ LED- ებზე. მაგრამ არის ამაზე მეტი.

უპირველეს ყოვლისა, თითოეული პიქსელის ფერი სიღრმისეულ საკვებში ბრუნდება წინ და უკან, მისი ნამდვილი შეფერილობის გარშემო, რათა დაამატოთ მოციმციმე ეფექტი.

მეორეც, ესკიზის დაწყებისას, თაგვის დაწკაპუნება მიიღებს ფონურ კითხვას, შემდეგ კი ნაჩვენები იქნება მხოლოდ პიქსელები, რომლებიც უფრო ახლოს არიან, ვიდრე ამ ფონურ კითხვას. ეს აჩერებს იატაკის/ნებისმიერი ბალიშის/გუმბათის სტრუქტურის გამოჩენას.

ასევე არსებობს ფუნქცია, რომ აღადგინოთ ფონი, რომელიც კითხულობს ყოველ x კადრს, ასე რომ, თუ გუმბათის შიგნით მყოფი ადამიანები იწვებიან, ისინი არ გამოჩნდებიან. ეს ნიშნავს, რომ რეალური მოძრაობა გამოირჩევა იმის ნაცვლად, რომ აჩვენოს ღრმა სისულელის მთლიანი გლობალური მასა. (მე ამას მალე შევცვლი lerped ვერსიით, ასე რომ ფონი არ აკეთებს ასეთ "მძიმე" გადატვირთვას, არამედ, დროთა განმავლობაში ვითარდება)

ასევე არსებობს ფონური ანიმაცია, რომელიც აჩვენებს ფერის მტევანს, მტევნების რაოდენობა უკუგეგმილია გუმბათში მოქმედების ოდენობაზე, ასე რომ, თუ არავინ იმყოფება ან ისინი ჯერ კიდევ არიან, ბევრი ანიმაციაა. შემდეგ ის თანდათან ქრება, რადგან უფრო მეტი მოძრაობა ხდება შიგნით შიგნით.

ნაბიჯი 24: გუმბათი შესრულებულია

ვიმედოვნებ, რომ თქვენ ისწავლეთ რამე და ეს თქვენთვის საინტერესო აღმოჩნდა. ნახეთ სრული ვიდეო, რომელშიც მოცემულია გუმბათის მუშაობის კადრები.

მე ასევე ჩავრთე აქ გასართობად რამდენიმე გრძელი ექსპოზიციის ფოტო, რომელიც გადავიღე გუმბათში ყოფნისას. ისიამოვნეთ!

პირველი პრიზი Make it Glow კონკურსში 2018