Modulo Accustic Wall SonicMoiré: 8 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Questo modulo a parete "SonicMoiré" è progettato per essere compatibile con le wikihouse, intendiamo utilizzarlo come parte della facciata. Il suo scopo precedente era quello di filtrare determinate frequenze fuori dallo spettro del rumore e quindi ridurre l'esposizione al rumore all'interno della stanza o diminuire il suono che si sente al di fuori di esso. Gli effetti sarebbero migliori se l'intera parete fosse composta da tali moduli (e anche la tua stanza sarebbe totalmente fantasiosa:)).

Questo progetto faceva parte di Multimodal Media Madness 2014, ospitato dalla cattedra di Computer Aided Architectural Design (CAAD) e dal Media Computing Group della RWTH Aachen University. Per ulteriori Smart Skin, controlla questa pagina:

Il modulo è costituito da un telaio (se ti capita di avere una casa wiki puoi invece inserirlo in quella) con due piastre perforate sulla parte anteriore delle quali una può essere spostata contro l'altra. Le diverse formazioni che i fori costruiscono quando vengono spostati dovrebbero filtrare determinate frequenze fuori dallo spettro del rumore. Questo è chiamato effetto Moiré, l'idea si basa sugli assorbitori di Helmholtz (trasduttori a piastra perforata).

Abbiamo aggiunto un po' di retroilluminazione per gli effetti visivi. Il modulo sembra davvero ipnotico;)

Questo è un po' più di lavoro di un semplice progetto per il fine settimana, ma ti stiamo dando il software che abbiamo scritto in modo da risparmiare un po' di tempo. Se ti piace rendere questo un progetto ancora più grande, puoi comunque scrivere il tuo software.

Materiali:

Legno per cornice (larghezza 1,8 cm)

Legno per 2 piastre forate e piastra posteriore (2 mm)

Finnboard (cartone/cartone in pasta di legno su cui attaccare i LED, 2mm, materiale per lasercutter/modelli. alternativa: legno sottile)

Pezzo di legno di riposo da tagliare in 7 piccoli dadi (2 x 2 x 1,9 cm)

Arduino Uno

Arduino SpectrumShield-v14 (Sparkfun)

Microfono sottile (jack)

Lampone Pi B

Cavo USB micro USB

Cavi per collegare l'elettronica

Resistenza da 470 Ohm

tagliere

9 LED RGB WS2812 (o altri LED che supportano la libreria Adafruit NeoPixel che abbiamo usato)

Cavi e maschi a cui saldare i LED (nel caso in cui non si utilizzi una striscia LED prefabbricata)

Sensore di distanza ad ultrasuoni HC-SR04

viti

Piccoli ganci e anelli avvitabili

Elastici per uso domestico

Qualche filo sottile e abbastanza forte (il filato andrà bene)

2 Servi Hitech HS 311 (o un altro modello a seconda del peso del tuo piatto di legno, il nostro è < 400 g)

Foglio opaco o carta (circa 50 x 50 cm)

Vernice (scegliamo il nero per un maggiore contrasto)

Nastro e colla liquida

Alimentazione CC (6-12 V, 2 A)

Nel caso si vada con un alimentatore da 12 V è necessario un convertitore di tensione a 6 V per i LED, i servi e i sensori.

Utensili:

Shaper (o qualche alternativa)

Lasercutter (o qualche alternativa)

Cacciavite e avvitatore a batteria

Trapano

Saldatore e accessori (non necessari se si dispone di strisce LED pronte per l'uso)

Passaggio 1: la cornice

Nel caso in cui non disponi ancora di una casa (wiki) per costruire il modulo, come noi, o desideri costruirla solo per divertimento e aspetto, usa una cornice per costruire il modulo.

Usiamo un telaio che puoi semplicemente collegare insieme e smontare di nuovo mentre nulla è ancora attaccato per renderlo più facile da portare in giro. Quindi taglia le parti con le seguenti misure (usando uno shaper o qualunque cosa tu abbia, guarda le nostre foto per un maggiore orientamento):

2 x Piatto superiore/inferiore: 28 x 52,5 cm con aggiunte di 15,5 x 5 cm al centro dei lati meno 3 x 3 cm di fori al centro delle aggiunte a 2 cm dalla fine.

2 x Piatto laterale: 28 x 66,5 cm con fori di 1,9 x 15,5 cm alle estremità che distano 5 cm dai bordi.

4 parti a U con un lato lungo di 10 cm e due lati di 8 cm larghi 3 cm. Per semplicità in realtà non hanno la forma di una U ma possono avere degli angoli.

Collega le parti insieme alle parti con i fori lunghi ai lati, le altre parti come inferiore e superiore e le piccole parti a U per tenerle insieme. Le parti U possono collegare insieme due di questi telai nel caso in cui si desideri espandere. Nel caso tu sia totalmente sicuro di volere un solo modulo puoi ovviamente modificarli;)

Tutto si adatta? Continua!

Nota: "destra" e "sinistra" nella descrizione si riferiranno ora al lato destro e sinistro del telaio come mostrato nell'immagine (visto dal retro del modulo poiché le piastre perforate sono l'estremità anteriore).

Passaggio 2: le piastre perforate

Formate delle lastre e foratele con la vostra sagomatrice o qualunque cosa possiate avere a disposizione, usiamo il layout in foto. Se lo desideri, dovresti essere in grado di utilizzare un layout diverso per i fori rispetto al nostro senza alterare l'effetto purché i tuoi fori non siano troppo grandi e i tuoi fori abbiano dimensioni diverse. Il piatto anteriore dovrebbe essere di 56 x 56 cm e la distanza dai fori dovrebbe essere di 5,5 cm su tutti i lati, il piatto più piccolo mobile 51 x 51 cm con una distanza di soli 0,5 cm.

Smontare il telaio e avvitare i 4 ganci nel telaio, sempre 2 sulla parte superiore e laterale destra del telaio. I ganci dovrebbero essere il più vicino possibile al bordo lungo dei pezzi del telaio. Quando si rimonta la cornice, la distanza dall'altra piastra più vicina dovrebbe essere di circa 5 cm (le immagini potrebbero aiutare).

Avvita la piastra più grande alla cornice agli angoli, segna in quale direzione girare la seconda piastra in modo che lo schema delle piastre sia identico. Vuoi davvero segnare questo.

Ora aggiungi il secondo piatto. Quindi tira gli elastici attraverso due dei fori nella tua piastra, attacca il resto della fascia attraverso l'anello risultante e appendi la piastra ai ganci che hai avvitato nel telaio. Nota: quali fori nella piastra devi usare dipende da i tuoi elastici. La piastra dovrebbe appendere circa una fila di fori sopra ea destra del modello della piastra più grande quando la gomma è in uno stato passivo. Basta provare alcuni fori e migliorare fino a quando la piastra non è nella posizione giusta.

Passaggio 3: un po' di vernice

Prendi un po' di vernice! Il nero (o un altro colore scuro) crea un bel contrasto con la luce all'interno.

Abbiamo deciso di utilizzare la vernice spray per distribuire la vernice in modo più uniforme. Se sei più creativo, sentiti libero.

Quindi rimuovi le lastre dal telaio, applica la vernice sui lati anteriori di entrambe le lastre forate e aspetta che si asciughi.

Passaggio 4: la pellicola/carta

Ora incolla la pellicola opaca o la carta sul retro del piatto più piccolo. Usiamo carta trasparente da un negozio di forniture artistiche, ma qualsiasi materiale che disperde la luce funzionerà.

Taglia dei piccoli fori nella carta in modo che gli elastici e le corde passino e fissa la carta sul retro del piatto (sul lato senza colore). Le stringhe verranno attaccate nel passaggio successivo, quindi dai un'occhiata a dove dovrebbero essere prima.

I LED non dovrebbero essere visibili come singoli LED in seguito, ma più come un bagliore generale, tutto a causa della carta.

Passaggio 5: i servi

Avvitare gli anelli di metallo nel telaio sul lato inferiore e sinistro. Dovrebbero essere al centro delle piastre e il più vicino possibile al bordo senza toccare la piastra perforata più piccola.

Per il servo usa una giunzione con un solo braccio e attacca un altro dei tuoi anelli di metallo al suo foro più esterno.

Ora collega i servi al tuo telaio. Taglia piccoli dadi di legno (circa 2 x 2 x 1,9 cm), avvitane due a ciascun servo come mostrato nell'immagine. Per prima cosa abbiamo praticato dei piccoli fori perché i nostri dadi si sarebbero spaccati facilmente e dovevamo stare un po' più attenti.

Sul lato sinistro e inferiore, attacca un pezzo di corda a un foro nel mezzo del tuo piatto più piccolo e dirigi l'altra estremità attraverso l'anello di metallo. Se vuoi usare il filato come ti suggeriamo, prendine diversi strati. Uno strato potrebbe essere sufficiente, ma dato che tutti gli strattoni sono su questi pezzi di corda, va bene essere un po' paranoici.

Avvitare i servi alla parte inferiore e sinistra del telaio utilizzando i dadi allegati (preforare nuovamente i fori se necessario). Il braccio dei servi dovrebbe essere all'altezza dell'anello di metallo e i servi devono essere distesi lateralmente. Quindi collegare la corda al cappio alla giunzione del servo. La stringa deve essere il più tesa possibile quando il servo è nelle sue posizioni predefinite.

Ora puoi iniziare a testare i servi con l'arduino. Se hai bisogno di aiuto su come collegare i servi al tuo arduino, fai riferimento allo schema del circuito al punto 8 (Chiusura della scatola).

Passaggio 6: microfono e sensore di distanza

Praticare un foro nell'estremità superiore della piastra perforata più esterna che sia abbastanza grande da farci passare il microfono. Fare attenzione a posizionare il microfono il più vicino possibile al bordo in modo che non tocchi la seconda piastra.

Dato che il nostro microfono era un po' debole, abbiamo inserito un amplificatore tra il microfono e l'arduino.

Abbiamo pensato che sarebbe stato bello far interagire un po' il modulo con le persone, quindi abbiamo aggiunto anche un sensore di distanza a ultrasuoni. Quando le persone si avvicinano al modulo possono rilevarlo e fare un piccolo spettacolo e cambiare il colore della luce - beh, siamo un po' vanitosi. Sicuramente aggiunge un po' di divertimento.

Passaggio 7: LED e alimentazione

Per rendere il tutto davvero fantastico, aggiungiamo la retroilluminazione. Solo 9 LED rendono il modulo davvero spettacolare in una stanza buia.

Prepara quindi 3 strisce con 3 LED al loro interno che in seguito verranno collegate per formare una striscia più lunga. Per due delle strisce, saldare cavi di circa 14-15 cm di lunghezza tra i LED e alle estremità. Per un uso più semplice abbiamo aggiunto i maschi ad entrambe le estremità. La terza striscia è preparata in modo simile ma con cavi e maschi solo a un'estremità, l'estremità libera sarà l'estremità della striscia complessiva. Fare attenzione se si utilizza il WS2812, hanno un bordo con l'etichetta DI (data in) e tre bordi con DO (data out). Si desidera collegare un fronte DO con il fronte DI del LED successivo. L'ultimo LED sulla terza striscia deve avere il suo bordo DI collegato con il LED prima e nessun cavo ai bordi DO.

Per attaccare i LED al telaio preparare 3 lunghi rettangoli di finnboard (usare un lasercutter o un cutter e un righello lungo, 52, 5 x 2 cm). Dovrebbero inserirsi verticalmente nel telaio, quindi misura prima, va bene se sono 2-3 mm troppo corti.

Attacca ogni striscia LED a uno dei rettangoli iniziando con il LED centrale al centro della finnboard. Segna su quali lati si trovano le estremità DI e DO delle strisce LED poiché non è più possibile vedere il lato inferiore dei LED.

Attacca i dadi di legno rimanenti a un'estremità di ciascun modulo LED usando una cucitrice. Il modulo terminale delle strisce necessita dei suoi dadi all'estremità DO (figura: numero 3), uno degli altri all'estremità DI (2) e l'altro all'estremità DO (1).

Avvita ora i moduli LED alla parte superiore della cornice a distanze uguali, posizionali vicino al bordo posteriore (quello senza le piastre). Il modulo 1 è a sinistra, 2 è al centro e 3 a destra. Se i tuoi dadi si dividono facilmente, ricorda di perforarli prima.

Collegare i moduli 1 e 2 in alto e i moduli 2 e 3 in basso. il modulo 1 ora dovrebbe avere un'estremità DI gratuita nella parte inferiore che puoi connettere con il tuo arduino per i test. Ha bisogno di 5 V e nessuna resistenza per l'alimentazione. Si noti che l'ingresso dati necessita di un pin analogico e non deve essere collegato direttamente ma con un resistore da 470 Ohm nel mezzo. Se non ne metti uno tra il primo LED nella striscia è molto probabile che crolli. Fare riferimento allo schema del circuito al punto 8 (Chiusura della scatola).

Se vuoi provare i LED usa la libreria Adafruit Neopixel, è abbastanza facile da capire.

Purtroppo l'arduino non ha ancora l'alimentatore. Quindi è necessario l'alimentatore, collegare l'arduino GND con la massa dell'alimentatore e l'alimentazione con il pin VIN. Il layout del circuito nel passaggio 8 ti aiuterà.

Passaggio 8: chiudere la scatola

Assicurati che l'elettronica sia collegata come sul layout del circuito. L'alimentazione potrebbe variare a seconda della tensione di ingresso. È importante ricordare, tuttavia, che l'alimentazione, che fornisce i sensori, i servi e la retroilluminazione non dovrebbe fluire attraverso l'arduino, ma che ciascuno di essi riceva una tensione appropriata (arduino 7-12 V, sensori ecc. 6-7 V) da la fornitura e sono collegati al terreno comune. Ciò è dovuto al fatto che l'arduino non è costruito per gestire correnti superiori a 1 Ampere.