First_Encounter_: 10 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

First_Encounter_ är en Arduino -baserad interaktiv installation, utvecklad för kursen Physical Interaction Design and Realization på KTH i Stockholm. First_Encounter_ är en hängande konstinstallation som i vårt fall består av 20 triangulära moduler. Eftersom koden som används också är modulär är det upp till dig och beräkningskapaciteten för Arduino att avgöra hur många trianglar du vill ha för din version.

Att arbeta hårt med ditt nästa projekt kräver musik, det här är First_Encounter_ spellista:

• Du har inte sett någonting ännu - Bachman -Turner Overdrive
• Hot Stuff - Donna Summer
• Du borde veta - Alanis Morissette
• Citronträd - Fools Garden
• Förblindad av ljuset - Manfred Mann's Earth Band
• Mer än en känsla - Boston
• Come Together - The Beatles
• Pumpade upp sparkar - Foster The People
• Wire to Wire - Razorlight
• Ord - Bee Gees
• The Final Countdown - Europa

Steg 1: Hot Stuff

Förnödenheterna du behöver. Det exakta beloppet du behöver beror på antalet trianglar du vill göra:

• Trä för laserskärning, 4 mm tjockt
• Mjölkvit akryl för laserskärning (2 mm)
• Trälim
• Sandpapper
• NeoPixels LED-remsa, 30 lysdioder per meter, 6 meter (180 lysdioder)
• Aluminiumfolie
• Elektriska ledningar - ± 70 meter i olika färger
• Eltejp
• Servos - 10x
• Skruvterminaler - 170 begagnade
• Små skruvar ± 8 mm långa - 80 används
• Arduino UNO
• MPR121 Capsense breakout board - 2x
• PCA9685 Servo breakout board
• Svart trasa
• Hot Lim
• 5V 12A strömförsörjning

Steg 2: Du borde veta

Tjockleken på både akryl och trä samt triangelns storlek är mycket viktig.

Även om det finns 5 mm tjocka Neopixel LED-remsor kände vi att de inte var tillräckligt ljusa för ändamålet. Vi använde 10 mm breda LED-remsor och 2 mm tjock akryl, vilket gav upp till 12 mm totalt. Därför måste väggens tjocklek också vara 12 mm för att designen ska fungera, i vårt fall resulterar det i 3 lager av 4 mm trä.

Triangelns storlek beror också på vilken LED-remsa du har eller hur mycket du är villig att lödas. Vi ville ha 9 lysdioder per triangel och gick med en Neopixel -remsa med 30 lysdioder per meter för att rymma en större triangel och minska mängden lödning. Med denna uppställning skulle 3 lysdioder passa exakt inuti triangeln utan att behöva extra lödning. Med de vanliga 60 lysdioderna per meter rulle måste du göra mindre trianglar eller använda fler lysdioder per sida eller lödtrådar mellan enstaka lysdioder.

Steg 3: Citronträd

Fallet med First_Encounter_ består av totalt 5 stycken, som vi skär med en laserskärare. Den vita frontplattan är en bit mjölkvit akryl, väggarna i fodralet är uppbyggda av 3 individuella trianglar och slutligen finns det träplattan. Ingår i detta steg finns en Illustrator -fil som kan användas för att laserskära formerna.

För varje triangel du vill ha behöver du limma ihop väggtrianglarna. Den största triangeln går längst ner och den minsta på toppen för att bilda en trappliknande form. Se till att insidan av väggen är så platt som möjligt annars passar inte LED-remsan ordentligt.

Efter att limmet har torkat, slipa utsidan av väggen och sidorna på bakplattan i en vinkel på cirka 30 grader. Detta möjliggör den rörelse vi vill ha. Försök att hålla den så symmetrisk och liknande som möjligt för att säkerställa korrekt rörelse. Om du vill kan du (spraya) måla träet nu för att få en bättre finish i slutändan.

Steg 4: Blindad av ljuset

Våra Neopixels kom i ett vattentätt hölje, som måste tas bort för att remsan ska passa i triangeln. Klipp LED-remsan i den längd du behöver för dina trianglar, i vårt fall 9 lysdioder långa. På ingångssidan, som indikeras av pilarna, lödtrådar till alla tre kontaktpunkterna (svart = mark, gul = data in, röd = data ute på bilden). På andra sidan, utgångssidan, löd endast en ledning till "data out" kontaktpunkt (grön = data ute i bilden). Se till att ledningarna går längs sidan av LED-remsan (se bild), annars passar de inte! Ledningarna ska vara cirka 12 cm långa.

Isolera slutpunkterna med eltejp för att förhindra kortslutning, eftersom de kommer att pressas ihop.

Slutligen, efter varje grupp med 3 lysdioder, böj remsan vid avskärningspunkterna för att bilda en triangel.

Steg 5: Mer än en känsla

Det sätt som First_Encounter avkänner är genom kapacitiv avkänning eller kapsens. För att capsense ska fungera så exakt som möjligt behöver vi en stor massa metall, helst koppar. Men coper är ganska dyr, vi använde därför vikta aluminiumfolier.

Aluminiumfolien måste vikas till en triangel, helst något större än utrymmet inuti väggen. Vi gick med 24 lager för vår version. Det enklaste sättet är att använda avfallstrianglarna från väggen, dessa är exakt storleken på insidan av väggen, därför att om du viker den rätt växer triangeln något.

Lägg dem i en S-form som visas på bilden, vilket gör det till ett relativt enkelt sätt att vika triangeln. Om du behöver göra många trianglar kan det vara bra att tejpa ihop dem. I slutet av S-formen bör du utvidga två av sidorna i triangeln, detta kommer att hålla den vikt efteråt. Markera sedan aluminiumfolien där du behöver klippa och använd sedan sax för att faktiskt klippa den. Detta håller snittet renare då du använder en kniv.

När du börjar vika kan du använda en av avfallstriangeln för att få den ungefärliga storleken på de första (få) vikningarna rätt. Håll den matta sidan av folien inuti och den reflekterande sidan på utsidan, LED-ljuset reflekteras bättre utåt på detta sätt.

Gör sedan ett hål (du kan använda en enkel hålslagare om det behövs) i den vikta triangeln, ungefär på samma plats som hålet i bakplattan. Vik tillbaka två av lagren och fäst en tråd med en stor avskalad del. Vik upp triangeln och se till att tråden kommer ut ur hålet efteråt. Den avskalade delen av tråden bör vara cirka 10 cm lång. Lägg till sist lite (elektrisk) tejp i hålets kanter, detta förhindrar att de rivs när trådarna trängs igenom6

Steg 6: Kom tillsammans

Innan du fortsätter kan det vara användbart att testa om LED-remsorna är lödda korrekt.

Enklaste sättet att montera är att lägga de slipade väggtrianglarna på bordet, med den bredaste sidan uppåt. Sätt akryltriangeln inuti väggen och se till att den går ända ner till bordet. Lägg sedan in LED-remsan och limma ihop allt från insidan med en varm limpistol.

Lägg därefter tejp över kanterna för att förhindra oavsiktlig kontakt mellan aluminium och LED-remsan. Dra ledningarna från LED-remsan genom hålet i aluminiumet och tejpa aluminiumet till triangeln.

Ta nu tyget och lägg den form du vill göra med trianglarnas bakplåtar. Lämna lite utrymme mellan triangeln för att öka rörelsen. Limma sedan bakplåtarna till klädseln på den platsen och klipp av duken lite på platsen för bakplåtens hål.

Dra slutligen igenom trådarna och skruva fast trianglarna.

Steg 7: Pumpade upp sparkar

Nu när allt är monterat ska vi lägga till rörelse i strukturen. Rörelsen kommer att regleras av totalt 10 servon. Vi har också lagt till skruvterminaler på baksidan av varje triangel, på så sätt kan systemet vara mer eller mindre modulärt och enkelt att reparera. Ett viktigt meddelande här är att se till att trådarna som kommer ut från skruvterminalerna går uppåt när de hänger, för att inte störa rörelsen.

På grund av viktproblem bestämde vi oss för att tejpa servon på en liten bit trä och skruva fast den på triangeln. Vi sätter också 5V-anslutningarna och jordanslutningarna för både servon och LED-remsan för varje triangel i samma skruvterminal, på detta sätt går endast en 5V-kabel och en jordledning uppåt från varje triangel.

Steg 8: Wire to Wire

Kabelschemat ser ganska komplicerat ut, men det är faktiskt mycket genomförbart. Strömmen delades in i 5 grupper, 1 grupp för Arduino och breakout boards och 4 grupper för hela installationen. Numreringen av trianglarna börjar i den övre vänstra triangeln, om den ses framifrån. Det är därför numreringen i schemat verkar bakåt.

I huvudsak från varje panel går 4 ledningar upp till toppen:

• 2 ledningar för ström (5V och jord) för både lysdioderna och en och annan servo.
• 1 tråd för capsense -datautmatning
• 1 tråd för servodatainmatning

Det är mycket viktigt att den första triangelns capsense -tråd är ansluten till den första capsense -kortet och första ingångspunkten. De måste vara i ordning, annars fungerar inte belysningen av lysdioderna ordentligt. Lysdioderna är seriekopplade (grön tråd som går över trianglarna), därför måste capsense och panelnummer motsvara samma sak även för servomotorerna.

Vi monterade strömförsörjningen och flera skruvterminaler på en träram, på så sätt skulle effekten av rörelsen på anslutningarna minimeras.

När kabeldragningen är klar kan du sätta på servohuvuden och ansluta dem till de anslutna trianglarna.

Steg 9: Ord

Detta är Arduino -koden

Sätt antalet trianglar du bygger här:

#define N_TRIANGLES 20

Ange antalet servon du använde här:

#define N_SERVOS 10

Ange antalet lysdioder du använde här:

#define N_LEDs 180

Animationshastigheten du vill ha (triangeln blir vit):

#define hueHastighet 2

Steg 10: Den sista nedräkningen

Tack och ha kul