გამტარი თაბაშირით ელექტრონული ხმის გაკეთება: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

ბლოგგგის პროექტის გამტარ სილიკონის სქემის შემდგომ, მე გადავწყვიტე ჩავრთო ნახშირბადის ბოჭკოს საკუთარი ექსპერიმენტი. გამოდის, ნახშირბადის ბოჭკოებით გაჟღენთილი თაბაშირისგან ამოღებული ფორმა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ცვლადი რეზისტორი! რამოდენიმე სპილენძის ჯოხით და რამდენიმე სწრაფი პროგრამირებით, თქვენ შეძლებთ გამოიყენოთ თქვენი გამტარი თაბაშირის ფორმა, როგორც სენსორი, რომელიც ამ კონკრეტულ მაგალითში გამოყენებული იქნება ხმის წარმოსაქმნელად.

ამ ექსპერიმენტული ფორმის გამოყენება სცილდება ელექტრონულ ბგერას. მე ვიზიარებ ამ პროექტს იმ იმედით, რომ გავაფართოვებ ჩართვის შესაძლებლობას. ელექტრონიკა ყოველთვის არ უნდა იცხოვროს სუფთა და გლუვ კონტეინერში; ისინი ასევე შეიძლება ჩაითვალოს ქანდაკებებში, მასალებში, ფორმებში და ყოველდღიურ საგნებში-და ჩვენ ამ პროექტში შევდივართ იმ აზროვნებით, რომ შევქმნათ ალტერნატივა სახელურებზე, შესასვლელებზე ან ღილაკებზე. ჩვენ შევქმნით სტრუქტურას სქემისთვის, რომელიც გაურკვეველია და მოულოდნელობებით სავსე. ასე რომ, ყოველგვარი გაფრთხილების გარეშე, აქ არის რამოდენიმე მასალა, რომლის მომზადებაც დაგჭირდებათ.

ნივთები, რომლებიც დაგჭირდებათ ჩამოსხმისთვის:

• მტვრის ნიღაბი (ძალიან მნიშვნელოვანია ფილტვების ხანგრძლივობისთვის !!!)
• ნებისმიერი სახის ჩამოსხმის ფორმა. მე ვიყენებ ფორმას, რომელიც გავაკეთე Smooth-On სილიკონის გამოყენებით, გაფართოებული LED ფორმის. თუ თქვენ არ გაქვთ რაიმე, შეგიძლიათ მიიღოთ უკვე არსებული ფორმა (თუ თქვენ დიდად არ გაინტერესებთ ფორმები, თუნდაც კექსის ნამცხვარი/ყინულის ყურძენი გააკეთებდა ამას) ან გადახედეთ სხვადასხვა გაკვეთილებს.
• თაბაშირი (ნებისმიერი სახის, მაგრამ მე მირჩევნია USG Hydrocal, რადგან ისინი ძლიერი და გამძლეა)
• 2 საზომი ჭიქა (1 კვარტი და 8 უნცია)
• ჩხირების შერევა
• შერეული დაჭრილი ნახშირბადის ბოჭკოვანი (ხელმისაწვდომია eBay– ზე)
• დენატურირებული ალკოჰოლური საწვავი (თქვენ ნახავთ მას მომარაგების მაღაზიაში)

სქემის შესაქმნელად დაგჭირდებათ:

• Arduino Uno/Nano და მათი შესაბამისი USB კაბელები
• შედუღების გარეშე დაფა
• მულტიმეტრი
• სპილენძის ჯოხი (1/16 " - 1/8") და საბურღი იმავე სისქის ბურღვით, როგორც ჯოხი
• მრავალფერიანი მავთულები (მე ვიყენებ 22 ლიანდაგი Striveday სილიკონის მავთულს მათი ელასტიურობის გამო)
• 22k რეზისტორები
• ელექტრო ლენტი

პროგრამები, რომლებიც დაგჭირდებათ თქვენს კომპიუტერში:

• Arduino IDE
• Pd-Extended (ხმის პროგრამირების ენა) და convert.zip საქაღალდე (მოგვიანებით გამოიყენება)

Მოდით დავიწყოთ!

ნაბიჯი 1: თაბაშირის გაზომვა

თუჯის მოცულობის გასაზომად საუკეთესო საშუალებაა ყალიბის წყლით შევსება, შემდეგ კი წყლის გადატანა საზომი კონტეინერში. ჩემს შემთხვევაში, აღმოვაჩინე, რომ ჩემს ფორმას აქვს მოცულობა დაახლოებით 11 უნცია. ამ ნომრით, მე შევამოწმებ ჩემი თაბაშირის მონაცემების ფურცელს და გავარკვევ, რამდენი წყალი და თაბაშირი დამჭირდება. თანაფარდობა განსხვავდება თითოეული თაბაშირის პროდუქტით, ასე რომ ორმაგი შემოწმება. იმ შემთხვევაში, თუ USG Hydrocal– ის გამოყენებისას გამომიყენებია ფორმა, მე მჭირდება 8 უნცია. წყალი და 11 გ. თაბაშირის.

შეავსეთ ერთი მეოთხედი ჭიქა იმ რაოდენობის წყლით, რაც გჭირდებათ, ხოლო მეორე შესაბამისი რაოდენობის თაბაშირით.

ნაბიჯი 2: ნახშირბადის ბოჭკოს მომზადება

რაც უფრო მეტი ნახშირბადის ბოჭკოვანია ჩასმული თქვენს თაბაშირში, მით უფრო გამტარი იქნება თაბაშირი. თუმცა გარკვეულ მომენტში ნახშირბადის ბოჭკოს მაღალი კონცენტრაცია ხელს შეუშლის თაბაშირის სტრუქტურულ მთლიანობას და ეს გამოიწვევს სირთულეებს შერევაში. 11 უნცია თაბაშირისგან, მივხვდი, რომ 1,5 ჩაის კოვზი ნახშირბადის ბოჭკოს შეყვანა საკმარისია იმისთვის, რომ გამტარი იყოს თაბაშირის გაშრობის შემდეგაც კი. ამიტომ მე გირჩევთ გამოიყენოთ დაახლოებით 1.5-2 ჩაის კოვზი ნახშირბადის ბოჭკოვანი / 10 უნცია. თაბაშირის

განათავსეთ ამ რაოდენობის ნახშირბადის ბოჭკოვანი 8 oz. საზომი ჭიქა და მსუბუქად დაასველეთ დენატურირებული ალკოჰოლით. აიღეთ ჯოხი და ათქვიფეთ ნახშირბადის ბოჭკოვანი, სანამ არ დარჩება ხილული ნაჭრები - ის საკმაოდ ახლოს უნდა გამოიყურებოდეს ზემოთ მოცემულ სურათთან. დაასხით ჭარბი ალკოჰოლი და გააჩერეთ ერთი წამით (ოღონდ არა სანამ ალკოჰოლი არ გაშრება, რადგან ნახშირბადის ბოჭკოვანი კვლავ დარჩება თავის თავში!)

ჩაყარეთ ნახშირბადის ბოჭკოვანი ერთ ლიტრ კონტეინერში, რომელშიც წყალია.

ნაბიჯი 3: თაბაშირის შერევა

არ დაგავიწყდეთ მტვრის ნიღბის ტარება

დაიწყეთ თაბაშირის ფხვნილის ნახშირბადის ბოჭკოებით სავსე წყალში, მუდმივად აურიეთ. ეს უზრუნველყოფს, რომ ნახშირბადის ბოჭკოვანი მუდმივად იფანტება წყალში. თვალყური ადევნეთ პლასტმასის სიმსივნეს და ნახშირბადის ბოჭკოების ნაჭრებს და გაანაწილეთ ისინი კონტეინერის კედელზე შერევის ჯოხით. განაგრძეთ ეს მანამ, სანამ შერევისას ცოტაოდენი წინააღმდეგობა იგრძნობთ და ნარევს ექნება რძიანი შექის კონსისტენცია. როგორც ეს მოხდება, დარწმუნდით, რომ აღარ არის ნახშირბადის ბოჭკოები.

ორი პირობაა გასათვალისწინებელი:

1. მას შემდეგ, რაც წყალი გაჯერებულია თაბაშირით, დამატებითი თაბაშირი, რომელსაც ასხურებენ, წარმოქმნის კრატერებსა და კუნძულებს ზედაპირზე. გააგრძელეთ თაბაშირის დამატება მანამ, სანამ თაბაშირის კუნძულები არ შეწყვეტს წყლის შეწოვას / წარმოქმნას კრატერები.
2. ნარევის შერევისას, ნახშირბადის ბოჭკოების ძაფები უნდა მოძრაობდეს ნაკადის ნიმუშით, რომელიც მიჰყვება აღრევის მიმართულებას.

მას შემდეგ რაც ეს ორი პირობა შესრულდება, ჩაასხით თაბაშირი ყალიბში ენერგიულად. ეს უზრუნველყოფს ნახშირბადის ბოჭკოების ძაფების ერთმანეთზე გადაკვეთას, რაც ქმნის გამტარობის კავშირს.

ნაბიჯი 4: კონექტორების დამზადება

სანამ თაბაშირის განკურნებას ელოდებით, შეგიძლიათ დაიწყოთ სპილენძის კონექტორის დამზადება. არსებობს ორი სახის კონექტორი:

1. ის, რომელიც მიდის პურიდან და გაზომავს ღირებულებებს

გაჭერით კაბელის სიგრძე, დაახლოებით 12 "-18". გათიშეთ კაბელი 2 "ერთ ბოლოზე, ხოლო მეორეზე დაახლოებით 1/2". გაშალეთ და გაავრცელეთ მავთულის ძაფები 2 "ბოლოზე და გადააბრუნეთ ისინი სპილენძის ჯოხის გარშემო, მიაღწიეთ მისი სიგრძის ნახევარს. შედუღეთ მავთულის ძაფებზე და მის გარშემო, რათა დარწმუნდეთ, რომ მავთული საკმაოდ მტკიცედ არის დამაგრებული როდ. მას შემდეგ, რაც გააცივეთ დაახლოებით 2 წუთის განმავლობაში, გადაახვიეთ შედუღებული ნაწილი ელექტრული ლენტით. გადააბრუნეთ მეორე ბოლო მტკიცედ ისე, რომ ის ჩასვათ პურის დაფაზე. (სურვილისამებრ: თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეკრათ მოკლე ბოლო მყარი მავთულის ნაჭერზე) / jumper wire, რადგან ისინი უფრო მეგობრულნი არიან solderless-breadboard)

ამ გაკვეთილისთვის, მე გირჩევთ გააკეთოთ ამ ოთხი კონექტორი, რადგან კოდი, რომელიც მე მოვიყვანე, დამზადებულია 4 კონექტორისთვის.

2. ის, რომელიც აკავშირებს სხვადასხვა თაბაშირის ფორმებს

ძირითადად იგივე, რაც ზემოთ, გარდა ამ დროის ორივე ბოლოზე იქნება სპილენძის ჯოხი. ამ კონექტორებიდან 2 ან 3 გააკეთებს.

კარგი იდეაა გქონდეთ სხვადასხვა ფერის კაბელები, რადგან კაბელების ჩახლართვა მოგვიანებით შეიძლება საკმაოდ დამაბნეველი იყოს.

ნაბიჯი 5: ჩამოყრა და ბურღვა

დაახლოებით საათნახევრის შემდეგ, თაბაშირის ფორმა უკვე უნდა განიკურნოს. თუ ჩამოსხმული ზედაპირი თბილი და მყარია, თაბაშირის ჩამოსხმა მზად არის ჩამოსაშლელად. თუ ის ჯერ კიდევ ოდნავ რბილი და ნესტიანია, მიეცით ლოდინის კიდევ 15-30 წუთი.

ამის შემდეგ, გაბურღეთ რამდენიმე ხვრელი საბურღი, რომელიც არა უმეტეს 1 1/2 სიღრმისა თქვენს ფორმებზე და გაავრცელეთ ისინი საკმაოდ თანაბრად. თუ არ მოგწონთ ბურღვის ხვრელების ფორმა, არ ინერვიულოთ! ჩამოსხმის ზედაპირი გამტარია და ამიტომ მხოლოდ დავარცხნით, სპილენძის კონექტორებს კვლავ შეუძლიათ ელექტროენერგიის გამტარობა. (თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ საკუთარი სხეული და მისი წინააღმდეგობა ელექტროენერგიის გამტარებლად და ისევ არ ინერვიულოთ! ჩვენ დავრწმუნდებით, რომ ელექტროენერგია მუშაობს სხეულის უსაფრთხოების ფარგლებში) თუმცა, ხვრელი უზრუნველყოფს მშვენივრად დასასვენებელ ხვრელს კონექტორებისთვის და, შესაბამისად, თქვენ არ უნდა ინერვიულოთ იმაზე, რომ ერთდროულად დაიჭიროთ მრავალი კონექტორი.

ნაბიჯი 6: Arduino Circuit

სქემის მუშაობის პრინციპი იგივეა რაც ცვლადი რეზისტორების შესახებ. თქვენ ძირითადად დაგჭირდებათ 3 მავთულის მავთული, 22k ohm რეზისტორი და ორი სპილენძის კონექტორი. მოგვიანებით შეგიძლიათ ითამაშოთ სხვადასხვა რეზისტენტებით, რომ შეცვალოთ მიღებული ღირებულება. თუმცა, მე აღმოვაჩინე 22k ohm, რომ აწარმოოს ღირებულებების ყველაზე მრავალმხრივი დიაპაზონი.

ზემოთ დიაგრამა მხოლოდ გვიჩვენებს, თუ როგორ უნდა მოხდეს ერთი კავშირი, რომელიც კითხულობს ერთ მნიშვნელობას. თუმცა, თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ მეტი კონექტორი იმისდა მიხედვით, თუ რა რაოდენობის ანალოგური შეყვანა გაქვთ თქვენს დაფაზე (მე მომწონს ნანოს გამოყენება, რადგან ის კომპაქტურია და მას აქვს 8 ანალოგური შესასვლელი). თქვენ დაგჭირდებათ მხოლოდ ერთი სპილენძის კონექტორი, რომელიც მიდის GND– ზე.

გაფრთხილება: შეყვანისთვის გამოიყენეთ მხოლოდ რეგულირებადი 5 ვ კვების წყარო! მასზე მაღალ დენის წყაროსთან ჩარევა შეიძლება გამოიწვიოს შოკი, მით უმეტეს, რომ საქმე გვაქვს ღია წრედთან.

ნაბიჯი 7: ატვირთვა არდუინოში

სქემის დაყენების შემდეგ, დაუკავშირეთ თქვენი Uno/Nano კომპიუტერს შესაბამისი USB კაბელების საშუალებით. ატვირთეთ ეს კოდი თქვენს დაფაზე.

ატვირთვის შემდეგ, გაითვალისწინეთ პორტის ნომერი, საიდანაც ატვირთავთ თქვენს ესკიზს. ამის გარკვევა შეგიძლიათ Arduino IDE– ში, Tools -> Port– ის საშუალებით.

float value1, value2, value3, value4; // თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ მეტი ამ მნიშვნელობიდან გამომდინარე რამდენი კონექტორი გაქვთ

void setup () {

სერიული.დაწყება (9600); }

ბათილი მარყუჟი () {

მნიშვნელობა 1 = 1024 - analogRead (A0); მნიშვნელობა 2 = 1024 - analogRead (A1); მნიშვნელობა 3 = 1024 - analogRead (A2); მნიშვნელობა 4 = 1024 - analogRead (A3);

// დაამატე მეტი / წაშალე ზოგიერთი კონექტორების რაოდენობის მიხედვით

Serial.print (მნიშვნელობა 1); Serial.print ("_"); Serial.print (მნიშვნელობა 2); Serial.print ("_"); Serial.print (მნიშვნელობა 3); Serial.print ("_"); Serial.println (მნიშვნელობა 4);

// PureData კითხულობს მნიშვნელობას, რომელიც გამოყოფილია ხაზგასმით, ასე რომ დარწმუნდით, რომ ყოველი მათგანის შემდეგ დაამატებთ Serial.print ("_") და სიას დაასრულებთ Serial.println (valueX)

}

ნაბიჯი 8: სუფთა მონაცემები

დააინსტალირეთ PureData Extended და გახსენით თანდართული საქაღალდე. გახსენით პატჩი სახელწოდებით soundtest და დაინახავთ კვანძების ხაზს PureData IDE– ზე. დააჭირეთ რედაქტირებას და შეამოწმეთ რედაქტირების რეჟიმი.

დააწკაპუნეთ შეტყობინების ზედა ობიექტზე, რომელშიც ნათქვამია "გახსენით 8" და შეცვალეთ ნომერი 8 თქვენი პორტის ნომერზე.

თუ თქვენ გაქვთ 4 -ზე მეტი კონექტორი, დაამატეთ / წაშალეთ "f" ნომერი ყუთიდან, რომელშიც ნათქვამია, რომ არის შეფუთვა. ამის შემდეგ, თქვენ შეგიძლიათ ითამაშოთ ბგერის ალგორითმული სტრუქტურის მიხედვით. მე გირჩევთ შეისწავლოთ PureData– ს მეტი გაკვეთილი, რომელიც არის საფუძვლიანი, ინფორმაციული და კარგად დოკუმენტირებული -და საუკეთესო ნაწილი ის არის, რომ ის ადვილად მოიძებნება მათ IDE– ში, Help -> Pd Help ბრაუზერის საშუალებით….

მოხსენით მონიშვნა რედაქტირების რეჟიმი და დააწკაპუნეთ ამ ობიექტზე. (შენიშვნა: თქვენ ვერ შეძლებთ ნებისმიერი ესკიზის ატვირთვას თქვენს დაფაზე, როდესაც კომპორტის სერია ღიაა PureData– ში). უნდა გამოჩნდეს ღირებულების ნაკადი, რომელიც ცვლის ნაცრისფერ ყუთში არსებულ მნიშვნელობას 0. შეაერთეთ / გახეხეთ სპილენძის კონექტორი ერთ, ან თუნდაც თაბაშირის მრავალ ფორმაზე და ახლა თქვენ შეძლებთ ხმის გამომუშავებას!

ნაბიჯი 9: რა არის შემდეგი?

კითხვა, თუ რა არის შემდეგი, არის ფართო და ღია შეკითხვა. გამტარ თაბაშირზე ჩემი ექსპერიმენტი ჯერ მხოლოდ ნაადრევ ეტაპზეა, მაგრამ მე, რა თქმა უნდა, ვიმედოვნებ, რომ სხვა შემქმნელები დაკავებულნი იქნებიან ამ კითხვაზე პასუხის გაცემით, არა მხოლოდ ტექნიკურად, არამედ კრიტიკულად. რა მოხდება და რა მოხდება, თუ ჩვენი კედლები გამტარია? რა მოხდება და რა მოხდება, თუ ამ პლასტმასისგან მიღებული მნიშვნელობები გამოიყენება მონაცემების ვიზუალიზაციის ნაცვლად? რა მოხდება და რა მოხდება, თუ თაბაშირის ობიექტი შეიძლება იყოს მონაცემთა კრიპტოგრაფიის ახალი ფორმა? რა მოხდება, თუ ტექნოლოგია არ შემოიფარგლება მხოლოდ გიგანტური კომპანიების კომპეტენციით, დამზადებული პლასტმასის და CNC დაფქული ალუმინის კონტეინერით? მე აღფრთოვანებული ვარ ყველა ამ შესაძლებლობით და მე აღფრთოვანებული ვარ იმის დანახვაზე, თუ როგორ დაამსხვრევენ სხვები ამ პროექტს, შექმნიან რაღაც ახალს, მოულოდნელს და ლამაზად და აუცილებლად წარმოსახვით.