აკუსტიკური კედლის მოდული SonicMoiré: 8 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

ეს კედლის მოდული "SonicMoiré" შექმნილია ვიკიჰაუსებთან თავსებადი, ჩვენ ვაპირებთ გამოვიყენოთ ის ფასადის ნაწილად. მისი წინასწარი მიზანი იყო ხმაურის სპექტრიდან გარკვეული სიხშირეების გაფილტვრა და შესაბამისად ხმაურის ექსპოზიციის შემცირება ოთახში ან შემცირება ხმა, რომელიც გესმით მის გარეთ. ეფექტები იქნება საუკეთესო, თუ თქვენი მთელი კედელი ასეთი მოდულებისგან იქნება დამზადებული (და ასევე თქვენი ოთახი გამოიყურება სრულყოფილად:)).

ეს პროექტი იყო ნაწილი Multimodal Media Madness 2014, რომელსაც მასპინძლობდა კომპიუტერული დახმარების არქიტექტურული დიზაინის (CAAD) კათედრა და RWTH აახენის უნივერსიტეტის მედია გამოთვლის ჯგუფი. მეტი ჭკვიანი კანისთვის, გთხოვთ გადაამოწმოთ ეს გვერდი:

მოდული შედგება ჩარჩოსგან (თუკი გექნებათ ვიკი სახლი, შეგიძლიათ ჩაშენოთ მასში) ორი პერფორირებული ფირფიტით, რომელთა წინა ნაწილიდან ერთის გადატანა შესაძლებელია მეორის წინააღმდეგ. ხვრელების გადაადგილებისას წარმოქმნილი სხვადასხვა წარმონაქმნები უნდა გაფილტროს გარკვეული სიხშირეები ხმაურის სპექტრიდან. ამას ჰქვია მოირეს ეფექტი, იდეა ემყარება ჰელმჰოლცის შთამნთქმლებს (პერფორირებული ფირფიტების გადამცემები).

ჩვენ დავამატეთ რამდენიმე შუქი ვიზუალური ეფექტებისთვის. მოდული მართლაც ჰიპნოზურად გამოიყურება;)

ეს ცოტა მეტი სამუშაოა, ვიდრე შაბათ -კვირის პროექტი, მაგრამ ჩვენ მოგაწვდით ჩვენს მიერ დაწერილ პროგრამულ უზრუნველყოფას, რათა დაზოგოთ დრო. თუ გსურთ გახადოთ ეს კიდევ უფრო დიდი პროექტი, თქვენ მაინც შეგიძლიათ დაწეროთ თქვენი საკუთარი პროგრამული უზრუნველყოფა.

მასალები:

ხე ჩარჩოსთვის (სიგანე 1,8 სმ)

ხე 2 პერფორირებული ფირფიტისთვის და უკანა ფირფიტისთვის (2 მმ)

Finnboard (ხის რბილობის დაფა/მუყაო LED- ების ჩასამაგრებლად, 2 მმ, მასალა ლაზერმეტებისთვის/მოდელებისთვის. ალტერნატივა: თხელი ხე)

დაისვენეთ ხის ნაჭერი 7 პატარა კუბიკებად (2 x 2 x 1.9 სმ)

არდუინო უნო

Arduino SpectrumShield-v14 (Sparkfun)

თხელი მიკროფონი (ჯეკი)

ჟოლო პი ბ

მიკრო USB USB კაბელი

კაბელები ელექტრონიკის დასაკავშირებლად

470 Ohm რეზისტორი

პურის დაფა

9 RGB LED- ები WS2812 (ან სხვა LED- ები, რომლებიც მხარს უჭერს Adafruit NeoPixel ბიბლიოთეკას, რომელიც ჩვენ გამოვიყენეთ)

კაბელები და მამაკაცები LED- ების დასაკავშირებლად (იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ არ იყენებთ წინასწარ დამზადებულ LED ზოლს)

ულტრაბგერითი მანძილის სენსორი HC-SR04

ხრახნები

პატარა ხრახნიანი კაკვები და მარყუჟები

საყოფაცხოვრებო რეზინის ზოლები

ზოგიერთი თხელი და საკმაოდ ძლიერი სიმებიანი (ძაფები გამოდგება)

2 Servos Hitech HS 311 (ან სხვა მოდელი დამოკიდებულია თქვენი ხის ფირფიტის წონაზე, ჩვენი არის <400 გ)

მეთიუ კილიტა ან ქაღალდი (დაახლოებით 50 x 50 სმ)

საღებავი (ჩვენ ვირჩევთ შავს მეტი კონტრასტისთვის)

ლენტი და თხევადი წებო

DC კვების წყარო (6-12 V, 2 A)

იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ მიდიხართ 12 ვ ელექტროენერგიის წყაროსთან, გჭირდებათ ძაბვის გადამყვანი 6 ვ -მდე LED- ებისთვის, სერვისებისთვის და სენსორებისთვის.

ინსტრუმენტები:

Shaper (ან სხვა ალტერნატივა)

ლაზერული საჭრელი (ან სხვა ალტერნატივა)

ხრახნიანი და უკაბელო ხრახნიანი

საბურღი

შედუღების რკინა და აქსესუარები (არ არის აუცილებელი, თუ თქვენ გაქვთ მზა გამოსაყენებელი LED ზოლები)

ნაბიჯი 1: ჩარჩო

იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ ჯერ არ გაქვთ (ვიკი) სახლი მოდულში, როგორც ჩვენ, ან გსურთ მისი აშენება მხოლოდ გასართობად და გარეგნულად, გამოიყენეთ ჩარჩო მოდულის შესაქმნელად.

ჩვენ ვიყენებთ ჩარჩოს, რომლის საშუალებითაც შეგიძლიათ უბრალოდ შეაერთოთ და კვლავ გაიყოლოთ, სანამ ჯერ არაფერია მიმაგრებული, რომ გაადვილოთ მისი ტარება. ამიტომ გაჭერით ნაწილები შემდეგი ზომებით (შემმუშავებლის გამოყენებით ან რაც გაქვთ, გადახედეთ ჩვენს სურათებს მეტი ორიენტაციისთვის):

2 x ზედა/ქვედა ფირფიტა: 28 x 52.5 სმ დამატებით 15.5 x 5 სმ გვერდების შუაგულში მინუს 3 x 3 სმ ხვრელები დამატებების შუაგულში ბოლოდან 2 სმ.

2 x გვერდითი ფირფიტა: 28 x 66.5 სმ, ბოლოებში 1.9 x 15.5 სმ ხვრელებით, რომლებიც კიდეებიდან 5 სმ.

4 x U ნაწილი ერთი გრძელი გვერდით 10 სმ და ორი გვერდი 8 სმ, რომლებიც 3 სმ სიგანეა. სიმარტივისთვის ისინი რეალურად არ წარმოიქმნება როგორც U, მაგრამ შეიძლება ჰქონდეს კუთხეები.

შეაერთეთ ნაწილები ნაწილებთან ერთად გრძელი ხვრელებით გვერდებზე, დანარჩენი ნაწილები ქვემოდან და ზემოდან და პატარა U ნაწილები, რომ შეინარჩუნოთ ისინი ერთად. U ნაწილებს შეუძლიათ შეაერთონ ეს ორი ჩარჩო იმ შემთხვევაში, თუ გსურთ გაფართოება. თუ დარწმუნებული ხართ, რომ გსურთ მხოლოდ ერთი მოდული, რა თქმა უნდა შეგიძლიათ შეცვალოთ ისინი;)

ყველაფერი ჯდება? გააგრძელე!

შენიშვნა: აღწერილობაში "მარჯვნივ" და "მარცხნივ" ეხებიან ჩარჩოს მარჯვენა და მარცხენა მხარეს, როგორც სურათზეა ნაჩვენები (მოდულის უკნიდან ჩანს, როგორც პერფორირებული ფირფიტები წინა ბოლოა).

ნაბიჯი 2: პერფორირებული ფირფიტები

ჩამოაყალიბეთ ფირფიტები და გაახურეთ ისინი თქვენი შემქმნელით ან რაც შეიძლება გქონდეთ ხელმისაწვდომი, ჩვენ ვიყენებთ სურათის განლაგებას. თუ მოგწონთ, თქვენ უნდა შეგეძლოთ გამოიყენოთ ხვრელების განსხვავებული განლაგება, ვიდრე ჩვენი, ეფექტის შეცვლის გარეშე, სანამ თქვენი ხვრელები არ არის ძალიან დიდი და თქვენს ხვრელებს განსხვავებული ზომები აქვთ. წინა ფირფიტა უნდა იყოს 56 x 56 სმ და მანძილი ხვრელებთან უნდა იყოს 5.5 სმ ყველა მხრიდან, მოძრავი პატარა ფირფიტა 51 x 51 სმ მხოლოდ 0.5 სმ მანძილით.

ამოიღეთ ჩარჩო და შეახვიეთ 4 კაკალი ჩარჩოში, ყოველთვის 2 ჩარჩოს ზედა და მარჯვენა მხარეს. კაკვები უნდა იყოს რაც შეიძლება ახლოს ჩარჩოს ნაჭრების გრძელი კიდეზე. როდესაც ჩარჩოს ისევ ერთად ათავსებთ, მანძილი უახლოეს სხვა ფირფიტამდე უნდა იყოს დაახლოებით 5 სმ (სურათები შეიძლება დაგეხმაროთ).

მიამაგრეთ უფრო დიდი ფირფიტა თქვენს ჩარჩოზე კუთხეებში, აღნიშნეთ რა მიმართულებით უნდა გადააბრუნოთ თქვენი მეორე ფირფიტა ისე, რომ ფირფიტების ნიმუში იდენტური იყოს. თქვენ ნამდვილად გსურთ ამის აღნიშვნა.

ახლა დაამატეთ მეორე ფირფიტა. ამიტომ გაიყვანეთ რეზინის ზოლები თქვენს ფირფიტაზე ორ ხვრელში, დარჩენილი მარყუჟი გამყარეთ შედეგად მიღებული მარყუჟის მეშვეობით და ჩამოკიდეთ ფირფიტა იმ კაკებზე, რომლებიც ჩარჩოში ჩასვით. შენიშვნა: რომელი ხვრელები უნდა გამოიყენოთ ფირფიტაზე შენი რეზინის ზოლები. ფირფიტა უნდა ეკიდოს დაახლოებით ერთი რიგის ხვრელებს უფრო დიდი ფირფიტის ნიმუშის ზემოთ და მარჯვნივ, როდესაც კაუჩუკი პასიურ მდგომარეობაშია. უბრალოდ სცადეთ რამდენიმე ხვრელი და გააუმჯობესეთ სანამ ფირფიტა სწორ მდგომარეობაში არ იქნება.

ნაბიჯი 3: რამდენიმე საღებავი

აიღე საღებავი! შავი (ან სხვა მუქი ფერი) ქმნის სასიამოვნო კონტრასტს სინათლის შიგნით.

ჩვენ გადავწყვიტეთ გამოვიყენოთ სპრეის საღებავი, რომ საღებავი უფრო თანაბრად გავავრცელოთ. თუ უფრო შემოქმედებითი ხარ, თავისუფლად იგრძენი თავი.

ამიტომ კვლავ ამოიღეთ ფირფიტები თქვენი ჩარჩოდან, წაისვით საღებავი ორივე პერფორირებული ფირფიტის წინა მხარეზე და დაელოდეთ სანამ ის გაშრება.

ნაბიჯი 4: კილიტა/ქაღალდი

ახლა თქვენ მიამაგრეთ მქრქალი კილიტა ან ქაღალდი პატარა ფირფიტის უკანა მხარეს. ჩვენ ვიყენებთ გამჭვირვალე ქაღალდს ხელოვნების აქსესუარების მაღაზიიდან, მაგრამ ნებისმიერი მასალა, რომელიც შუქს აფრქვევს, იმუშავებს.

გაჭერით პატარა ხვრელები თქვენს ქაღალდზე, რათა რეზინის ზოლები და სიმები გაიაროს და ქაღალდი დააწებოთ ფირფიტის უკანა მხარეს (მხარეს ფერის გარეშე). სტრიქონები იქნება მიმაგრებული შემდეგ საფეხურზე, ასე რომ გადახედეთ სად უნდა იყოს მანამდე.

LED- ები არ უნდა იყოს ხილული, როგორც ცალკეული LED- ები მოგვიანებით, არამედ როგორც საერთო ბრწყინვალება, ყველაფერი ქაღალდის გამო.

ნაბიჯი 5: სერვოები

დააკარით ლითონის მარყუჟები თქვენს ჩარჩოში ქვედა და მარცხენა მხარეს. ისინი უნდა იყოს ფირფიტების შუაში და მაქსიმალურად ახლოს ზღვარზე, რაც შეიძლება მცირე ზომის პერფორირებულ ფირფიტაზე შეხების გარეშე.

სერვოსთვის გამოიყენეთ საყრდენი მხოლოდ ერთი მკლავით და მიამაგრეთ მეორე თქვენი რკინის მარყუჟი მის უკიდურეს ხვრელზე.

ახლა მიამაგრეთ სერვისები თქვენს ჩარჩოზე. გაჭერით ხის პატარა ნაჭრები (დაახლოებით 2 x 2 x 1.9 სმ), გაახურეთ ორი მათგანი თითოეულ სერვოზე, როგორც ეს მოცემულია სურათზე. ჩვენ მათ პატარა ხვრელები გავთხარეთ, რადგან ჩვენი კამათელი ადვილად გაიყოფა და ჩვენ უფრო ფრთხილად უნდა ვიყოთ.

მარცხენა და ქვედა მხარეს, მიამაგრეთ ძაფის ნაჭერი თქვენს პატარა ფირფიტის შუაში და მიაბრუნეთ მისი მეორე ბოლო ლითონის მარყუჟის გავლით. თუ გსურთ გამოიყენოთ ნართი, როგორც ჩვენ გირჩევთ, აიღეთ მისი რამდენიმე ფენა. ერთი ფენა შეიძლება იყოს საკმარისი, მაგრამ ვინაიდან ყველა საბაგირო არის ამ ძაფზე, კარგია, ცოტა პარანოიდული იყოს.

ხრახნიან სერვოებს ჩარჩოს ქვედა და მარცხენა მხარეს თანდართული კამათლების გამოყენებით (საჭიროების შემთხვევაში კვლავ ხვრელები). სერვოების მკლავი უნდა იყოს ლითონის მარყუჟის სიმაღლეზე და სერვოები გვერდითაა. შემდეგ მიამაგრეთ სტრიქონი მარყუჟზე servo splice– ზე. სტრიქონი უნდა იყოს მაქსიმალურად დაძაბული, როდესაც სერვო არის ნაგულისხმევ მდგომარეობაში.

ახლა თქვენ შეგიძლიათ დაიწყოთ სერვოს ტესტირება არდუინოთი. თუ გჭირდებათ დახმარება, თუ როგორ უნდა დააკავშიროთ სერვოები თქვენს არდუინოს, მიმართეთ მიკროსქემის განლაგებას მე –8 ნაბიჯში (ყუთის დახურვა).

ნაბიჯი 6: მიკროფონი და დისტანციის სენსორი

გააღეთ ხვრელი ყველაზე გარე პერფორირებული ფირფიტის ზედა ბოლოში, რომელიც საკმარისად დიდია თქვენი მიკროფონის ჩასასვლელად. გაუფრთხილდით მიკროფონს რაც შეიძლება ახლოს მიაყენოთ კიდეზე ისე, რომ არ შეეხოთ მეორე ფირფიტას.

ჩვენი მიკროფონი სუსტი იყო, ჩვენ მიკროფონსა და არდუინოს შორის გამაძლიერებელი ჩავსვით.

ჩვენ გვეგონა, რომ კარგი იქნებოდა, რომ მოდული ცოტათი ურთიერთობდეს ადამიანებთან, ამიტომ ჩვენ ასევე დავამატეთ ულტრაბგერითი დისტანციის სენსორი. როდესაც ადამიანები მოდიან მოდულთან, შეუძლიათ მისი ამოცნობა და მცირე ჩვენების გაკეთება და სინათლის ფერის შეცვლა - კარგი, ჩვენ ცოტა ამაოები ვართ. ეს რა თქმა უნდა დასძენს ცოტა გასართობ.

ნაბიჯი 7: LED- ები და კვების ბლოკი

იმისათვის, რომ ყველაფერი მართლაც მაგრად გამოიყურებოდეს, ჩვენ ვამატებთ შუქნიშანს. მხოლოდ 9 LED- ები მოდულს საკმაოდ სანახაობრივ ხდის ბნელ ოთახში.

ამიტომ მოამზადეთ 3 ზოლი 3 LED- ით მათში, რომელიც მოგვიანებით იქნება დაკავშირებული უფრო გრძელი ზოლის შესაქმნელად. ორი ზოლისთვის შეაერთეთ კაბელები დაახლოებით 14-15 სმ სიგრძის LED- ებს შორის და ბოლოებამდე. უფრო ადვილი გამოსაყენებლად ჩვენ ორივე ბოლოში დავამატეთ მამაკაცი. მესამე ზოლები მზადდება ანალოგიურად, მაგრამ კაბელებითა და მამაკაცებით მხოლოდ ერთ ბოლოში, თავისუფალი ბოლო იქნება მთლიანი ზოლის დასასრული. გაუფრთხილდით თუ იყენებთ WS2812- ს, მათ აქვთ ერთი ზღვარი ეტიკეტით DI (მონაცემები in) და სამი კიდე DO (მონაცემების გარეთ). გსურთ დააკავშიროთ DO ზღვარი მომავალი LED– ის DI ზღვართან. თქვენს მესამე ზოლზე ბოლო LED- ს უნდა ჰქონდეს მისი DI ზღვარი LED- თან ადრე და არანაირი კაბელი DO კიდეებზე.

ჩარჩოზე LED- ების დასამაგრებლად მოამზადეთ დაფის დაფის 3 გრძელი ოთხკუთხედი (გამოიყენეთ ლაზერული საჭრელი ან საჭრელი და გრძელი მმართველი, 52, 5 x 2 სმ). ისინი ვერტიკალურად უნდა მოერგოს თქვენს ჩარჩოს, ასე რომ ჯერ გაზომეთ, კარგია, თუ ისინი 2-3 მმ ძალიან მოკლეა.

მიამაგრეთ თითოეული LED ზოლი ერთ ოთხკუთხედზე, დაწყებული შუა LED- ით, დაფის შუაში. მონიშნეთ, რომელ მხარეს არის LED ზოლების DI და DO ბოლოები, რადგან თქვენ ვეღარ ხედავთ LED- ების ქვედა მხარეს.

მიამაგრეთ ხის დარჩენილი ნაჭრები თითოეული LED მოდულის ერთ ბოლოში სტეპლერის გამოყენებით. ზოლების ბოლო მოდულს სჭირდება კამათელი DO ბოლოში (სურათი: ნომერი 3), ერთი სხვა DI (2) ბოლოზე და დარჩენილი ერთი DO ბოლოში (1).

ახლა დააწებეთ LED მოდულები თქვენი ჩარჩოს თავზე თანაბარ მანძილზე, განათავსეთ ისინი უკანა კიდეზე ახლოს (ის ფირფიტების გარეშე). მოდული 1 დარჩა, 2 შუაში და 3 მარჯვნივ. თუ თქვენი კამათელი ადვილად დაიშალა, გახსოვდეთ, რომ პირველ რიგში ჩაწურეთ ისინი.

დააკავშირეთ მოდულები 1 და 2 ზედა და მოდულები 2 და 3 ბოლოში. მოდულს 1 ახლა უნდა ჰქონდეს უფასო DI ბოლო ბოლოში, რომელსაც შეგიძლიათ დაუკავშირდეთ თქვენს არდუინოს შესამოწმებლად. მას სჭირდება 5 V & არანაირი რეზისტორი დენის წყაროსთვის. გაითვალისწინეთ, რომ მონაცემთა შეყვანას სჭირდება ანალოგური პინი და არ უნდა იყოს დაკავშირებული უშუალოდ, მაგრამ მათ შორის 470 Ohm რეზისტორით. თუ ზოლში პირველ LED- ს შორის არ ჩადებთ ერთს, სავარაუდოდ დაიშლება. იხილეთ სქემის განლაგება ნაბიჯი 8 (ყუთის დახურვა).

თუ გსურთ სცადოთ LED- ები გამოიყენოთ Adafruit Neopixel ბიბლიოთეკა, ამის გაგება საკმაოდ ადვილია.

სამწუხაროდ, არდუინოს ჯერ არ აქვს კვების წყარო. ასე რომ თქვენ გჭირდებათ კვების ბლოკი, დაუკავშირეთ arduino GND დენის წყაროსთან და დენს VIN პინთან. 8 -ე ნაბიჯის სქემის განლაგება დაგეხმარებათ.

ნაბიჯი 8: ყუთის დახურვა

დარწმუნდით, რომ ელექტრონიკა დაკავშირებულია როგორც სქემის განლაგებაზე. კვების წყარო შეიძლება განსხვავდებოდეს თქვენი შეყვანის ძაბვის მიხედვით. მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ ენერგია, რომელიც ამარაგებს თქვენს სენსორებს, სერვისებს და შუქნიშანს არ უნდა მიედინებოდეს არდუინოში, არამედ რომ თითოეული მათგანი იქ მივიდეს შესაფერის ძაბვას (არდუინო 7-12 ვ, სენსორები და ა.შ. 6-7 ვ) მიწოდება და ერთვის საერთო ნიადაგს. ეს იმის გამო ხდება, რომ არდუინო არ არის აშენებული 1 ამპერზე მაღლა დენების დასაძლევად.