ایجاد صدای الکترونیکی با گچ رسانا: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

به دنبال پروژه blorgggg در مورد مدار سیلیکون رسانا ، تصمیم گرفتم در آزمایش خودم با فیبر کربن شرکت کنم. به نظر می رسد ، شکلی که از گچ تزریق شده با الیاف کربن خارج شده است نیز می تواند به عنوان یک مقاومت متغیر استفاده شود! با چند میله مسی و چند برنامه نویسی سریع ، می توانید از فرم گچی رسانای خود به عنوان یک حسگر استفاده کنید که در این مثال خاص ، برای تولید صدا استفاده می شود.

کاربرد این فرم تجربی بسیار فراتر از ایجاد خود صدای الکترونیکی است. من این پروژه را به امید گسترش امکان مدارات به اشتراک می گذارم. لوازم الکترونیکی همیشه مجبور نیستند در یک ظرف مرتب و براق زندگی کنند. همچنین می توان تصور کرد که آنها در مجسمه ها ، مواد ، فرم ها و اشیاء روزمره وجود دارند-و ما با طرز فکر ایجاد جایگزینی برای دستگیره ها ، ورودی ها یا دکمه ها وارد این پروژه می شویم. ما ساختاری برای مدار ایجاد خواهیم کرد که نامشخص و پر از شگفتی است. و بنابراین بدون هیچ گونه توضیح بیشتر ، در اینجا برخی از مواردی است که باید آماده کنید.

مواردی که برای بازیگری نیاز دارید:

• ماسک گرد و غبار (برای طول عمر ریه ها بسیار مهم است !!!)
• هر نوع قالب ریخته گری. من از قالبی که با استفاده از سیلیکون Smooth-On ، با شکل LED بزرگ شده ساخته ام ، استفاده می کنم. در صورت عدم وجود ، می توانید یک قالب از قبل تهیه کنید (اگر نگران شکل ها نیستید ، حتی یک کاپ کیک/قالب یخ هم این کار را می کند) یا آموزش های مختلف نحوه کار را مشاهده کنید.
• گچ (هر نوع ، اما من USG Hydrocal را ترجیح می دهم زیرا قوی و بادوام هستند)
• 2 فنجان اندازه گیری (1 لیتر و 8 اونس)
• مخلوط کردن چوب ها
• فیبر کربن خرد شده مخلوط (موجود در eBay)
• سوخت الکل تغییر یافته (می توانید آن را در یک فروشگاه عرضه پیدا کنید)

مواردی که برای ایجاد مدار لازم است:

• Arduino Uno/Nano و کابل های USB مربوط به آنها
• تخته نان بدون لحیم
• مولتی متر
• میله مسی (1/16 " - 1/8") و یک مته با یک مته با ضخامت یکسان میله
• سیم های چند رنگ (من از سیم سیلیکونی Striveday 22 سنج به دلیل خاصیت کشسانی استفاده می کنم)
• مقاومت های 22k
• نوار برقی

برنامه های مورد نیاز در رایانه:

• آردوینو IDE
• Pd-Extended (زبان برنامه نویسی صدا) و پوشه convert.zip (بعداً استفاده می شود)

شروع کنیم!

مرحله 1: اندازه گیری گچ

بهترین روش برای اندازه گیری حجم گچ ، پر کردن قالب با آب و سپس ریختن آن آب بر روی یک ظرف اندازه گیری است. در مورد من ، متوجه شدم که حجم فرم من تقریباً 11 اونس است. با این شماره ، برگه اطلاعات گچ خود را بررسی می کنم و می فهمم که چقدر آب و گچ نیاز دارم. این نسبت با هر محصول گچ متفاوت است ، بنابراین دوبار بررسی کنید. در مورد استفاده از USG Hydrocal برای ریختن فرم من ، به 8 اونس نیاز دارم. آب و 11 اونس از گچ

یک فنجان لیتر را با مقدار آب مورد نیاز خود و یک فنجان دیگر را با مقدار مناسب گچ پر کنید.

مرحله 2: آماده سازی فیبر کربن

هرچه فیبر کربن بیشتر در گچ شما قرار داده شود ، گچ رساناتر خواهد بود. با این حال ، در یک نقطه خاص ، غلظت بالای فیبر کربن با یکپارچگی ساختاری گچ تداخل ایجاد می کند و در اختلاط مشکل ایجاد می کند. برای 11 اونس از گچ ، متوجه شدم که تزریق 1.5 قاشق چایخوری فیبر کربن برای رسانایی آن حتی پس از خشک شدن گچ کافی است. بنابراین من پیشنهاد می کنم از حدود 1.5 تا 2 قاشق چایخوری فیبر کربن / 10 اونس استفاده کنید. از گچ

این مقدار فیبر کربن را در 8 اونس قرار دهید. فنجان را اندازه گیری کنید و آن را کمی با الکل تغییر شکل دهید. یک چوب مخلوط کن بردارید و فیبر کربن را هم بزنید تا هیچ تکه ای قابل مشاهده باقی نماند - باید بسیار شبیه تصویر بالا باشد. الکل اضافی را بریزید و بگذارید یک ثانیه بماند (اما نه تا زمانی که الکل خشک شود ، زیرا فیبر کربن دوباره به خود می چسبد!)

فیبر کربن را در ظرف یک لیتری با آب داخل آن بریزید.

مرحله 3: مخلوط کردن گچ

استفاده از ماسک گرد و غبار را فراموش نکنید

شروع به پاشیدن پودر گچ در آب پر از فیبر کربن ، به طور مداوم و در حال هم زدن مداوم کنید. این امر باعث می شود که فیبر کربن به طور مداوم در داخل آب پراکنده شود. مراقب توده های گچ و تکه های الیاف کربن باشید و آنها را با چوب مخلوط کننده روی دیواره ظرف جدا کنید. این کار را ادامه دهید تا زمانی که در حین مخلوط کردن کمی مقاومت احساس کردید و مخلوطی از قوام شبیه به شیرک شیک شروع شد. وقتی این اتفاق می افتد ، مطمئن شوید که دیگر الیاف کربن خوشه ای وجود ندارد.

به دو شرط باید توجه کرد:

1. هنگامی که آب با گچ اشباع می شود ، گچ اضافی که پاشیده می شود دهانه ها و جزایر روی سطح ایجاد می کند. به افزودن گچ ادامه دهید تا زمانی که جزایر گچ جذب آب و تشکیل دهانه ها را متوقف کنند.
2. همانطور که مخلوط را هم می زنید ، رشته های فیبر کربن باید در یک الگوی جریان حرکت کنند که از جهت هم زدن پیروی می کند.

پس از برآورده شدن این دو شرط ، گچ را به شدت در قالب بریزید. این امر باعث می شود که رشته های فیبر کربن به یکدیگر متصل شوند ، بنابراین اتصال هدایت را ایجاد می کند.

مرحله 4: ساخت اتصالات

در حالی که منتظر درمان گچ هستید ، می توانید ساخت اتصال دهنده مسی را شروع کنید. دو نوع اتصال وجود دارد:

1. آنچه از تخته نان خارج می شود و مقادیر را اندازه گیری می کند

طول کابل را در حدود 12 "-18" قطع کنید. نوار 2 اینچی کابل را در یک سر و حدود 1/2 اینچ را در طرف دیگر قرار دهید. رشته های سیم را در انتهای 2 اینچی پخش کرده و پخش کنید و آنها را در اطراف میله مسی بچرخانید و تقریباً تا نصف طول آن برسید. روی رشته های سیم را در اطراف آن بچسبانید و اطمینان حاصل کنید که سیم کاملا محکم به سیم محکم شده است. میله. پس از حدود 2 دقیقه خنک شدن ، قسمت لحیم شده را با نوار الکتریکی بپیچید. انتهای دیگر را محکم بچرخانید تا بتوان آن را درون نان برد قرار داد. (اختیاری: همچنین می توانید انتهای کوتاه را به یک تکه سیم جامد لحیم کنید / سیم جامپر ، زیرا آنها با تخته نان بدون لحیم بیشتر دوست هستند)

برای این آموزش ، توصیه می کنم 4 عدد از این کانکتورها را بسازید ، زیرا کدی که من ارائه دادم برای 4 کانکتور ساخته شده است.

2. یکی که اشکال مختلف گچ را به هم متصل می کند

اساساً همانطور که در بالا ذکر شد ، به جز این زمان ، هر دو انتها دارای میله مسی روی آن هستند. 2 یا 3 مورد از این اتصالات انجام می شود.

ایده خوبی است که کابل های رنگی متفاوت داشته باشید ، زیرا ممکن است گره کابل ها بعداً گیج کننده باشد.

مرحله 5: قالب گیری و حفاری

پس از حدود یک ساعت و نیم ، فرم گچ باید قبلاً درمان شود. اگر سطح گچ بری گرم و جامد باشد ، گچ بری آماده قالب گیری است. اگر هنوز کمی نرم و مرطوب است ، 15 تا 30 دقیقه دیگر منتظر بمانید.

پس از آن ، چند سوراخ با قطر مته ای که عمق آن بیش از 1/2 اینچ نیست ، روی فرم های خود ایجاد کنید و آنها را به طور یکنواخت در اطراف پخش کنید. اگر سوراخ سوراخ را در فرم دوست ندارید ، نگران نباشید! سطح گچ رسانا است و بنابراین فقط با برس زدن ، اتصالات مسی هنوز می توانند الکتریسیته را هدایت کنند. (حتی می توانید از بدن خود و مقاومت آن برای هدایت الکتریسیته استفاده کنید ، و باز هم نگران نباشید! ما مطمئن می شویم که جریان برق در محدوده ایمنی بدن) با این حال ، یک سوراخ یک سوراخ راحت برای استراحت برای اتصالات فراهم می کند ، و بنابراین شما نگران این نیستید که مجبورید همزمان بسیاری از اتصالات را نگه دارید.

مرحله 6: مدار آردوینو

نحوه عملکرد مدار اساساً مشابه مقاومتهای متغیر است. شما اساساً به 3 سیم بلوز ، یک مقاومت 22k اهم و دو کانکتور مسی نیاز دارید. می توانید بعداً با مقاومت های مختلف بازی کنید تا مقداری را که بدست می آورید تغییر دهید. با این حال ، من 22k اهم را یافتم که متنوع ترین مقدار را تولید می کند.

نمودار فوق فقط نحوه ایجاد یک اتصال را که یک مقدار را بخواند نشان می دهد. با این حال ، بسته به تعداد ورودی های آنالوگ که روی برد خود دارید ، می توانید کانکتورهای بیشتری اضافه کنید (من دوست دارم از نانو استفاده کنم زیرا جمع و جور است و 8 ورودی آنالوگ دارد). برای رفتن به GND فقط به یک کانکتور مسی نیاز دارید.

هشدار: برای ورودی فقط از منبع تغذیه تنظیم شده 5 ولت استفاده کنید! مداخله در منبع تغذیه بالاتر از آن ممکن است باعث شوک شود ، به ویژه اینکه ما با مدار باز روبرو هستیم.

مرحله 7: بارگذاری در Arduino

پس از تنظیم مدار ، Uno/Nano خود را از طریق کابل های USB مربوطه به رایانه خود وصل کنید. این کد را در برد خود بارگذاری کنید.

پس از بارگذاری ، به شماره پورتی که طرح خود را از آن بارگذاری کرده اید توجه کنید. می توانید این را در Arduino IDE ، از طریق Tools -> Port پیدا کنید.

float value1، value2، value3، value4؛ // بسته به تعداد اتصالات شما می توانید تعداد بیشتری از این مقادیر را اضافه کنید

void setup () {

Serial.begin (9600)؛ }

حلقه خالی () {

value1 = 1024 - analogRead (A0) ؛ value2 = 1024 - analogRead (A1) ؛ value3 = 1024 - analogRead (A2) ؛ value4 = 1024 - analogRead (A3) ؛

// بیشتر اضافه کنید / بسته به تعداد کانکتورها برخی را حذف کنید

Serial.print (value1) ؛ Serial.print ("_")؛ Serial.print (value2)؛ Serial.print ("_")؛ Serial.print (value3) ؛ Serial.print ("_")؛ Serial.println (value4)؛

// PureData مقداری را که با یک خط برجسته جدا شده است می خواند ، بنابراین مطمئن شوید که بعد از هر کدام Serial.print ("_") را اضافه کرده و لیست را با Serial.println (valueX) خاتمه می دهید.

}

مرحله 8: داده های خالص

PureData Extended را نصب کرده و پوشه پیوست را از حالت فشرده خارج کنید. وصله ای به نام soundtest را باز کنید و یک خط گره در PureData IDE مشاهده خواهید کرد. روی ویرایش کلیک کنید و حالت ویرایش را علامت بزنید.

روی شیء پیام بالا که می گوید "باز کردن 8" کلیک کنید و عدد 8 را به شماره پورت خود تغییر دهید.

اگر بیش از 4 کانکتور دارید ، تعدادی "f" را از جعبه ای که روی آن بسته باز شده اضافه یا حذف کنید. پس از انجام این کار ، می توانید با ساختار الگوریتمی صدا کار کنید. توصیه می کنم به دنبال آموزش های بیشتری از PureData باشید که کامل ، آموزنده و مستند هستند -و بهترین بخش این است که می توانید آن را به راحتی در IDE خود ، از طریق Help -> Pd Help Browser پیدا کنید.

تیک گزینه Edit Mode را بردارید و روی این شی کلیک کنید. (توجه: هنگامی که سریال comport در PureData باز است ، نمی توانید هیچ طرح را روی برد خود بارگذاری کنید). یک جریان ارزش باید ظاهر شود و مقدار روی جعبه خاکستری را که قبلا گفته شده بود 0 تغییر دهد. اتصال دهنده مسی خود را روی یک یا حتی گچ چند شکل متصل کنید / برس بزنید ، و اکنون شما قادر به تولید صدا هستید!

مرحله 9: بعد از آن چه می شود؟

این س ofال که بعد از آن چه می پرسد ، یک پرسش وسیع و باز است. آزمایش من با گچ رسانا هنوز در مراحل اولیه خود است ، اما من مطمئناً امیدوارم که سازندگان دیگر نه تنها از نظر فنی ، بلکه از نظر انتقادی نیز به این سeringال پاسخ دهند. اگر دیوارهای ما رسانا باشند چه می شود و چه اتفاقی می افتد؟ اگر مقادیر بدست آمده از این پلاسترها برای تجسم داده به جای آنها استفاده شود ، چه می شود و چه اتفاقی می افتد؟ اگر یک شی گچی بتواند شکل جدیدی از رمزنگاری داده باشد ، چه می شود و چه اتفاقی می افتد؟ اگر فناوری فقط به حوزه شرکت های غول پیکر محدود نشود ، محدود به ظروف پلاستیکی ساخته شده و ظروف آلومینیومی تراشیده CNC باشد؟ من برای همه این امکانات هیجان زده هستم و هیجان زده هستم که ببینم چگونه سازندگان دیگر این پروژه را خاتمه می دهند و چیزی جدید ، غیر منتظره و زیبا و لزوما تخیلی ایجاد می کنند.