ფიზიკური ურთიერთქმედების სისტემა - PlateaPlayer: 19 ნაბიჯი (სურათებით)

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

ეს პროექტი აღწერს ინტერაქტიული ვიდეო პლეერის ფიზიკური გამოთვლითი ურთიერთქმედების აპარატურის დანერგვისა და შემუშავების პროცესს, რომელიც მიმართულია Universidad Autónoma de Occidente– ს ვიდეო და ციფრული ტელევიზიის სტუდენტებზე, რომლებიც ჩართულნი არიან მრავალსენსორული ინტერაქტიული ვიდეოების თემის გარშემო, სახით პროდუქტი, რომლის დამზადებაც ადვილია და მანიპულირებაც.

ამჟამად, არ არსებობს უფასო პლატფორმები ამ სახის ვიდეოების შემუშავებისთვის, რომლებიც ასევე მოიცავს სენსორულ ურთიერთქმედებას. ამრიგად, მისი მთავარი მიზანია თავიდან აიცილოს სტუდენტებმა, რომლებმაც უნდა შეიძინონ ძვირადღირებული პროგრამული უზრუნველყოფის ლიცენზიები, დაეყრდნონ და მიაწოდონ ნახევარმზადებული გადაწყვეტილებები კლასის დავალებებს და გაცილებით მეტი დრო დაუთმონ თავად ამ პლატფორმების შემუშავებას.

აქ შემოთავაზებული განხორციელება შედგება ხუთი მოდულისგან, რომლებიც წარმოადგენენ მთავარ სენსორულ ურთიერთქმედებას, რომელთა სინქრონიზაცია შესაძლებელია. ესენია: წყალი, კვამლი, ტემპერატურა (ცხელი/ცივი), ქარი და სინათლე. მათ აკონტროლებს არდუინო ჯონი ხუთ JavaScript ბიბლიოთეკის გამოყენებით.

ნაბიჯი 1: მასალები და ინსტრუმენტები - კონტეინერის ყუთი

იმის გათვალისწინებით, რომ ეს პროექტი განკუთვნილი იყო შემოთავაზებული სისტემის პროტოტიპის შესაქმნელად, გამოყენებულია მარტივი მასალები:

• ჩალის მუყაო
• ბალზას ხის წნელები (კვადრატული და სამკუთხა ფორმები)
• მაკრატელი, საიზოლაციო ლენტი, ხის წებო, სკალპელი, ხერხი

ნაბიჯი 2: მასალები - ქარის მოდული

5 პროცესორის გულშემატკივარი

ნაბიჯი 3: მასალები - ტემპერატურის მოდული

• 2 პელტიეს უჯრედი
• 4 გამაცხელებელი
• 2 გულშემატკივარი (იგივე ქარის მოდულის)

ნაბიჯი 4: მასალები - სინათლის მოდული

• Cm 50 სმ RGB LED ზოლები
• 3 TIP31C ტრანზისტორი
• გარე კვების წყარო

ნაბიჯი 5: მასალები - კვამლის მოდული

• 1 ულტრაბგერითი დამატენიანებელი
• 1 1 არხიანი რელე
• გარე კვების წყარო
• წყლის კონტეინერი

ნაბიჯი 6: მასალები - წყლის მოდული

• წყალქვეშა მიკრო ტუმბო
• Plastic 20 სმ პლასტიკური მილი
• წყლის კონტეინერი (იგივეა, რაც კვამლის მოდული)
• პატარა ჩალა (5 ფუნტი)

ნაბიჯი 7: გულშემატკივრებისთვის ხვრელების გაჭრა წინა მხარეს

გაჭერით მუყაოს ნაჭერი (~ 50 სმ სიგანე ~ 40 სმ სიმაღლე), შემდეგ კი თითოეული გულშემატკივართათვის გაჭერით 5 ხვრელი სკალპელის გამოყენებით. და ბოლოს, მიამაგრეთ ისინი მუყაოზე.

ნაბიჯი 8: ტემპერატურის (პელტიეს უჯრედის) მოდულების დამზადება

მიამაგრეთ პელტიეს უჯრედები გამაცხელებელთან.

ნაბიჯი 9: პელტიეს მოდულების ინტეგრირება ფანებთან

მიამაგრეთ პელტიეს მოდულები გულშემატკივარს. დარწმუნდით, რომ ისინი წინა მხარეს მოპირკეთებულია საპირისპირო მიმართულებით ისე, რომ თითოეული უჯრედის ცხელი და ცივი მხარეები აფეთქდეს შესაბამისი ვენტილატორის გარეთ.

ნაბიჯი 10: "სვეტის" დამზადება ზედა ყდისთვის

გაჭერით ბალზას წნელები (wide 50 სმ სიგანე) და შეაწებეთ ისინი ისე, როგორც ნაჩვენებია სურათებში. ეს საშუალებას მისცემს ზედა მუყაოს საფარს წებოვდეს წინა და გვერდებზე.

შემდეგ, ერთმანეთზე დააწებეთ მუყაოს ნაჭერი დიაგონალზე და გააკეთეთ დაახლოებით 8 პატარა ხვრელი (~ 5 მმ ~ 5 მმ) წყლის მოდულის ჩალაგებისთვის.

ნაბიჯი 11: სტრუქტურის მიცემა ყუთში

გაჭერით 3 ბალზას კვერთხი, როგორც სურათზეა ნაჩვენები და მიამაგრეთ ისინი წინა მუყაოს ნაჭერზე.

ნაბიჯი 12: გაჭერით ყუთის მხარეები

გაჭერით 3 ცალი მუყაო (~ 50 სმ სიგანე ~ 50 სმ სიმაღლე ~ 30 სმ სიღრმე). 2 ყუთის თითოეულ მხარეს პლუს 1 შიგნიდან წყლის კონტეინერის სივრცის გამოსაყოფად ელექტრონული კომპონენტებისგან.

ნაბიჯი 13: წყლის კონტეინერის სივრცის ადაპტირება

შექმენით წყლის კონტეინერის საფუძველი 3 ცალი კვადრატული ფორმის ბალზას ჯოხებით cm 20 სმ -მდე და მიამაგრეთ ისინი ძირითადი სტრუქტურის ჩარჩოზე, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე, ისე რომ კონტეინერი მოთავსდეს.

შემდეგი, გამოიყენეთ 1 მუყაოს ადრე მოჭრილი ნაჭრები გვერდებისთვის, გააკეთეთ პატარა ხვრელი ისე, რომ ზოგიერთი მავთული გაიაროს და ერთმანეთზე მიამაგრეთ.

სურვილისამებრ, თქვენ შეგიძლიათ სამკუთხა ფორმის ბალზას ჯოხი მიამაგროთ ძირს, რათა თავიდან აიცილოთ კონტეინერის დაცემა და წყლის დაღვრა.

ნაბიჯი 14: წყლის კონტეინერის დამზადება

პლასტმასის ბოთლი გაჭერით შუაზე და გამოიყენეთ მისი ზედა ნაწილი საფარის სახით, როგორც სურათებშია ნაჩვენები. მოათავსეთ მიკრო ტუმბო და ულტრაბგერითი დამატენიანებელი შიგნით.

შეავსეთ იგი წყლით გამოყენებამდე.

ნაბიჯი 15: ძირითადი სტრუქტურის დახურვა

მიამაგრეთ გვერდითი, ქვედა და ზედა მუყაოს გადასაფარებლები დანარჩენ სტრუქტურაზე.

ნაბიჯი 16: განათების მოდულის დამატება

მიამაგრეთ RGB LED ზოლები ყუთის ზედა და გვერდებზე ისე, რომ მავთულები შევიდეს მარცხენა მხარეს არსებული ხვრელის შიგნით.

ნაბიჯი 17: წყლის მილის დამზადება

პლასტმასის მილში გაჭერით დაახლოებით 8 პატარა ხვრელი (~ 1 მმ ~ 1 მმ) და ჩადეთ პატარა ჩალაები. მიამაგრეთ ისინი მაქსიმალურად მჭიდროდ, რათა თავიდან აიცილოთ წყლის გაჟონვა ყუთის დანარჩენ ნაწილში.

დაბოლოს, დააკავშირეთ მილის ღია ბოლო მიკრო ტუმბოსთან და ჩადეთ ჩალა მუყაოს ზედა დიაგონალური ნაჭრის ხვრელებში.

ნაბიჯი 18: გაყვანილობა

არჩეული ქინძისთავები შეიძლება შეიცვალოს მომხმარებლის სურვილისამებრ, ასე რომ ისინი აქ არ არის მითითებული, თუმცა კოდი აშკარად ასეა

ქარის/ტემპერატურის მოდულები:

გამოიყენეთ ჯუმბერის მავთულები თითოეული გულშემატკივართა და პელტიეს უჯრედის 5V- ები Arduino დაფის ციფრულ პინთან დასაკავშირებლად, ხოლო GNDs პროტობორდის საერთო GND ხაზთან.

წყლის მოდული:

გამოიყენეთ ჯუმბერის მავთულები მიკრო ტუმბოს 5V უშუალოდ Arduino– ს ერთ 5V გარე ქინძისთავთან დასაკავშირებლად და გამოიყენეთ TIP31C ტრანზისტორი, როგორც GND მავთულის გადამრთველი. ეს ტრანზისტორი მიდის ციფრულ პინთან Arduino– სთან მის გასაკონტროლებლად.

განათების მოდული:

გამოიყენეთ jumper მავთულები თითოეული ფერის არხის დასაკავშირებლად TIP31C ტრანზისტორთან, რომელიც დაკავშირებულია პროტობორდის GND ხაზთან, და რომელიც მიდის Arduino– ს ანალოგიურ პინზე, რათა გააკონტროლოს ნაჩვენები ფერი R, G და B– ის სწორი მითითებით. დენის მავთული უკავშირდება პროტობორდის ხაზს, რომელიც იკვებება ადაპტერის საშუალებით, რომელიც დაკავშირებულია ჩვეულებრივ კვების ბლოკთან.

მოწევის მოდული:

გამოიყენეთ ჯუმბერის მავთულები, რათა დააკავშიროთ დენის სარელეო, რომელიც აკავშირებს მას იმავე დენის წყაროსთან პროტო დაფაზე განათების მოდულიდან. შემდეგ ეს რელე დაუკავშირეთ Arduino– ს ციფრულ პინს, რომ ჩართოთ და გამორთოთ. შეაერთეთ მისი GND პროტო დაფის GND ხაზთან.

ნაბიჯი 19: პროგრამირება და გაშვება

ჯონი ხუთის მუშაობისთვის საჭიროა მარტივი კვანძის სერვერი. რეალურ დროში წინა და უკანა კავშირის დასაკავშირებლად და ინტერაქტიული ვიდეოს სინქრონიზაციისთვის სენსორულ ურთიერთქმედებასთან ერთად, ასევე გამოიყენება Socket.io.

ამ სისტემის კოდი, ისევე როგორც ინტერაქტიული ვიდეო პლეერი, რომელიც ადრე შემუშავებული იყო როგორც JavaScript მოდული, შეგიძლიათ გადმოწეროთ ამ Github რეპოში:

მიირთვით ვებ გვერდი იმავე სერვერის მოთამაშესთან და გაუშვით ორივე.