Elektronisch geluid maken met geleidende pleister - Ajarnpa

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Na het project van blorgggg over een geleidend siliconencircuit, besloot ik mijn eigen experiment met koolstofvezel te ondernemen. Het blijkt dat een vorm gegoten uit met koolstofvezel doordrenkt gips ook kan worden gebruikt als een variabele weerstand! Met een paar koperen staafjes en een paar snelle programmering, kunt u uw geleidende gipsvorm gebruiken als een sensor die, in dit specifieke voorbeeld, zal worden gebruikt om geluid te genereren.

De toepassing van deze experimentele vorm gaat veel verder dan het zelf maken van elektronisch geluid. Ik deel dit project in de hoop de mogelijkheid van circuits uit te breiden. Elektronica hoeft niet altijd in een nette en strakke container te leven; ze kunnen ook worden beschouwd als binnen sculpturen, materialen, vormen en alledaagse voorwerpen - en we zullen dit project ingaan met de mentaliteit om een alternatief te creëren voor knoppen, inlaten of knoppen. We gaan een structuur creëren voor circuits die onzeker en vol verrassingen is. En dus zonder verder oponthoud, hier zijn enkele dingen die je nodig hebt om je voor te bereiden.

Dingen die je nodig hebt voor het casten:

• Stofmasker (zeer belangrijk voor de levensduur van je longen!!!)
• Elk type gietvorm. Ik gebruik een mal die ik heb gemaakt met Smooth-On siliconen, van een vergrote LED-vorm. Als je er geen hebt, kun je een reeds bestaande mal krijgen (als je je niet al te veel zorgen maakt over vormen, zou zelfs een cupcake / ijsvorm voldoende zijn) of verschillende tutorials bekijken.
• Gips (alle soorten, maar ik geef de voorkeur aan USG Hydrocal omdat ze sterk en duurzaam zijn)
• 2 maatbekers (1 quart en 8 oz.)
• Mengstokjes
• Gemengde gehakte koolstofvezel (beschikbaar op eBay)
• Gedenatureerde alcoholbrandstof (u kunt deze vinden in een winkel)

Dingen die je nodig hebt om de schakeling te maken:

• Arduino Uno/Nano en de bijbehorende USB-kabels
• Soldeerloze breadboard
• Multimeter
• Koperen staaf (1/16" - 1/8") en een boor met een boortje van dezelfde dikte als de staaf
• Veelkleurige draden (ik gebruik 22 gauge Striveday siliconendraad vanwege hun elasticiteit)
• 22k Weerstanden
• Elektrische tape

Programma's die je nodig hebt op je computer:

• Arduino IDE
• Pd-Extended (een degelijke programmeertaal) en de map convert.zip (later te gebruiken)

Laten we beginnen!

Stap 1: Het gips meten

De beste manier om het volume van de gietvorm te meten, is door de mal met water te vullen en dat water vervolgens op een maatbeker te gieten. In mijn geval ontdekte ik dat mijn formulier een volume heeft van ongeveer 11 oz. Met dit nummer kijk ik in het gegevensblad van mijn gips hoeveel water en gips ik nodig heb. De verhouding is bij elk gipsproduct anders, dus dubbelcheck. Als ik USG Hydrocal gebruik om mijn formulier te casten, heb ik 8 oz nodig. van water en 11 oz. van gips.

Vul een kwart beker met de hoeveelheid water die je nodig hebt, en een andere met de overeenkomstige hoeveelheid gips.

Stap 2: De koolstofvezel voorbereiden

Hoe meer koolstofvezel er in uw gips wordt gedaan, hoe beter het gips geleidt. Op een bepaald moment zal een hoge concentratie koolstofvezel echter de structurele integriteit van de pleister verstoren en zal het problemen veroorzaken bij het mengen. Voor 11 oz. van gips, dacht ik dat het inbrengen van 1,5 theelepel koolstofvezel voldoende is om het geleidend te maken, zelfs nadat het gips is opgedroogd. Dus ik raad aan om ongeveer 1,5 tot 2 theelepels koolstofvezel / 10 oz te gebruiken. van gips

Doe deze hoeveelheid koolstofvezel in de 8 oz. maatbeker en dompel deze licht onder in gedenatureerde alcohol. Neem een mengstok en klop de koolstofvezel totdat er geen zichtbare koteletten meer zijn - het zou er ongeveer uit moeten zien als de afbeelding hierboven. Giet de overtollige alcohol eruit en laat het een seconde staan (maar niet voordat de alcohol is opgedroogd, omdat de koolstofvezel weer aan zichzelf gaat kleven!)

Dump de koolstofvezel in de container van een kwart met water erin.

Stap 3: Gips mengen

Vergeet niet een stofmasker te dragen

Begin met het strooien van gipspoeder in het met koolstofvezel gevulde water, gestaag onder voortdurend roeren. Dit zorgt ervoor dat de koolstofvezel constant in het water wordt verspreid. Pas op voor brokken pleisters en stukjes koolstofvezel en breek ze uit elkaar op de wand van de container met de mengstok. Blijf dit doen totdat je een beetje weerstand voelt tijdens het mixen en het mengsel een milkshake-achtige consistentie begint te krijgen. Als dit gebeurt, zorg er dan voor dat er geen geclusterde koolstofvezels meer zijn.

Er zijn twee voorwaarden om op te letten:

1. Zodra het water verzadigd is met gips, vormt het extra gips dat wordt gestrooid kraters en eilanden op het oppervlak. Ga door met het toevoegen van gips totdat de gipseilanden geen water meer opnemen / kraters vormen.
2. Terwijl je het mengsel roert, moeten de strengen koolstofvezel bewegen in een stroompatroon dat de richting van het roeren volgt.

Zodra aan deze twee voorwaarden is voldaan, giet je het gips krachtig in de mal. Dit zorgt ervoor dat de koolstofvezelstrengen elkaar kruisen en zo een geleidende verbinding vormen.

Stap 4: De connectoren maken

Terwijl je wacht tot de pleister is uitgehard, kun je beginnen met het maken van de koperen connector. Er zijn twee soorten connectoren:

1. Degene die van het breadboard gaat en waarden meet

Knip een stuk kabel af, ongeveer 12 "-18". Strip 2 "van de kabel aan het ene uiteinde en ongeveer 1/2" aan het andere. Spreid en spreid de draadstrengen op het 2 "uiteinde en draai ze rond de koperen staaf, tot ongeveer halverwege de lengte. Soldeer op en rond de draadstrengen, zorg ervoor dat de draad vrij stevig vastzit aan de staaf. Nadat het ongeveer 2 minuten is afgekoeld, wikkelt u het gesoldeerde deel met isolatietape. Draai het andere uiteinde stevig zodat het in het breadboard kan worden gestoken. (Optioneel: u kunt het kortere uiteinde ook aan een stuk massief draad solderen / jumperdraad, omdat ze vriendelijker zijn voor soldeerloze breadboard)

Voor deze tutorial raad ik aan om 4 van deze connectoren te maken, omdat de code die ik heb gegeven voor 4 connectoren is gemaakt.

2. Degene die verschillende gipsvormen verbindt

In principe hetzelfde als hierboven, behalve dat deze keer beide uiteinden een koperen staaf hebben. 2 of 3 van deze connectoren zouden voldoende zijn.

Het is een goed idee om verschillende gekleurde kabels te hebben, omdat de wirwar van kabels later nogal verwarrend kan zijn.

Stap 5: Ontvormen en boren

Na ongeveer anderhalf uur moet de gipsvorm al uitgehard zijn. Als het blootgestelde oppervlak van het gips warm en stevig is, is het gips klaar om te worden verwijderd. Als het nog een beetje zacht en vochtig is, wacht dan nog eens 15-30 minuten.

Boor daarna een paar gaten met de boor die niet meer dan 1 1/2 diep op uw formulieren is, en spreid ze vrij gelijkmatig uit. Als u geen zin heeft om gaten in de vorm te boren, hoeft u zich geen zorgen te maken! Het geheel oppervlak van het gietsel is geleidend en daarom kunnen de koperen connectoren door te borstelen nog steeds elektriciteit geleiden (je kunt zelfs je eigen lichaam en zijn weerstand gebruiken om de elektriciteit te geleiden, en nogmaals, geen zorgen! We zullen ervoor zorgen dat de lopende elektriciteit is binnen het bereik van lichaamsveilig) Een gat biedt echter een handig rustgat voor de connectoren, en daarom hoeft u zich geen zorgen te maken dat u aan veel connectoren tegelijk moet vasthouden.

Stap 6: Arduino-circuit

De manier waarop het circuit werkt, is in principe hetzelfde als bij alle variabele weerstanden. Je hebt in principe 3 jumperdraden, een weerstand van 22k ohm en de twee koperen connectoren nodig. U kunt later met verschillende weerstanden spelen om de waarde die u krijgt te wijzigen. Ik vond echter 22k ohm om het meest veelzijdige bereik van waarden te produceren.

Het bovenstaande diagram laat alleen zien hoe u één verbinding kunt maken die één waarde aangeeft. Je kunt echter meer connectoren toevoegen, afhankelijk van het aantal analoge ingangen dat je op je bord hebt (ik gebruik de Nano graag omdat hij compact is en 8 analoge ingangen heeft). U hebt slechts één koperen connector nodig die naar GND gaat.

WAARSCHUWING: Gebruik alleen een gereguleerde 5V voeding voor de ingang! Inmenging met een hogere voeding kan schokken veroorzaken, vooral omdat we te maken hebben met open circuits.

Stap 7: Uploaden naar Arduino

Nadat u uw circuit hebt ingesteld, sluit u uw Uno/Nano aan op uw computer via de bijbehorende USB-kabels. upload deze code naar je bord.

Noteer na het uploaden het poortnummer van waaruit je je schets uploadt. Je kunt dit vinden in de Arduino IDE, via Tools -> Port.

vlotterwaarde1, waarde2, waarde3, waarde4; // je kunt meer van deze waarden toevoegen, afhankelijk van het aantal connectoren dat je hebt

ongeldige setup() {

Serieel.begin(9600); }

lege lus() {

waarde1 = 1024 - analoog lezen (A0); waarde2 = 1024 - analoog lezen (A1); waarde3 = 1024 - analoog lezen (A2); waarde4 = 1024 - analoog lezen (A3);

// voeg meer toe / verwijder wat afhankelijk van het aantal connectoren

Serial.print(waarde1); Serieel.print("_"); Serial.print(waarde2); Serieel.print("_"); Serial.print(waarde3); Serieel.print("_"); Serial.println(waarde4);

// PureData leest een waarde die wordt gescheiden door een onderstrepingsteken, dus zorg ervoor dat u na elke een Serial.print("_") toevoegt en de lijst beëindigt met een Serial.println(valuX)

}

Stap 8: Pure gegevens

Installeer PureData Extended en pak de bijgevoegde map uit. Open de patch met de naam soundtest en je ziet een regel met knooppunten op de PureData IDE. Klik op Bewerken en vink Bewerkingsmodus aan.

Klik op het bovenste berichtobject met de tekst "Open 8" en verander het cijfer 8 in het nummer van uw poort.

Als je meer / minder dan 4 connectoren hebt, voeg / verwijder dan een aantal "f" toe aan het vakje dat uitpakken zegt. Nadat je dit hebt gedaan, kun je spelen met de algoritmische structuur van het geluid. Ik zou aanraden om meer tutorials van PureData te bekijken, die grondig, informatief en goed gedocumenteerd zijn - en het beste is dat het gemakkelijk te vinden is in hun eigen IDE, via Help -> Pd Help Browser….

Schakel Bewerkingsmodus uit en klik op dit object. (Opmerking: je kunt geen schets naar je bord uploaden als de comport-serie open is in PureData). Er zou een stroom van waarde moeten verschijnen die de waarde op het grijze vak verandert dat vroeger 0 zei. Verbind / borstel uw koperen connector op één, of zelfs meerdere gipsvorm, en nu kunt u geluid genereren!

Stap 9: wat nu?

De vraag wat de toekomst biedt, is een uitgebreide en open vraag. Mijn experimenten met geleidend gips zijn nog in een voorbarig stadium, maar ik hoop zeker dat andere makers zich zullen bezighouden met het beantwoorden van deze vraag, niet alleen technisch, maar ook kritisch. Wat als en wat zou er gebeuren als onze muren geleidend zijn? Wat als en wat zou er gebeuren als de waarden die uit deze pleisters worden verkregen, in plaats daarvan worden gebruikt voor datavisualisatie? Wat als en wat zou er gebeuren als een gipsen object een nieuwe vorm van datacryptografie kan zijn? Wat als technologie niet alleen beperkt is tot de reikwijdte van gigantische bedrijven, tot het insluiten van gefabriceerde plastic en CNC-gefreesde aluminium containers? Ik ben enthousiast over al deze mogelijkheden, en ik ben opgewonden om te zien hoe andere makers dit project zullen riffen en iets nieuws, onverwachts en moois zullen creëren, en noodzakelijkerwijs fantasierijk.