First_Encounter_: 10 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

First_Encounter_ és una instal·lació interactiva basada en Arduino, desenvolupada per al curs Disseny i realització d’interaccions físiques a KTH a Estocolm. First_Encounter_ és una instal·lació artística penjant que consisteix, en el nostre cas, en 20 mòduls triangulars. Com que el codi utilitzat també és modular, depèn de vosaltres i de la capacitat de càlcul de l’Arduino determinar quants triangles voleu per a la vostra versió.

Treballar molt en el vostre proper projecte requereix música, aquesta és la llista de reproducció First_Encounter_:

• Encara no has vist res: Bachman-Turner Overdrive
• Hot Stuff - Donna Summer
• You Oughta Know - Alanis Morissette
• Lemon Tree - Fools Garden
• Cegat per la llum: banda de terra de Manfred Mann
• Més que un sentiment - Boston
• Come Together - The Beatles
• Pumped Up Kicks - Foster The People
• De fil a fil: Razorlight
• Paraules - Bee Gees
• El compte enrere final - Europa

Pas 1: coses calentes

Els subministraments que necessiteu. La quantitat exacta que necessiteu dependrà del nombre de triangles que vulgueu fer:

• Fusta per tall per làser, de 4 mm de gruix
• Acrílic blanc lletós per tall per làser (2 mm)
• Cola de fusta
• Paper de vidre
• NeoPixels LED-strip, 30 LED per metre, 6 metres (180 LED)
• Paper d'alumini
• Cables elèctrics: ± 70 metres de diversos colors
• Cinta elèctrica
• Servos: 10x
• Terminals de cargol: 170 usats
• Cargols petits ± 8 mm de llargada - 80 usats
• Arduino UNO
• MPR121 Capsense Breakout Board - 2x
• PCA9685 Servo breakout board
• Drap negre
• Cola calenta
• Alimentació de 5V 12A

Pas 2: ja ho sabeu

El gruix tant de l’acrílic i de la fusta com de la mida del triangle són molt importants.

Tot i que hi ha tires LED de Neopixel de 5 mm de gruix, hem considerat que no eren prou brillants per a aquest propòsit. Hem utilitzat tires LED de 10 mm d’amplada i acrílic de 2 mm de gruix, que sumen fins a 12 mm en total. Per tant, el gruix de la paret també ha de ser de 12 mm, perquè el disseny funcioni, en el nostre cas donant lloc a 3 capes de fusta de 4 mm.

La mida del triangle també depèn de la tira LED que tingueu o de la quantitat que esteu disposat a soldar. Volíem 9 LED per triangle i anàvem amb una tira Neopixel de 30 LED per metre per acomodar un triangle més gran i reduir la quantitat de soldadura. Amb aquesta configuració, 3 LED s’adaptarien amb precisió a l’interior del triangle sense necessitat de soldadura addicional. Amb el rotlle estàndard de 60 LED per metre, heu de fer triangles més petits o utilitzar més LEDs per laterals o cables de soldadura entre LEDs individuals.

Pas 3: Llimoner

El cas de First_Encounter_ consisteix en un total de 5 peces, que tallem amb un tallador làser. La placa frontal blanca és una peça d’acrílic blanc lletós, les parets de la caixa estan formades per 3 triangles individuals i finalment hi ha la placa posterior de fusta. Inclòs amb aquest pas hi ha un fitxer Illustrator que es pot utilitzar per tallar les formes amb làser.

Per a cada triangle que vulgueu, necessiteu enganxar els triangles de la paret. El triangle més gran va a la part inferior i el més petit a la part superior per formar una forma semblant a una escala. Assegureu-vos que l’interior de la paret sigui el més pla possible, si no, la tira LED no s’adapta correctament.

Després que la cola s’hagi assecat, lijeu la part exterior de la paret i els laterals de la placa posterior amb un angle d’uns 30 graus. Això permetrà el moviment que volem tenir. Intenteu mantenir-lo el més simètric i similar possible per garantir un moviment adequat. Si voleu, podeu (esprai) pintar la fusta ara per obtenir un millor acabat al final.

Pas 4: Cegat per la llum

Els nostres Neopixels venien amb una carcassa impermeable que cal eliminar per tal que la tira s’ajusti al triangle. Tallar la tira LED en la longitud que necessiteu per als vostres triangles, en el nostre cas, 9 LED són llargs. A la banda d’entrada, tal com s’indica a les fletxes, els fils de soldadura arriben als tres punts de contacte (negre = terra, groc = dades entrades, vermell = dades sortides a la imatge). A l'altre costat, el costat de sortida, només es solda un cable al punt de contacte "sortida de dades" (verd = dades a la imatge). Assegureu-vos que els cables recorren el lateral de la tira LED (vegeu la imatge), en cas contrari no hi cabran. Els cables han de tenir uns 12cm de llargada.

Aïlleu els extrems amb cinta elèctrica per evitar curtcircuits, ja que es premen junts.

Finalment, després de cada grup de 3 LED, doblegueu la tira als punts de tall per formar un triangle.

Pas 5: més que una sensació

La manera en què First_Encounter detecta és mitjançant la detecció capacitiva o capsense. Perquè el capsense funcioni amb la màxima precisió possible, necessitem una gran massa de metall, preferiblement coure. Tot i que el coper és bastant car, per tant hem utilitzat paper d'alumini plegat.

El paper d'alumini s'ha de plegar en un triangle, preferiblement una mica més gran que l'espai de la paret. Vam anar amb 24 capes per a la nostra versió. La forma més senzilla és fer servir els residus triangulars de la paret, que són exactament de la mida de l’interior de la paret, per tant, si el plegueu correctament, el triangle creixerà lleugerament.

Col·loqueu-los en forma de S com es mostra a la imatge, cosa que fa que sigui una manera relativament fàcil de plegar el triangle. Si necessiteu fer molts triangles, pot ser útil que els cinteu. Al final de la forma de S, heu d'estendre dos dels costats del triangle, cosa que el mantindrà plegat després. A continuació, marqueu el paper d'alumini on heu de tallar i, a continuació, utilitzeu unes tisores per tallar-lo realment. Això manté els talls més nets quan s’utilitza un ganivet.

Quan comenceu a plegar, podeu utilitzar un dels triangles de rebuig per obtenir la mida aproximada dels primers (pocs) plecs. Quan plegueu, manteniu el costat mat de la làmina a l'interior i el costat reflectant a l'exterior, la llum LED es reflecteix millor cap a l'exterior d'aquesta manera.

A continuació, feu un forat (podeu utilitzar un perforador de paper simple si cal) al triangle plegat, aproximadament al mateix lloc que el forat de la placa posterior. Doblegueu dues de les capes cap enrere i fixeu un filferro amb una part gran pelada. Torneu a incloure el triangle i assegureu-vos que el filferro surti del forat després. La part sense fil del fil ha de tenir uns 10 cm de llargada. Finalment, afegiu una mica de cinta (elèctrica) a les vores del forat, cosa que impedeix que es trenquin quan s’introdueixen els cables.

Pas 6: Uniu-vos

Abans de continuar, pot ser útil provar si les tires LED estan soldades correctament.

La forma més fàcil de muntar consisteix a col·locar els triangles de paret esmaltada sobre la taula, amb el costat més ample cap amunt. Col·loqueu el triangle acrílic a la paret i assegureu-vos que baixi fins a la taula. A continuació, poseu la tira LED i enganxeu-ho tot des de l'interior amb una pistola de cola calenta.

A continuació, poseu cinta elèctrica a través de les vores, per evitar el contacte accidental entre l'alumini i la tira LED. Tireu els cables de la tira LED pel forat de l’alumini i enganxeu-lo amb l’alumini fins al triangle.

Ara agafeu el drap i dissenyeu la forma que vulgueu fer amb les plaques posteriors dels triangles. Deixeu una mica d’espai entre el triangle per augmentar el moviment. A continuació, enganxeu les plaques posteriors a la roba d’aquesta ubicació i talleu una mica la tela a la ubicació del forat de la placa posterior.

Finalment, estireu els cables i enrosqueu els triangles al seu lloc.

Pas 7: patades elevades

Ara que tot està muntat, afegirem moviment a l'estructura. El moviment estarà regulat per un total de 10 servos. També hem afegit terminals de cargol a la part posterior de cada triangle, d'aquesta manera el sistema pot ser més o menys modular i fàcil de reparar. Un avís important aquí és assegurar-se que els cables que surten dels terminals de cargol van a la part superior quan es pengen, per no interferir amb el moviment.

Per motius de pes, vam decidir enganxar els servos a un petit tros de fusta i cargolar-lo al triangle. També posem les connexions de 5V i les connexions de terra tant del servo com de la tira LED de cada triangle al mateix terminal de cargol, d'aquesta manera només un fil de 5V i un fil de terra corren cap amunt des de cada triangle.

Pas 8: cable a cable

L’esquema de cablejat sembla força complicat, però de fet és molt factible. La potència es va dividir en 5 grups, 1 grup per a les taules Arduino i Breakout i 4 grups per a tota la instal·lació. La numeració dels triangles comença al triangle superior esquerre, si es mira des de la part frontal. Per això, la numeració en l'esquema sembla inversa.

En essència, de cada panell, 4 cables pugen a la part superior:

• 2 cables per a l'alimentació (5V i terra) tant dels LED com del servo ocasional.
• 1 cable per a la sortida de dades de capsense
• 1 cable per a l'entrada de dades de servo

És molt important que el primer cable capsense triangular estigui connectat a la primera placa capsense i al primer punt d’entrada. Han d'estar en ordre, en cas contrari, la il·luminació dels LED no funcionarà correctament. Els LED es connecten en sèrie (fil verd que travessa els triangles), per tant, el número de pantalla i el número de panell han de correspondre, el mateix també passa amb els servomotors.

Vam muntar la font d'alimentació i diversos terminals de cargol en un marc de fusta, d'aquesta manera es minimitzaria l'efecte del moviment a les connexions.

Quan el cablejat estigui acabat, podeu posar els servocapçals i connectar-los als triangles connectats.

Pas 9: Paraules

Aquest és el codi Arduino

Posa aquí el nombre de triangles que construeixes:

#define N_TRIANGLES 20

Introduïu aquí el nombre de servos que heu utilitzat:

#define N_SERVOS 10

Introduïu aquí el nombre de LEDs que heu utilitzat:

#define N_LEDs 180

La velocitat d'animació que desitgeu (el triangle es torna blanc):

#define hueSpeed 2

Pas 10: el compte enrere final

Gràcies i diverteix-te