Акустик хананы модуль SonicMoiré: 8 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Энэхүү "SonicMoiré" хананы модуль нь wikihouses -тэй нийцтэй байхаар хийгдсэн бөгөөд бид үүнийг фасадны нэг хэсэг болгон ашиглахаар төлөвлөж байна. Үүний өмнөх зорилго нь тодорхой давтамжийг дуу чимээний спектрээс шүүж, улмаар өрөөн доторх дуу чимээг багасгах эсвэл багасгах явдал байв. гаднаас нь сонсдог дуу. Хэрэв таны хана бүхэлдээ ийм модулиар хийгдсэн бол үр нөлөө нь хамгийн сайн байх болно (мөн танай өрөө үнэхээр тансаг харагдах болно:)).

Энэхүү төсөл нь Multimodal Media Madness 2014 -ийн нэг хэсэг байсан бөгөөд үүнийг компьютерын тусламжтайгаар архитектурын дизайн (CAAD), RWTH Ахен их сургуулийн медиа тооцоолох бүлгийн дарга нар зохион байгуулжээ. Ухаалаг арьстай болохын тулд энэ хуудсыг үзнэ үү:

Модуль нь хүрээнээс бүрдэнэ (хэрвээ та вики байшинтай бол үүнийг оронд нь барьж болно), урд үзүүрт нь хоёр цоолсон хавтан байрлуулж, нэгийг нөгөө рүү нь нүүлгэж болно. Цооногууд шилжих үед үүсдэг янз бүрийн формацууд нь дуу чимээний спектрээс тодорхой давтамжийг шүүх ёстой. Үүнийг Moiré эффект гэж нэрлэдэг бөгөөд энэхүү санаа нь Helmholtz шингээгч (цоолсон хавтан хувиргагч) дээр суурилдаг.

Бид харааны эффект хийхийн тулд арын гэрэлтүүлэг нэмсэн. Модуль үнэхээр ховсдом харагдаж байна;)

Энэ бол амралтын өдрийн төслөөс арай илүү ажил боловч бид танд бичсэн програм хангамжаа өгч байгаа тул та цаг хэмнэх болно. Хэрэв та үүнийг илүү том төсөл болгохыг хүсч байвал та өөрийн програм хангамжийг бичиж болно.

Материал:

Хүрээнд зориулсан мод (1.8 см өргөн)

2 цоолсон хавтан ба арын хавтангийн мод (2мм)

Финнборд (2 мм хэмжээтэй, LED -ийг холбох зориулалттай модон целлюлозын хавтан/картон

Амрах модны хэсгийг 7 жижиг шоо болгон хуваана (2 x 2 x 1.9 см)

Ардуино Уно

Arduino SpectrumShield-v14 (Sparkfun)

Нимгэн микрофон (үүр)

Расбери Пи Б.

Микро USB USB кабель

Цахилгаан хэрэгслийг холбох кабель

470 Ом эсэргүүцэл

Талхны самбар

9 RGB LED WS2812 (эсвэл бидний ашиглаж байсан Adafruit NeoPixel номын санг дэмждэг бусад LED)

LED -ийг гагнах кабель ба эрэгтэй (хэрэв та урьдчилан бэлтгэсэн LED тууз ашиглахгүй бол)

HC-SR04 хэт авианы зайн мэдрэгч

Шураг

Жижиг шураг дэгээ, гогцоо

Өрхийн резинэн тууз

Нимгэн, нэлээд хүчтэй утас (утас хийх болно)

2 Servos Hitech HS 311 (эсвэл таны модон хавтангийн жингээс хамаарч өөр загвартай бол биднийх <400 гр)

Мэт тугалган цаас эсвэл цаас (ойролцоогоор 50х50 см)

Будаг (илүү тод харагдуулахын тулд бид хар өнгийг сонгодог)

Тууз ба шингэн цавуу

DC тэжээлийн хангамж (6-12 В, 2 А)

Хэрэв та 12 В хүчдэлтэй бол LED, servo болон мэдрэгчийн хувьд 6 В хүртэл хүчдэл хувиргагч хэрэгтэй болно.

Хэрэгсэл:

Хэлбэржүүлэгч (эсвэл өөр хувилбар)

Ласеркуттер (эсвэл өөр хувилбар)

Халив ба утасгүй халив

Өрөмдлөг

Гагнуурын төмөр ба дагалдах хэрэгсэл (хэрэв та ашиглахад бэлэн LED туузтай бол шаардлагагүй)

Алхам 1: Хүрээ

Хэрэв танд бидэн шиг модульд барьсан (вики) байшин байхгүй бол эсвэл үүнийг зөвхөн хөгжилтэй, үзэмжтэй болгохыг хүсвэл модулийг бүтээхдээ хүрээ ашиглаарай.

Бид танд зүгээр л холбож, салгаж авах боломжтой хүрээ ашиглаж байгаа бөгөөд үүнийг зөөвөрлөхөд хялбар болгохын тулд юу ч хавсаргаагүй байна. Тиймээс хэсгүүдийг дараах хэмжүүрээр хайчилж ав (илүү сайн чиглүүлэхийн тулд манай хэлбэрийг ашиглаарай.

2 х Дээд/Доод хавтан: 28х52.5 см хэмжээтэй, хажуу талуудын дунд 15.5 х 5 см хэмжээтэй нэмэлтүүд нь төгсгөлөөс 2 см зайд 3х3 см хэмжээтэй нүхийг хасна.

2 х Хажуугийн хавтан: 28 х 66.5 см хэмжээтэй, ирмэгээс 5 см зайд төгсгөлд нь 1.9 х 15.5 см хэмжээтэй нүхтэй.

Нэг урт тал нь 10 см, хоёр тал нь 8 см өргөнтэй 4 х U хэсэг. Энгийн байхын тулд тэдгээр нь U шиг хэлбэртэй байдаггүй, гэхдээ булантай байж болно.

Эд ангиудыг хажуу талдаа урт нүхтэй, бусад хэсгийг доод ба дээд, жижиг U хэсгүүдийг хооронд нь холбож залгаарай. Хэрэв та өргөжүүлэхийг хүсч байвал U хэсгүүд нь эдгээр хоёр хүрээг холбож болно. Хэрэв та ганцхан модулийг хүсч байгаа гэдэгт бүрэн итгэлтэй байгаа бол мэдээж өөрчилж болно;)

Бүх зүйл тохирсон уу? Үргэлжлүүлэх!

Анхаарна уу: тайлбар дахь "баруун" ба "зүүн" нь одоо зураг дээр үзүүлсэн шиг хүрээний баруун ба зүүн талыг хэлнэ (модулийн ар талаас харсан).

Алхам 2: Цоолсон ялтсууд

Хавтан хэлбэржүүлж, хэлбэржүүлэгчээр эсвэл өөрт байгаа бүх зүйлээр цоолж, бид зурган дээрх схемийг ашиглана. Хэрэв та хүсвэл нүхнүүд чинь хэтэрхий том биш, нүхнүүд нь өөр өөр хэмжээтэй байвал эффектээ өөрчлөхгүйгээр нүхний хувьд өөр өөр схемийг ашиглах боломжтой байх ёстой. Урд талын хавтан нь 56 х 56 см, нүх хүртэлх зай нь бүх талаасаа 5.5 см, хөдлөх жижиг хавтан нь 51 х 51 см, ердөө 0.5 см зайтай байх ёстой.

Хүрээг салгаж, 4 дэгээг хүрээ рүү шургуулж, хүрээний дээд ба баруун талд үргэлж 2 байлгана. Дэгээ нь хүрээний хэсгүүдийн урт ирмэг рүү аль болох ойр байх ёстой. Хүрээг дахин нэгтгэх үед бусад хавтангийн ойролцоо зай ойролцоогоор 5 см байх ёстой (зураг тусалж магадгүй юм).

Илүү том хавтанг булан дээрээ хүрээ рүү шургуулж, хоёр дахь хавтангаа аль чиглэлд эргүүлэхээ тэмдэглээд хавтангийн хэв маяг ижил байх болно. Та үүнийг үнэхээр тэмдэглэхийг хүсч байна.

Одоо хоёр дахь хавтанг нэмнэ үү. Тиймээс резинэн туузыг тавагныхаа хоёр цооногоор татаж, үлдсэн хэсгийг туузаар холбож, хавтанг хүрээ рүү зүүсэн дэгээ дээрээ дүүжлээрэй. таны резинэн тууз. Резин нь идэвхгүй төлөвт байх үед хавтан нь том хавтангийн хэв маягийн баруун ба баруун талд ойролцоогоор нэг эгнээ нүх өлгөх ёстой. Зүгээр л зарим нүхийг туршиж үзээд хавтанг зөв байрлалд оруулах хүртэл сайжруулаарай.

Алхам 3: Зарим будаг

Жаахан будаг аваарай! Хар (эсвэл өөр бараан өнгө) нь доторх гэрлийг сайн ялгаж өгдөг.

Бид будгийг илүү жигд тараахын тулд шүршигч будаг ашиглахаар шийдсэн. Хэрэв та илүү бүтээлч байвал чөлөөтэй байгаарай.

Тиймээс хавтангуудыг хүрээнээсээ дахин гаргаж аваад будагаа хоёр цоолсон хавтангийн урд талд түрхээд хаттал нь хүлээнэ үү.

Алхам 4: Тугалган цаас/цаас

Одоо та царцсан тугалган цаас эсвэл цаасыг жижиг хавтангийн ар талд наалдуулна. Бид урлагийн хангамжийн дэлгүүрийн тунгалаг цаасыг ашигладаг боловч гэрэл цацдаг аливаа материал ажиллах болно.

Цаасандаа жижиг нүх хайчилж ав, ингэснээр резинэн тууз, утаснууд дамжиж, цаасыг хавтангийн ар талд наана (өнгөгүй тал руу). Дараагийн алхамд мөрүүдийг хавсаргах тул өмнө нь хаана байх ёстойг анхаарч үзээрэй.

LED нь дараа нь тус тусдаа LED хэлбэрээр харагдах ёсгүй, гэхдээ цаасны ачаар ерөнхий гэрэлтдэг.

Алхам 5: Серво

Металл гогцоог доод ба зүүн талын хүрээ рүү шургуул. Тэдгээр нь ялтсуудын дунд байх ёстой бөгөөд жижиг цоолсон хавтан дээр хүрэлгүйгээр аль болох ирмэг дээр байх ёстой.

Сервогийн хувьд зөвхөн нэг гараараа холбогчийг ашиглаж, нөгөө төмөр гогцоогоо хамгийн гадна талын нүхэнд бэхлээрэй.

Одоо servos -ийг хүрээ рүүгээ холбоно уу. Модны жижиг шоо хайчилж ав (ойролцоогоор 2 x 2 x 1.9 см), зураг дээр үзүүлсэн шиг хоёр хэсгийг нь серво болгонд шургуул. Бидний шоо амархан хуваагдаж, арай илүү болгоомжтой байх ёстой учраас бид эхлээд жижиг нүх өрөмдсөн.

Зүүн ба доод талд жижиг хавтангийнхаа дунд байгаа нүхэнд утас холбож, нөгөө үзүүрийг нь металл гогцоонд чиглүүлнэ. Хэрэв та утас ашиглахыг хүсч байвал үүнийг хэд хэдэн давхаргаар аваарай. Нэг давхарга хангалттай байж болох ч бүх татлага эдгээр утсан дээр байгаа тул жаахан гаж донтон байх нь зүгээр юм.

Сервүүдийг хавсаргасан шоо ашиглан хүрээний доод ба зүүн талд шургуулна (шаардлагатай бол нүхийг дахин урьдчилан цутгах). Сервогийн гар нь металл гогцооны өндөр дээр байх ёстой бөгөөд servos нь хажуу тийш хэвтэж байна. Дараа нь мөрийг servo splice дээрх гогцоонд хавсаргана. Серво нь анхдагч байрлалд байх үед мөр нь аль болох чанга байх ёстой.

Та одоо servo -г arduino ашиглан туршиж эхлэх боломжтой. Хэрэв танд servo -ийг arduino руу хэрхэн холбох талаар тусламж хэрэгтэй бол 8 -р алхам дахь хэлхээний схемийг үзнэ үү (Хайрцгийг хаах).

Алхам 6: Микрофон ба зайны мэдрэгч

Гадна талын цоолсон хавтангийн дээд үзүүрт нүх өрөмдөж, микрофоноо нэвтлэх боломжтой. Хоёрдахь хавтан дээр хүрэхгүй байхын тулд микрофоныг аль болох ойрхон ирмэг дээр нь тавих хэрэгтэй.

Манай микрофон жаахан сул байсан тул микрофон ба ардуино хоёрын хооронд өсгөгч тавив.

Бид модулийг хүмүүстэй харьцах нь зүйтэй гэж бодсон тул хэт авианы зайн мэдрэгчийг нэмсэн. Хүмүүс модулийн ойролцоо ирэхэд үүнийг илрүүлж, бага зэрэг шоу хийж, гэрлийн өнгийг өөрчилж чадна - бид дэмий хоосон байна. Энэ нь жаахан зугаа цэнгэлийг нэмэх нь дамжиггүй.

Алхам 7: LED ба цахилгаан хангамж

Бүх зүйлийг үнэхээр гайхалтай харагдуулахын тулд бид арын гэрэлтүүлэг нэмдэг. Ердөө 9 LED нь модулийг харанхуй өрөөнд үнэхээр гайхалтай харагдуулдаг.

Тиймээс 3 LED бүхий 3 туузыг бэлтгэж, дараа нь холбож урт тууз үүсгэнэ. Хоёр туузны хувьд LED хооронд болон төгсгөл хүртэл 14-15 см урттай гагнуурын кабель. Ашиглахад хялбар болгохын тулд бид хоёр үзүүрт эрчүүдийг нэмж оруулав. Гурав дахь зурвасыг ижил төстэй байдлаар бэлтгэсэн боловч кабель ба эрэгтэй нь зөвхөн нэг үзүүртэй байвал чөлөөт төгсгөл нь бүх зурвасын төгсгөл болно. Хэрэв та WS2812 -ийг ашиглаж байгаа бол болгоомжтой байгаарай, тэдгээр нь DI (өгөгдөл оруулах) гэсэн гурван ирмэг, DO (өгөгдөл гарах) гэсэн гурван ирмэгтэй байна. Та DO ирмэгийг дараагийн LED -ийн DI ирмэгээр холбохыг хүсч байна. Таны гурав дахь зурвас дээрх хамгийн сүүлийн LED нь DI ирмэгийг LED -тэй холбох ёстой бөгөөд DO ирмэг дээр кабель байхгүй байх шаардлагатай.

LED -ийг хүрээ рүү холбохын тулд 3 урт тэгш өнцөгт хавтанг бэлдээрэй (52, 5 х 2 см хэмжээтэй лазер, таслагч, урт захирагч ашиглана уу). Тэдгээр нь таны хүрээн дээр босоо байдлаар багтах ёстой тул эхлээд 2-3 мм хэт богино байвал сайн.

LED тууз бүрийг хавтангийн дунд талын дунд LED -ээс эхлэн тэгш өнцөгтүүдийн аль нэгээр нь наа. LED туузны DI ба DO төгсгөлүүд аль талдаа байгааг та LED -ийн доод талыг харах боломжгүй байгаа тул тэмдэглээрэй.

Үлдсэн модны шоог үдэгч ашиглан LED модуль бүрийн нэг үзүүрт холбоно. Туузны төгсгөлийн модуль нь DO төгсгөлд (зураг: дугаар 3), DI (2) төгсгөлд үлдсэн нэг нь, DO төгсгөлд (1) байх ёстой.

Одоо LED модулийг хүрээнийхээ дээд хэсэгт ижил зайд шургуулж, арын ирмэгийн ойролцоо байрлуулна (ялтсгүй мод). Модуль 1 зүүн талд, 2 нь дунд, 3 нь баруун талд байна. Хэрэв таны шоо амархан хуваагдвал эхлээд өрөмдөхөө мартуузай.

1 ба 2 -р модулийг дээд талд, 2 ба 3 -р модулийг доод хэсэгт холбоно уу. 1 -р модуль нь доод хэсэгт үнэгүй DI төгсгөлтэй байх ёстой бөгөөд үүнийг туршихын тулд arduino -той холбож болно. Цахилгаан тэжээлд 5 В ба эсэргүүцэлгүй байх шаардлагатай. Мэдээллийн оролтонд аналог зүү хэрэгтэй бөгөөд шууд холбогдоогүй байх ёстой, гэхдээ 470 Ом эсэргүүцэлтэй байх ёстой. Хэрэв та зурвас дахь анхны LED -ийг хооронд нь тавихгүй бол нурах магадлал өндөр байна. 8 -р алхам дахь хэлхээний схемийг үзнэ үү (Хайрцгийг хаах).

Хэрэв та LED -ийг туршихыг хүсвэл Adafruit Neopixel номын санг ашиглаарай, үүнийг ойлгоход тун хялбар юм.

Харамсалтай нь arduino хараахан цахилгаан хангамжгүй байна. Тиймээс танд тэжээлийн хангамж хэрэгтэй, arduino GND -ийг тэжээлийн эх үүсвэрт холбож, VIN зүүгээр холбоно уу. 8 -р алхам дахь хэлхээний схем танд туслах болно.

Алхам 8: Хайрцгийг хаах

Цахилгаан хэрэгслийг хэлхээний зохион байгуулалт шиг холбосон эсэхийг шалгаарай. Цахилгаан хангамж нь таны оролтын хүчдэлээс хамаарч өөр өөр байж болно. Таны мэдрэгч, servo болон арын гэрлийг тэжээх хүч нь arduino-ээр дамжих ёсгүй, гэхдээ тэдгээр нь тус бүрээс зохих хүчдэлийг (arduino 7-12 V, мэдрэгч гэх мэт 6-7 V) авдаг гэдгийг санах нь чухал юм. нийлүүлэлт ба нийтлэг газарт хавсаргасан болно. Энэ нь arduino нь 1 амперээс дээш гүйдэлтэй ажиллах чадваргүйтэй холбоотой юм.