Nog een SLOMO-frame: 3 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Als onderdeel van de Numerika2Neets-projecten maakten de deelnemende laboratoria Slow motion-frames zoals https://www.instructables.com/id/IKEA-Frame-Hack-SLOMO-Slow-Motion-Frame/ om verschillende strategieën voor het maken van dingen te vergelijken. Wat leuk was, want ik wilde er altijd al een hebben:-) Een simpele verbouwing zou natuurlijk saai zijn, daarom probeerde elk van de labs iets anders. Voor mij waren de belangrijkste ideeën RGB-leds voor van kleur veranderende lichten (niet het beste idee), en een frame dat kan worden gebruikt voor bewaterde planten.

Stap 1: Ontwerp en lasersnijden

Voor de waterfles koos ik een kleine chocoladecrèmefles uit Cusco (van https://www.chocomuseo.com/ - het was erg goed) - helaas verloor ik later de fles, maar kon de flessticker herstellen van de foto's van het frame … maar dat is niet belangrijk ^^.

Belangrijker was het ontwerpen van het frame eromheen. Voor een dynamischer frame was het concept het gebruik van twee trapeziums, één voor de fles, één voor de plant, met het vibratiesysteem en de driver in het verbindende midden en LEDS aan de buitenzijden, bedekt met diffuus acryl.

Voor een eenvoudiger ontwerp heb ik eerst een schets gemaakt met vierkanten in inkscape en deze vervolgens omgezet in de trapeziumstructuur. Voor vingerverbindingen (vanwege de niet-rechthoekige randen) werd de schets vervolgens geïmporteerd in cutcad (onze eigen ontwerptool voor deze dingen) en vingerverbindingen gemaakt met deze tool. Na wat opruimwerk in inkscape kon ik het frame uitsnijden met een lasersnijder en het in elkaar zetten met houtlijm.

Het frame wordt vervolgens gekleurd voor een mooiere uitstraling.

Stap 2: Elektronica

LED-strepen worden aan de randen gelijmd. Voor de eerste elektromagneetversie gebruikte ik 12V-strepen, later keerde ik terug naar 5V RGB-strepen om een USB-powerbank-powerable systeem te hebben.

Er is een klein breakoutbord voor de elektronica ontworpen die mooi in de middenbalk past. Op de onderbalk zijn extra gaten aangebracht voor variabele weerstanden, een knop en voeding. LED's zijn bedekt met 3 mm diffuse plexiglasplaten, worden op hun plaats gehouden met kleine stukjes transparant acryl, gelijmd met dubbelzijdig plakband aan beide zijden van elke straal (3 mm afstand tot de open zijde waar het diffuse acryl de rest zal bedekken).

En toen begonnen de problemen:-) Het eerste is natuurlijk dat de PWM-bibliotheek geen onbeperkte PWM-pinnen met variabele frequentie toestaat op de Arduino Nano die ik gebruikte - 3 werkte, genoeg voor de RGB-kleuren maar die ontbrak voor de magneet. Ook was de magneethouder niet zo eenvoudig te construeren, als deze gedeeltelijk in de waterfles zou gaan, zou demontage daarom een nachtmerrie zijn.

Gelukkig had Charles-Albert de Medeiros, de oprichter en labmanager van Fab Lab Lille, tijdens onze eerste ontmoeting het idee dat vibratiemotoren ook voor zo'n systeem zouden moeten werken. Omdat de frequentie afhangt van de aangelegde spanning, zou ik dan gewoon naar dit idee kunnen overschakelen en een kleine vibratiemotor gebruiken, met een weerstand voor spanningsinstellingen. Natuurlijk kunnen we dan alleen de frequentie regelen en niet zozeer de bewegingslengte in vergelijking met de elektromagneet, maar voor kleine bewegingen van bladeren is het voldoende.

De trilmotor wordt dan op de plant geplakt, met een stukje schuimrubber op afstand van het houten frame gehouden (wat ook de trilling dempt omdat het alleen op motor en plant gebeurt, dus bijna geluidloos). Als bijkomend voordeel zorgt de vibratiemotor ervoor dat je gemakkelijk binnen het 5V-bereik kunt blijven.

Stap 3: Laatste gedachten

Natuurlijk heeft de RGB-kleur nog wat finetuning nodig: omdat nu alle drie de kleuren na de andere worden geschakeld, wordt het resulterende beeld wazig: omdat er een kleine tijdverschuiving bestaat tussen elke keer dat een led-kleur aan is, worden verschillende posities verlicht bij de - voor het menselijk oog - tegelijkertijd. Dat is de reden waarom ik op foto's in plaats van "gaten" zoals voor eenkleurige LED's het regenboogeffect kreeg op de tweede foto - voor het menselijk oog is het koud wit (misschien een beetje blauwachtig).

Ziet er verrassend grappig uit (zoals de oude tweekleuren-3D-beelden), maar is natuurlijk niet de bedoeling. Het gebruik van slechts één basiskleur elimineert het probleem, maar dat is natuurlijk een saaie oplossing.

Dus in de volgende stappen zou ik me moeten verdiepen in registermanipulatie, in principe dezelfde timer gebruiken en de kleuren parallel schakelen met een bitmasker of iets dergelijks.

De eenvoudigere oplossing is natuurlijk ofwel teruggaan naar witte leds, of leven met het systeem zoals het is:-)