سیستم تعاملات فیزیکی - PlateaPlayer: 19 مرحله (همراه با تصاویر)

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

این پروژه فرایند طراحی و توسعه پیاده سازی سخت افزاری تعاملات فیزیکی محاسبات یک پخش کننده ویدئویی تعاملی را با هدف دانش آموزان ویدئویی و تلویزیونی دیجیتال Universidad Autónoma de Occidente ، که در موضوع فیلمهای تعاملی چند حسی درگیر هستند ، توصیف می کند. محصولی که به راحتی قابل تولید و دستکاری است.

در حال حاضر ، هیچ پلتفرم رایگان برای توسعه این نوع ویدئوها که شامل تعاملات حسی نیز باشد ، وجود ندارد. بنابراین ، هدف اصلی آن این است که از مجبور شدن دانش آموزان به خرید مجوزهای نرم افزاری پرهزینه ، تکیه بر راه حل های نیمه کاره و ارائه تکالیف کلاس ، و نیاز به صرف زمان بیشتر برای توسعه خود این سیستم عامل ها جلوگیری کند.

پیاده سازی پیشنهادی در اینجا از پنج ماژول تشکیل شده است که نشان دهنده تعاملات حسی اصلی هستند که می توانند همزمان شوند. اینها عبارتند از: آب ، دود ، دما (گرم/سرد) ، باد و نور. اینها توسط آردوینو با استفاده از کتابخانه Johnny Five جاوا اسکریپت کنترل می شوند.

مرحله 1: مواد و ابزار - جعبه ظرف

با توجه به اینکه این پروژه برای توسعه نمونه اولیه سیستم پیشنهادی بود ، از مواد ساده استفاده شد:

• مقوا کاه
• میله های چوبی بالسا (به شکل مربع و مثلث)
• قیچی ، نوار عایق ، چسب چوب ، چاقوی جراحی ، اره برقی

مرحله 2: مواد - ماژول باد

5 فن CPU

مرحله 3: مواد - ماژول دما

• 2 سلول Peltier
• 4 هیت سینک
• 2 فن (همانند ماژول باد)

مرحله 4: مواد - ماژول نور

• ~ 50 سانتی متر نوار LED RGB
• 3 ترانزیستور TIP31C
• منبع تغذیه خارجی

مرحله 5: مواد - ماژول دود

• 1 دستگاه مرطوب کننده التراسونیک
• 1 رله 1 کاناله
• منبع تغذیه خارجی
• مخزن آب

مرحله 6: مواد - ماژول آب

• میکرو پمپ شناور
• plastic لوله پلاستیکی 20 سانتی متری
• ظرف آب (مشابه ماژول دود)
• نی های کوچک (5 پوند)

مرحله 7: برش سوراخ در طرف جلو برای طرفداران

یک تکه مقوا (wide 50 سانتیمتر عرض و 40 سانتیمتر ارتفاع) ببرید ، سپس با استفاده از چاقوی جراحی برای هر فن 5 سوراخ برش دهید. در نهایت آنها را به مقوا بچسبانید.

مرحله 8: ساخت ماژول های دما (سلول Peltier)

سلول های Peltier را با هیت سینک ها بچسبانید.

مرحله 9: ماژول های Peltier را با طرفداران ادغام کنید

ماژول های Peltier را روی فن بچسبانید. اطمینان حاصل کنید که آنها را به طرف مقابل در جهت مخالف بچسبانید تا طرف گرم و سرد هر سلول در خارج توسط فن مربوطه منفجر شود.

مرحله 10: ایجاد "ستون" برای جلد بالا

میله های بالسا (عرض 50 سانتیمتر) را ببرید و همانطور که در تصاویر نشان داده شده است آنها را به هم بچسبانید. این امر باعث می شود تا جلد مقوایی بالا به جلو و کناره ها چسبانده شود.

در مرحله بعد ، یک تکه مقوا را در قسمت مورب به هم بچسبانید و حدود 8 سوراخ کوچک (5 by 5 میلی متر در mm 5 میلی متر) ایجاد کنید تا نی های ماژول آب وارد شوند.

مرحله 11: دادن ساختار به جعبه

3 میله بالسا را همانطور که در تصویر نشان داده شده برش داده و آنها را به قطعه مقوایی جلویی بچسبانید.

مرحله 12: کناره های جعبه را ببرید

3 تکه مقوا (50 سانتیمتر عرض و 50 سانتیمتر ارتفاع و 30 سانتیمتر عمق) ببرید. 2 عدد برای هر طرف جعبه بعلاوه 1 قسمت داخلی برای جدا کردن فضای ظرف آب از قطعات الکترونیکی.

مرحله 13: تنظیم فضای ظرف آب

با برش 3 قطعه میله بالسا به شکل مربع به اندازه 20 سانتیمتر ، پایه ای برای ظرف آب درست کنید و آنها را به شکل ساختار اصلی به هم چسب بزنید ، همانطور که در تصویر نشان داده شده است ، به طوری که ظرف بتواند جا بیفتد.

در مرحله بعد ، از 1 تکه مقوا که قبلاً برش زده اید برای کناره ها استفاده کنید ، یک سوراخ کوچک ایجاد کنید تا برخی سیمها از آن عبور کنند و آنها را به هم بچسبانید.

به صورت اختیاری ، می توانید یک میله بالسای مثلثی شکل را به پشت پایه بچسبانید تا از افتادن ظرف و ریختن آب جلوگیری شود.

مرحله 14: ساخت ظرف آب

یک بطری پلاستیکی را به نصف برسانید و از قسمت بالای آن به عنوان روکش همانطور که در تصاویر نشان داده شده استفاده کنید. میکرو پمپ و مرطوب کننده اولتراسونیک را داخل آن قرار دهید.

قبل از استفاده آن را با آب پر کنید.

مرحله 15: بستن ساختار اصلی

روکش های جانبی ، پایین و بالای مقوا را به بقیه ساختار بچسبانید.

مرحله 16: افزودن ماژول Lights

نوار LED RGB را در بالا و کناره های جعبه بچسبانید ، به طوری که سیم ها بتوانند داخل سوراخ سمت چپ قرار گیرند.

مرحله 17: ساخت لوله آب

حدود 8 سوراخ کوچک (mm 1mm ~ 1mm) را در لوله پلاستیکی بریده و نی های کوچک را وارد کنید. تا جایی که ممکن است آنها را محکم بچسبانید تا از نشت آب به بقیه جعبه جلوگیری شود.

در نهایت ، انتهای باز لوله را به میکرو پمپ وصل کرده و نی ها را در سوراخ های قطعه قطری بالای مقوا وارد کنید.

مرحله 18: سیم کشی

پین های انتخاب شده را می توان به دلخواه کاربر تغییر داد ، بنابراین در اینجا مشخص نشده اند ، اگرچه کد بدیهی است که این کار را می کند

ماژول های باد/دما:

برای اتصال 5 ولت هر فن و سلول Peltier به یک پین دیجیتال در برد آردوینو ، و GND ها به خط GND مشترک در صفحه اصلی ، از سیم های جامپر استفاده کنید.

ماژول آب:

برای اتصال مستقیم 5 ولت میکرو پمپ به یکی از پین های 5 ولت خروجی آردوینو از سیم های بلوز استفاده کنید و از ترانزیستور TIP31C به عنوان سوئیچ سیم های GND استفاده کنید. این ترانزیستور برای کنترل آن به یک پین دیجیتال به آردوینو می رود.

ماژول چراغ:

برای اتصال هر کانال رنگی به یک ترانزیستور TIP31C متصل به خط GND صفحه اصلی ، از سیم های جهنده استفاده کنید و برای کنترل رنگ نمایش داده شده با مشخص کردن R ، G و B به یک صحیح ، به یک پین آنالوگ در آردوینو بروید. سیم برق به یک خط اصلی متصل می شود که از طریق آداپتور متصل به پریز برق معمولی تغذیه می شود.

ماژول دود:

برای اتصال برق به رله ای که آن را به منبع تغذیه مشابه در صفحه اصلی از ماژول چراغ ها متصل می کند ، از سیم های جامپر استفاده کنید. سپس این رله را به یک پین دیجیتالی در آردوینو وصل کنید تا روشن و خاموش شود. GND آن را به خط GND در صفحه اصلی متصل کنید.

مرحله 19: برنامه نویسی و اجرا

برای کار جانی فای یک سرور ساده Node لازم است. برای ارتباط جلویی و پشتیبان در زمان واقعی و همگام سازی ویدئوی تعاملی با تعاملات حسی ، Socket.io نیز پیاده سازی شده است.

کد این سیستم و همچنین پخش کننده ویدئویی تعاملی که قبلاً به عنوان یک افزونه جاوا اسکریپت توسعه یافته بود را می توانید در این نسخه Github بارگیری کنید:

صفحه وب را با پخش کننده از یک سرور ارائه کرده و هر دو را اجرا کنید.