Système d'interactions physiques - PlateaPlayer : 19 étapes (avec photos)

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

Ce projet décrit le processus suivi pour concevoir et développer la mise en œuvre matérielle des interactions informatiques physiques d'un lecteur vidéo interactif destiné aux étudiants en vidéo et télévision numérique de l'Universidad Autónoma de Occidente, impliqués autour du thème des vidéos interactives multisensorielles, sous forme de un produit qui peut être facilement fabriqué et manipulé.

Actuellement, il n'existe pas de plateformes gratuites pour développer ce genre de vidéos qui intègrent également des interactions sensorielles. Par conséquent, son objectif principal est d'éviter aux étudiants d'avoir à acheter des licences logicielles coûteuses, d'avoir à s'appuyer sur et à fournir des solutions à moitié faites pour les travaux de la classe, et d'avoir à passer beaucoup plus de temps à développer ces plates-formes eux-mêmes.

L'implémentation proposée ici est composée de cinq modules représentant les principales interactions sensorielles pouvant être synchronisées. Ce sont: l'eau, la fumée, la température (chaud/froid), le vent et la lumière. Ceux-ci seront contrôlés par un Arduino utilisant la bibliothèque JavaScript Johnny Five.

Étape 1: Matériaux et outils - Boîte de conteneur

Considérant que ce projet visait à développer un prototype du système proposé, des matériaux simples ont été utilisés:

• Carton de paille
• Tiges en bois de balsa (formes carrées et triangulaires)
• Ciseaux, ruban isolant, colle à bois, scalpel, scie à métaux

Étape 2: Matériaux - Module éolien

5 ventilateurs de processeur

Étape 3: Matériaux - Module de température

• 2 cellules Peltier
• 4 dissipateurs
• 2 ventilateurs (identiques à ceux du module vent)

Étape 4: Matériaux - Module d'éclairage

• ~50cm de bande LED RVB
• 3 transistors TIP31C
• Source d'alimentation externe

Étape 5: Matériaux - Module de fumée

• 1 humidificateur à ultrasons
• 1 relais 1 canal
• Source d'alimentation externe
• Réservoir d'eau

Étape 6: Matériaux - Module Eau

• Micro-pompe submersible
• ~20cm tuyau en plastique
• Réservoir d'eau (identique au module de fumée)
• Petites pailles (~5)

Étape 7: découper des trous sur la face avant pour les ventilateurs

Découpez un morceau de carton (~50cm de large sur ~40cm de haut), puis découpez 5 trous pour chaque éventail à l'aide du scalpel. Enfin, collez-les sur le carton.

Étape 8: fabrication des modules de température (cellule Peltier)

Collez les cellules Peltier sur les dissipateurs thermiques.

Étape 9: Intégrez les modules Peltier aux ventilateurs

Collez les modules Peltier sur un ventilateur. Assurez-vous de les coller face à l'avant dans des directions opposées afin que les côtés chaud et froid de chaque cellule soient soufflés à l'extérieur par le ventilateur correspondant.

Étape 10: Faire la « colonne » pour le capot supérieur

Coupez les tiges de balsa (~50 cm de large) et collez-les ensemble comme indiqué sur les images. Cela permettra de coller la couverture supérieure en carton sur le devant et les côtés.

Ensuite, collez un morceau de carton sur le côté diagonal et faites environ 8 petits trous (~5mm par ~5mm) pour les pailles du module d'eau à insérer.

Étape 11: Donner une structure à la boîte

Coupez 3 tiges de balsa comme indiqué sur l'image et collez-les sur le carton de la face avant.

Étape 12: Coupez les côtés de la boîte

Découpez 3 morceaux de carton (~50cm de large sur ~50cm de haut sur ~30cm de profondeur). 2 pour chaque côté de la boîte plus 1 pour l'intérieur pour séparer l'espace du réservoir d'eau des composants électroniques.

Étape 13: Adapter l'espace du réservoir d'eau

Faites une base pour le réservoir d'eau en coupant 3 morceaux de tiges de balsa de forme carrée à environ 20 cm et collez-les ensemble au cadre de la structure principale comme indiqué sur l'image, afin que le réservoir puisse s'adapter.

Ensuite, utilisez 1 des morceaux de carton préalablement coupés pour les côtés, faites un petit trou pour que certains fils puissent passer à travers et collez-les ensemble.

En option, vous pouvez coller une tige de balsa de forme triangulaire à l'arrière de la base pour éviter que le récipient ne tombe et ne renverse l'eau.

Étape 14: fabrication du réservoir d'eau

Coupez une bouteille en plastique en deux et utilisez sa partie supérieure comme couvercle comme indiqué sur les images. Placez la micro-pompe et l'humidificateur à ultrasons à l'intérieur.

Remplissez-le d'eau avant utilisation.

Étape 15: Fermeture de la structure principale

Collez les couvertures en carton latérales, inférieures et supérieures au reste de la structure.

Étape 16: Ajout du module d'éclairage

Collez la bande LED RVB autour du haut et des côtés de la boîte, de sorte que les fils puissent passer à l'intérieur du trou sur le côté gauche.

Étape 17: Faire la conduite d'eau

Découpez environ 8 petits trous (~1mm par ~1mm) dans le tuyau en plastique et insérez les petites pailles. Collez-les ensemble aussi étroitement que possible pour éviter les fuites d'eau vers le reste de la boîte.

Enfin, connectez l'extrémité ouverte du tuyau à la micro-pompe et insérez les pailles dans les trous du morceau de carton diagonal supérieur.

Étape 18: Câblage

Les broches sélectionnées peuvent être modifiées selon le désir de l'utilisateur, elles ne sont donc pas spécifiées ici, bien que le code le fasse évidemment

Modules Vent/Température:

Utilisez des cavaliers pour connecter les 5 V de chaque ventilateur et cellule Peltier à une broche numérique de la carte Arduino et les GND à la ligne GND commune de la carte proto.

Module eau:

Utilisez des cavaliers pour connecter directement le 5V de la micro-pompe à l'une des broches de sortie 5V de l'Arduino et utilisez un transistor TIP31C comme commutateur pour les fils GND. Ce transistor va à une broche numérique de l'Arduino pour le contrôler.

Module lumières:

Utilisez des cavaliers pour connecter chaque canal de couleur à un transistor TIP31C connecté à la ligne GND de la carte proto, et qui va à une broche analogique dans l'Arduino pour contrôler la couleur affichée en spécifiant le R, G et B à la bonne. Le fil d'alimentation est connecté à une ligne protoboard alimentée par un adaptateur connecté à une prise de courant ordinaire.

Module de fumée:

Utilisez des cavaliers pour connecter l'alimentation à un relais qui la connecte à la même alimentation dans la carte proto-carte à partir du module d'éclairage. Connectez ensuite ce relais à une broche numérique de l'Arduino pour l'allumer et l'éteindre. Connectez son GND à la ligne GND du protoboard.

Étape 19: Programmation et exécution

Un simple serveur Node est requis pour que Johnny Five fonctionne. Pour communiquer le front et le backend en temps réel et synchroniser la vidéo interactive avec les interactions sensorielles, Socket.io est également implémenté.

Le code de ce système, ainsi que le lecteur vidéo interactif précédemment développé en tant que plugin JavaScript, peuvent être téléchargés dans ce référentiel Github:

Servez la page Web avec le lecteur à partir du même serveur et exécutez les deux.