First_Encounter_: 10 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

First_Encounter_ é uma instalação interativa baseada em Arduino, desenvolvida para o curso Design e Realização de Interação Física na KTH em Estocolmo. First_Encounter_ é uma instalação de arte suspensa que consiste, em nosso caso, em 20 módulos triangulares. Uma vez que o código usado também é modular, depende de você e da capacidade de cálculo do Arduino determinar quantos triângulos deseja para sua versão.

Trabalhar duro em seu próximo projeto requer música, esta é a lista de reprodução First_Encounter_:

• Você ainda não viu nada - Bachman-Turner Overdrive
• Coisas quentes - Donna Summer
• You Oughta Know - Alanis Morissette
• Lemon Tree - Fools Garden
• Cegado pela luz - Manfred Mann's Earth Band
• More Than a Feeling - Boston
• Venha Juntos - Os Beatles
• Chutes bombeados - Promova as pessoas
• Fio a fio - Razorlight
• Palavras - Bee Gees
• A contagem regressiva final - Europa

Etapa 1: Coisas interessantes

Os suprimentos de que você precisa. A quantidade exata de que você precisa dependerá do número de triângulos que deseja fazer:

• Madeira para corte a laser, 4 mm de espessura
• Acrílico branco leitoso para corte a laser (2 mm)
• Cola de madeira
• Lixa
• Faixa de LED NeoPixels, 30 LEDs por metro, 6 metros (180 LEDs)
• Folha de alumínio
• Fios elétricos - ± 70 metros várias cores
• Fita isolante
• Servos - 10x
• Terminais de parafuso - 170 usados
• Parafusos pequenos ± 8 mm de comprimento - 80 usados
• Arduino UNO
• Placa de breakout MPR121 Capsense - 2x
• Placa de breakout servo PCA9685
• Pano preto
• Cola quente
• Fonte de alimentação 5V 12A

Etapa 2: Você deve saber

A espessura do acrílico e da madeira, bem como o tamanho do triângulo são muito importantes.

Embora existam tiras de LED de Neopixel com 5 mm de espessura, sentimos que elas não eram brilhantes o suficiente para o propósito. Usamos tiras de LED de 10 mm de largura e acrílico de 2 mm de espessura, totalizando 12 mm. Portanto, a espessura da parede também precisa ser de 12 mm, para que o design funcione, no nosso caso resultando em 3 camadas de madeira de 4 mm.

O tamanho do triângulo também depende da faixa de LED que você possui ou da quantidade que deseja soldar. Queríamos 9 LEDs por triângulo e optamos por uma tira de Neopixel de 30 LEDs por metro para acomodar um triângulo maior e reduzir a quantidade de solda. Com esta configuração, 3 LED caberiam precisamente dentro do triângulo sem a necessidade de solda extra. Com o rolo padrão de 60 LEDs por metro, você precisa fazer triângulos menores ou usar mais LEDs por lado ou fios de solda entre os LEDs individuais.

Etapa 3: Limoeiro

O caso do First_Encounter_ consiste em um total de 5 peças, que cortamos com um cortador a laser. A placa frontal branca é uma peça de acrílico branco leitoso, as paredes da caixa são constituídas por 3 triângulos individuais e, finalmente, há a placa traseira de madeira. Incluído com esta etapa, há um arquivo do Illustrator que pode ser usado para cortar as formas a laser.

Para cada triângulo desejado, você precisa colar os triângulos da parede. O maior triângulo fica na parte inferior e o menor no topo para formar uma escada. Certifique-se de que o interior da parede é o mais plano possível, caso contrário a faixa de LED não se encaixará corretamente.

Depois que a cola secar, lixe a parte externa da parede e as laterais da placa traseira em um ângulo de cerca de 30 graus. Isso permitirá o movimento que queremos ter. Tente mantê-lo o mais simétrico e semelhante possível para garantir o movimento adequado. Se quiser, pode (spray) pintar a madeira agora para obter um acabamento melhor no final.

Etapa 4: cego pela luz

Nossos Neopixels vêm em uma caixa à prova d'água, que precisa ser removida para que a tira se encaixe no triângulo. Corte a tira de LED no comprimento que você precisa para seus triângulos, no nosso caso 9 LEDs de comprimento. No lado da entrada, conforme indicado pelas setas, solde os fios em todos os três pontos de contato (preto = terra, amarelo = entrada de dados, vermelho = saída de dados na imagem). Do outro lado, o lado da saída, solde apenas um fio para o ponto de contato de 'saída de dados' (verde = saída de dados na imagem). Certifique-se de que os fios passam ao longo do lado da faixa de LED (veja a imagem), caso contrário, eles não vão caber! Os fios devem ter cerca de 12 cm de comprimento.

Isole os terminais com fita isolante para evitar curto-circuitos, porque eles serão pressionados juntos.

Finalmente, após cada grupo de 3 LEDs, dobre a tira nos pontos de corte para formar um triângulo.

Etapa 5: mais do que um sentimento

A maneira pela qual o First_Encounter detecta é por meio de sensoriamento capacitivo ou capsense. Para que o capsense funcione com a maior precisão possível, precisamos de uma grande massa de metal, de preferência cobre. No entanto o coper é bastante caro, por isso usamos papel alumínio dobrado.

A folha de alumínio deve ser dobrada em um triângulo, de preferência um pouco maior do que o espaço dentro da parede. Escolhemos 24 camadas para nossa versão. A maneira mais fácil é usar os triângulos de resíduos da parede, são exatamente do tamanho do interior da parede, portanto se dobrar corretamente, o triângulo vai crescer um pouco.

Coloque-os em forma de S, conforme mostrado na imagem, o que torna uma maneira relativamente fácil de dobrar o triângulo. Se você precisar fazer muitos triângulos, pode ser útil colá-los com fita adesiva. No final da forma de S, você deve estender dois dos lados do triângulo, isso o manterá dobrado depois. Em seguida, marque a folha de alumínio onde você precisa cortar e use uma tesoura para realmente cortá-la. Isso mantém os cortes mais limpos do que quando se usa uma faca.

Ao começar a dobrar, você pode usar um dos triângulos residuais para obter o tamanho aproximado das primeiras (poucas) dobras corretas. Ao dobrar, mantenha o lado mate da folha para dentro e o lado reflexivo do lado de fora, a luz LED fica melhor refletida para fora desta forma.

Em seguida, faça um furo (você pode usar um perfurador de papel simples, se necessário) no triângulo dobrado, aproximadamente no mesmo lugar que o furo na placa traseira. Dobre para trás duas das camadas e prenda um fio com uma parte grande e descascada. Dobre o triângulo novamente e certifique-se de que o fio saia do orifício depois. A parte não desencapada do fio deve ter cerca de 10 cm de comprimento. Finalmente, adicione um pouco de fita (elétrica) às bordas do orifício, isso evita que rompam quando os fios são empurrados 6

Etapa 6: venha junto

Antes de continuar, pode ser útil testar se as tiras de LED estão soldadas corretamente.

A maneira mais fácil de montagem é colocar os triângulos da parede lixada na mesa, com o lado mais largo para cima. Coloque o triângulo de acrílico dentro da parede e certifique-se de que vai até a mesa. Em seguida, coloque a tira de LED e cole tudo junto por dentro com uma pistola de cola quente.

Em seguida, coloque fita isolante nas bordas, para evitar o contato acidental entre o alumínio e a faixa de LED. Puxe os fios da faixa de LED através do orifício no alumínio e prenda o alumínio no triângulo.

Agora pegue o pano e faça o layout da forma que deseja fazer com as placas traseiras dos triângulos. Deixe um pequeno espaço entre o triângulo para aumentar o movimento. Em seguida, cole as placas traseiras na roupa naquele local e corte o pano um pouco no local do orifício da placa traseira.

Por fim, puxe os fios e aparafuse os triângulos no lugar.

Etapa 7: chutes bombeados

Agora que tudo está montado, vamos adicionar movimento à estrutura. O movimento será regulado por um total de 10 servos. Também adicionamos terminais de parafuso na parte de trás de cada triângulo, desta forma o sistema pode ser mais ou menos modular e fácil de reparar. Um aviso importante aqui, é certificar-se de que os fios que saem dos terminais aparafusados vão para cima ao pendurar, para não interferir no movimento.

Por questões de peso, decidimos colar os servos em um pequeno pedaço de madeira e aparafusar esse pedaço no triângulo. Também colocamos as conexões de 5 V e as conexões de aterramento do servo e da faixa de LED de cada triângulo no mesmo terminal de parafuso, desta forma apenas um fio de 5 V e um fio de aterramento passam para cima de cada triângulo.

Etapa 8: fio a fio

O esquema de fiação parece bastante complicado, mas na verdade é muito factível. A alimentação foi dividida em 5 grupos, 1 grupo para o Arduino e placas de breakout e 4 grupos para toda a instalação. A numeração dos triângulos começa no triângulo superior esquerdo, se olhado de frente. É por isso que a numeração no esquema parece invertida.

Em essência, de cada painel, 4 fios vão até o topo:

• 2 fios para a alimentação (5 V e terra) de ambos os LEDs e o servo ocasional.
• 1 fio para a saída de dados capsense
• 1 fio para a entrada de dados servo

É muito importante que o primeiro fio capsense do triângulo seja conectado à primeira placa capsense e ao primeiro ponto de entrada. Eles têm que estar em ordem, caso contrário a iluminação dos LEDs não funcionará corretamente. Os LEDs são conectados em série (fio verde passando pelos triângulos), portanto, o capsense e o número do painel precisam corresponder, o mesmo também é verdadeiro para os servo motores.

Montamos a fonte de alimentação e vários terminais de parafuso em uma estrutura de madeira, desta forma o efeito do movimento nas conexões seria minimizado.

Quando a fiação estiver pronta, você pode colocar as cabeças dos servos e conectá-las aos triângulos conectados.

Etapa 9: Palavras

Este é o código do Arduino

Coloque o número de triângulos que você construiu aqui:

# define N_TRIANGLES 20

Coloque o número de servos que você usou aqui:

#define N_SERVOS 10

Coloque o número de LEDs que você usou aqui:

# define N_LEDs 180

A velocidade de animação desejada (triângulo ficando branco):

#define hueSpeed 2

Etapa 10: a contagem regressiva final

Obrigado e divirta-se