Module mural acoustique SonicMoiré : 8 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Ce module mural "SonicMoiré" est conçu pour être compatible avec les wikihouses, nous avons l'intention de l'utiliser comme une partie de la façade. Son objectif premier était de filtrer certaines fréquences hors du spectre du bruit et donc de réduire l'exposition au bruit dans la pièce ou de diminuer le le son que vous entendez à l'extérieur. Les effets seraient meilleurs si tout votre mur était composé de tels modules (et aussi votre pièce aurait l'air totalement fantaisiste:)).

Ce projet faisait partie de Multimodal Media Madness 2014, organisé par la chaire de conception architecturale assistée par ordinateur (CAAD) et le Media Computing Group de l'Université RWTH Aachen. Pour plus de Smart Skins, veuillez consulter cette page:

Le module se compose d'un cadre (si vous avez une maison wiki, vous pouvez l'intégrer à la place) avec deux plaques perforées à l'avant desquelles l'une peut être décalée l'une contre l'autre. Les différentes formations que les trous forment lorsqu'ils sont décalés sont censées filtrer certaines fréquences du spectre de bruit. C'est ce qu'on appelle l'effet Moiré, l'idée est basée sur les absorbeurs de Helmholtz (transducteurs à plaques perforées).

Nous avons ajouté du rétroéclairage pour les effets visuels. Le module a l'air vraiment hypnotique;)

C'est un peu plus de travail qu'un simple projet de week-end, mais nous vous donnons le logiciel que nous avons écrit pour vous faire gagner du temps. Si vous souhaitez en faire un projet encore plus important, vous pouvez toujours écrire votre propre logiciel.

Matériaux:

Bois pour cadre (1,8 cm de large)

Bois pour 2 plaques perforées & plaque arrière (2mm)

Finnboard (panneau de pâte de bois/carton pour fixer les LED, 2 mm, matériau pour découpeuses au laser/modèles. alternative: bois fin)

Reste morceau de bois à couper en 7 petits dés (2 x 2 x 1,9 cm)

Arduino Uno

Arduino SpectrumShield-v14 (Sparkfun)

Micro fin (prise)

Framboise Pi B

Câble USB micro-USB

Câbles pour connecter l'électronique

Résistance de 470 Ohms

Planche à pain

9 LED RVB WS2812 (ou autres LED prenant en charge la librairie Adafruit NeoPixel que nous avons utilisée)

Câbles et mâles pour souder les LED (au cas où vous n'utiliseriez pas de bande LED préfabriquée)

Capteur de distance à ultrasons HC-SR04

Des vis

Petits crochets et boucles à visser

Élastiques ménagers

De la ficelle fine et assez solide (le fil fera l'affaire)

2 Servos Hitech HS 311 (ou autre modèle selon le poids de votre plaque de bois, le nôtre est < 400g)

Feuille ou papier mat (environ 50 x 50 cm)

Peinture (on choisit le noir pour plus de contraste)

Ruban & colle liquide

Alimentation CC (6-12 V, 2 A)

Si vous optez pour une alimentation 12 V, vous avez besoin d'un convertisseur de tension en 6 V pour les LED, les servos et les capteurs.

Outils:

Shaper (ou une alternative)

Lasercutter (ou une alternative)

Tournevis et tournevis sans fil

Percer

Fer à souder & accessoires (pas nécessaire si vous avez des bandes LED prêtes à l'emploi)

Étape 1: Le cadre

Si vous n'avez pas encore de maison (wiki) à construire dans le module, comme nous, ou si vous souhaitez la construire juste pour le plaisir et l'apparence, utilisez un cadre dans lequel intégrer le module.

Nous utilisons un cadre que vous pouvez simplement brancher et démonter alors que rien n'est encore attaché pour le rendre plus facile à transporter. Par conséquent, coupez les pièces avec les mesures suivantes (à l'aide d'un shaper ou de tout ce que vous avez, regardez nos photos pour plus d'orientation):

2 x Plateau supérieur/inférieur: 28 x 52,5 cm avec rajouts de 15,5 x 5 cm au milieu des côtés moins 3 trous de 3 cm au milieu des rajouts à 2 cm de l'extrémité.

2 x Plaque latérale: 28 x 66,5 cm avec des trous de 1,9 x 15,5 cm aux extrémités qui sont à 5 cm des bords.

4 pièces en U avec un côté long de 10 cm et deux côtés de 8 cm qui font 3 cm de large. Pour plus de simplicité, ils ne sont pas réellement formés comme un U mais peuvent avoir des coins.

Branchez les pièces ensemble avec les pièces avec les longs trous sur les côtés, les autres pièces en bas et en haut et les petites pièces en U pour les maintenir ensemble. Les pièces en U peuvent brancher ensemble deux de ces cadres au cas où vous voudriez agrandir. Dans le cas où vous êtes totalement sûr de ne vouloir qu'un seul module, vous pouvez bien sûr les modifier;)

Tout convient? Continuer!

Remarque: « droit » et « gauche » dans la description font désormais référence aux côtés droit et gauche du cadre comme indiqué sur l'image (vu de l'arrière du module car les plaques perforées sont l'extrémité avant).

Étape 2: Les plaques perforées

Façonnez les plaques et perforez-les avec votre façonneur ou tout ce dont vous disposez, nous utilisons la disposition de l'image. Si vous le souhaitez, vous devriez pouvoir utiliser une disposition des trous différente de la nôtre sans altérer l'effet tant que vos trous ne sont pas trop grands et que vos trous ont des tailles différentes. La plaque avant doit mesurer 56 x 56 cm et la distance aux trous doit être de 5,5 cm de tous les côtés, la petite plaque mobile 51 x 51 cm avec une distance de seulement 0,5 cm.

Démontez le cadre et vissez les 4 crochets dans le cadre, toujours 2 sur la partie supérieure et droite du cadre. Les crochets doivent être aussi près que possible du bord long des pièces du cadre. Lorsque vous assemblez à nouveau le cadre, la distance à l'autre plaque la plus proche doit être d'environ 5 cm (les images peuvent aider).

Vissez la plus grande plaque à votre cadre au niveau des coins, marquez dans quel sens tourner votre deuxième plaque pour que le motif des plaques soit identique. Vous voulez vraiment marquer cela.

Ajoutez maintenant la deuxième assiette. Par conséquent, tirez les élastiques à travers deux des trous de votre plaque, collez le reste de la bande à travers la boucle résultante et accrochez la plaque aux crochets que vous avez vissés dans le cadre. Remarque: les trous que vous devez utiliser dans la plaque dépendent de vos élastiques. La plaque est censée pendre environ une rangée de trous au-dessus et à droite du motif de la plus grande plaque lorsque le caoutchouc est dans un état passif. Essayez simplement quelques trous et améliorez jusqu'à ce que la plaque soit dans la bonne position.

Étape 3: un peu de peinture

Prends de la peinture ! Le noir (ou une autre couleur sombre) forme un joli contraste avec la lumière à l'intérieur.

Nous avons décidé d'utiliser de la peinture en aérosol pour répartir la peinture plus uniformément. Si vous êtes plus créatif, n'hésitez pas.

Retirez donc à nouveau les plaques de votre cadre, appliquez votre peinture sur les faces avant des deux plaques perforées et attendez qu'elle soit sèche.

Étape 4: La feuille/papier

Maintenant, vous collez la feuille ou le papier mat au dos de la plus petite assiette. Nous utilisons du papier transparent provenant d'un magasin de fournitures d'art, mais tout matériau qui diffuse la lumière fonctionnera.

Découpez de petits trous dans votre papier pour que les élastiques et les ficelles passent à travers et collez le papier au dos de la plaque (sur le côté sans couleur). Les ficelles seront attachées à l'étape suivante, alors regardez où elles devraient être avant.

Les LED ne devraient pas être visibles plus tard en tant que LED individuelles, mais plutôt comme une lueur globale, le tout à cause du papier.

Étape 5: Les servos

Vissez les boucles métalliques dans votre cadre en bas et sur le côté gauche. Ils sont censés être au milieu des plaques et aussi près que possible du bord sans toucher la plus petite plaque perforée.

Pour le servo, utilisez une épissure avec un seul bras et attachez une autre de vos boucles métalliques à son trou le plus à l'extérieur.

Fixez maintenant les servos à votre cadre. Coupez des petits dés de bois (environ 2 x 2 x 1,9 cm), vissez-en deux sur chaque servo comme indiqué sur la photo. Nous y avons d'abord percé de petits trous car nos dés se fendraient facilement et nous devions être un peu plus prudents.

Sur le côté gauche et en bas, attachez un morceau de ficelle à un trou au milieu de votre petite assiette et dirigez son autre extrémité à travers la boucle métallique. Si vous souhaitez utiliser du fil comme nous vous le suggérons, prenez-en plusieurs couches. Une couche peut suffire, mais comme tout le remorqueur est sur ces morceaux de ficelle, il est normal d'être un peu paranoïaque.

Vissez les servos en bas et à gauche du cadre à l'aide des dés joints (prépercez les trous si besoin). Le bras des servos doit être à la hauteur de la boucle métallique et les servos doivent être couchés sur le côté. Attachez ensuite la ficelle à la boucle au niveau de l'épissure du servo. La corde doit être aussi tendue que possible lorsque le servo est dans ses positions par défaut.

Vous pouvez maintenant commencer à tester les servos avec l'arduino. Si vous avez besoin d'aide pour connecter les servos à votre arduino, reportez-vous à la disposition du circuit à l'étape 8 (Fermer la boîte).

Étape 6: Microphone et capteur de distance

Percez un trou dans l'extrémité supérieure de la plaque perforée la plus à l'extérieur qui est assez grand pour faire passer votre microphone à travers. Veillez à placer le microphone le plus près possible du bord afin qu'il ne touche pas la deuxième plaque.

Comme notre microphone était un peu faible, nous avons mis un amplificateur entre le microphone et l'arduino.

Nous avons pensé que ce serait bien que le module interagisse un peu avec les gens, nous avons donc également ajouté un capteur de distance à ultrasons. Quand les gens s'approchent du module peuvent le détecter et faire un petit spectacle et changer la couleur de la lumière - eh bien, nous sommes un peu vaniteux. Cela ajoute très certainement un peu de divertissement.

Étape 7: LED et alimentation

Pour que le tout soit vraiment cool, nous ajoutons des rétroéclairages. Seulement 9 LED rendent le module assez spectaculaire dans une pièce sombre.

Par conséquent, préparez 3 bandes avec 3 LED qui seront ensuite connectées pour former une bande plus longue. Pour deux des bandes, soudez des câbles d'environ 14-15 cm de long entre les LED et aux extrémités. Pour une utilisation plus facile, nous avons ajouté des mâles aux deux extrémités. La troisième bande est préparée de manière similaire mais avec des câbles et des mâles à une seule extrémité, l'extrémité libre sera la fin de la bande globale. Faites attention si vous utilisez le WS2812, ils ont un bord avec l'étiquette DI (data in) et trois bords avec DO (data out). Vous souhaitez connecter un front DO avec le front DI de la LED suivante. La dernière LED de votre troisième bande doit avoir son bord DI connecté à la LED avant et aucun câble sur les bords DO.

Pour fixer les LED au cadre, préparez 3 longs rectangles de finnboard (utilisez un cutter laser ou un cutter et une longue règle, 52,5 x 2 cm). Ils doivent s'insérer verticalement dans votre cadre, alors mesurez d'abord, ce n'est pas grave s'ils sont trop courts de 2 à 3 mm.

Collez chaque bande LED sur l'un des rectangles en commençant par la LED du milieu au milieu du finnboard. Marquez de quel côté se trouvent les extrémités DI et DO des bandes LED car vous ne pouvez plus voir le bas des LED.

Fixez les dés de bois restants à une extrémité de chaque module LED à l'aide d'une agrafeuse. Le module d'extrémité des barrettes a besoin de ses dés côté DO (photo: numéro 3), l'un des autres côté DI (2) et le dernier côté DO (1).

Vissez maintenant les modules LED sur le dessus de votre cadre à distances égales, placez-les près du bord arrière (celui sans les plaques). Le module 1 est à gauche, 2 au milieu et 3 à droite. Si vos dés se séparent facilement, n'oubliez pas de les percer en premier.

Connectez les modules 1 et 2 en haut et les modules 2 et 3 en bas. le module 1 devrait maintenant avoir une extrémité DI libre en bas que vous pouvez connecter avec votre arduino pour le test. Il a besoin de 5 V et pas de résistance pour l'alimentation. Notez que l'entrée de données nécessite une broche analogique et ne doit pas être connectée directement mais avec une résistance de 470 Ohm entre les deux. Si vous n'en mettez pas entre les deux, la première LED de la bande risque de s'effondrer. Reportez-vous à la disposition du circuit à l'étape 8 (Fermeture de la boîte).

Si vous voulez essayer les LED, utilisez la bibliothèque Adafruit Neopixel, c'est assez facile à comprendre.

Malheureusement, l'arduino n'a pas encore d'alimentation. Vous avez donc besoin de l'alimentation, connectez l'arduino GND à la terre de l'alimentation et l'alimentation à la broche VIN. La disposition du circuit à l'étape 8 vous aidera.

Étape 8: Fermeture de la boîte

Assurez-vous que l'électronique est connectée comme sur le schéma du circuit. L'alimentation peut varier en fonction de votre tension d'entrée. Il est important de se rappeler cependant que l'alimentation, alimentant vos capteurs, servos et le rétro-éclairage ne doit pas circuler à travers l'arduino, mais qu'ils y reçoivent chacun une tension appropriée (arduino 7-12 V, capteurs etc. 6-7 V) de l'alimentation et sont rattachés au terrain commun. Cela est dû au fait que l'arduino n'est pas conçu pour gérer des courants supérieurs à 1 ampère.