Mục lục:
2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-23 15:15
Sau dự án của blorgggg về mạch silicone dẫn điện, tôi quyết định mạo hiểm thử nghiệm của riêng mình với sợi carbon. Hóa ra, một hình dạng đúc từ thạch cao tẩm sợi carbon cũng có thể được sử dụng như một biến trở! Với một vài thanh đồng và một vài lập trình nhanh, bạn sẽ có thể sử dụng dạng thạch cao dẫn điện của mình làm cảm biến, trong ví dụ cụ thể này, sẽ được sử dụng để tạo ra âm thanh.
Ứng dụng của hình thức thử nghiệm này còn vượt xa cả việc tạo ra âm thanh điện tử. Tôi chia sẻ dự án này với hy vọng mở rộng khả năng mạch điện. Các thiết bị điện tử không phải lúc nào cũng phải sống trong một hộp đựng gọn gàng và đẹp mắt; chúng cũng có thể được coi là nằm trong các tác phẩm điêu khắc, vật liệu, hình thức và các vật dụng hàng ngày - và chúng tôi sẽ tham gia dự án này với tư duy tạo ra một giải pháp thay thế cho các núm vặn, cửa hút gió hoặc nút bấm. Chúng tôi sẽ tạo ra một cấu trúc cho mạch điện không chắc chắn và đầy bất ngờ. Và vì vậy, không cần phải nói thêm, đây là một số thứ bạn cần chuẩn bị.
Những thứ bạn cần để truyền:
- Mặt nạ chống bụi (rất quan trọng đối với tuổi thọ của phổi của bạn !!!)
- Bất kỳ loại khuôn đúc nào. Tôi sử dụng một khuôn mà tôi đã làm bằng silicone Smooth-On, có dạng đèn LED phóng to. Nếu không có, bạn có thể lấy khuôn có sẵn (nếu bạn không quá quan tâm đến hình dạng, ngay cả khuôn cupcake / đá cũng vậy) hoặc xem qua các hướng dẫn cách làm khác nhau.
- Thạch cao (bất kỳ loại nào, nhưng tôi thích USG Hydrocal hơn vì chúng mạnh và bền)
- 2 cốc đo lường (1 lít và 8 oz.)
- Que trộn
- Sợi carbon băm nhỏ hỗn hợp (có trên eBay)
- Nhiên liệu cồn biến tính (bạn có thể tìm thấy nó ở một cửa hàng cung cấp)
Những thứ bạn sẽ cần để tạo mạch:
- Arduino Uno / Nano và cáp USB tương ứng của chúng
- Breadboard không hàn
- Đồng hồ vạn năng
- Thanh đồng (1/16 "- 1/8") và một mũi khoan có mũi khoan cùng độ dày với thanh
- Dây nhiều màu (tôi sử dụng dây silicone Striveday 22 khổ vì tính đàn hồi của chúng)
- Điện trở 22k
- Băng điện
Các chương trình bạn sẽ cần trên máy tính của mình:
- Arduino IDE
- Pd-Extended (một ngôn ngữ lập trình âm thanh) và thư mục convert.zip (sẽ được sử dụng sau này)
Hãy bắt đầu nào!
Bước 1: Đo thạch cao
Cách tốt nhất để đo thể tích của vật đúc là đổ đầy nước vào khuôn, sau đó đổ nước đó vào một thùng đo. Trong trường hợp của tôi, tôi phát hiện ra rằng biểu mẫu của tôi có âm lượng khoảng 11 oz. Với con số này, tôi sẽ kiểm tra bảng dữ liệu về thạch cao của mình và tìm ra lượng nước và thạch cao tôi sẽ cần. Tỷ lệ này khác nhau với mỗi sản phẩm thạch cao, vì vậy hãy kiểm tra kỹ. Trong trường hợp sử dụng USG Hydrocal để đúc biểu mẫu của tôi, tôi cần 8 oz. nước và 11 oz. của thạch cao.
Đổ lượng nước bạn cần vào cốc một lít và một cốc khác với lượng thạch cao tương ứng.
Bước 2: Chuẩn bị sợi carbon
Càng đưa nhiều sợi carbon vào thạch cao, thạch cao càng dẫn điện. Tuy nhiên, tại một thời điểm nhất định, nồng độ sợi carbon cao sẽ cản trở tính toàn vẹn cấu trúc của thạch cao, và nó sẽ gây khó khăn trong quá trình trộn. Đối với 11 oz. của thạch cao, tôi nghĩ rằng việc truyền 1,5 muỗng cà phê sợi carbon là đủ để làm cho nó dẫn điện ngay cả sau khi thạch cao khô. Vì vậy, tôi đề nghị sử dụng khoảng 1,5 đến 2 muỗng cà phê sợi carbon / 10 oz. thạch cao
Đặt lượng sợi carbon này ở 8 oz. và ngâm nhẹ cốc bằng cồn biến tính. Lấy một que trộn và đánh bông sợi carbon cho đến khi không còn thấy sợi carbon nào - nó sẽ trông khá gần với hình trên. Đổ hết cồn thừa và để yên trong một giây (nhưng không cho đến khi cồn khô, vì sợi carbon sẽ tự dính lại!)
Đổ sợi carbon vào thùng một lít có nước trong đó.
Bước 3: Trộn thạch cao
Đừng quên đeo khẩu trang chống bụi
Bắt đầu rắc bột trét vào nước chứa đầy sợi carbon, đều đặn trong khi khuấy liên tục. Điều này sẽ đảm bảo rằng sợi carbon liên tục được phân tán bên trong nước. Để ý các cục bột trét và các mảng sợi carbon, và dùng que trộn bẻ chúng ra trên thành thùng. Tiếp tục làm như vậy cho đến khi bạn có thể cảm thấy hơi kháng trong khi trộn và hỗn hợp bắt đầu có độ sệt giống như sữa lắc. Khi điều này xảy ra, hãy đảm bảo rằng không còn các sợi carbon tụ lại nữa.
Có hai điều kiện cần chú ý:
- Khi nước đã bão hòa với thạch cao, thạch cao được rắc thêm sẽ tạo thành các miệng núi lửa và các đảo trên bề mặt. Tiếp tục thêm thạch cao cho đến khi các đảo thạch cao ngừng hút nước / hình thành miệng núi lửa.
- Khi bạn khuấy hỗn hợp, các sợi carbon sẽ chuyển động theo hình dòng chảy theo hướng khuấy.
Khi hai điều kiện này được đáp ứng, hãy đổ thạch cao vào khuôn một cách mạnh mẽ. Điều này sẽ đảm bảo rằng các sợi carbon cuối cùng giao nhau, do đó tạo thành một kết nối về độ dẫn điện.
Bước 4: Tạo kết nối
Trong khi chờ thạch cao đóng rắn, bạn có thể bắt đầu làm đầu nối đồng. Có hai loại đầu nối:
1. Một cái đi từ breadboard và đo lường các giá trị
Cắt một đoạn cáp dài khoảng 12 "-18". Dải 2 "cáp ở một đầu và khoảng 1/2" ở đầu kia. Rải và trải các sợi dây ở đầu 2 "và xoắn chúng xung quanh thanh đồng, đi lên khoảng nửa chiều dài của nó. Hàn trên và xung quanh các sợi dây, đảm bảo rằng dây được cố định khá chắc chắn vào Sau khi để nguội khoảng 2 phút, quấn phần đã hàn bằng băng dính điện. Vặn chặt đầu còn lại để có thể lắp vào bảng mạch. (Tùy chọn: bạn cũng có thể hàn đầu ngắn hơn vào một đoạn dây rắn / jumper wire, vì chúng thân thiện hơn với breadboard không hàn)
Đối với hướng dẫn này, tôi khuyên bạn nên tạo 4 trong số các đầu nối này, vì mã tôi cung cấp được tạo cho 4 đầu nối.
2. Cái kết nối các dạng thạch cao khác nhau
Về cơ bản tương tự như trên, ngoại trừ lần này cả hai đầu sẽ có thanh đồng trên đó. 2 hoặc 3 trong số các đầu nối này sẽ làm được.
Tốt hơn hết là bạn nên có những sợi cáp có màu sắc khác nhau, vì những sợi cáp sau này có thể khá lộn xộn.
Bước 5: Đục và khoan
Sau khoảng một giờ rưỡi, dạng thạch cao sẽ đông lại. Nếu bề mặt tiếp xúc của vật đúc ấm và rắn, thì vật đúc bằng thạch cao đã sẵn sàng được dập khuôn. Nếu nó vẫn còn hơi mềm và ẩm, hãy đợi thêm 15-30 phút nữa.
Sau đó, khoan một vài lỗ bằng mũi khoan sâu không quá 1/2 trên biểu mẫu của bạn, dàn trải chúng khá đều xung quanh. Nếu bạn không thích khoan lỗ vào biểu mẫu, đừng lo lắng! Toàn bộ bề mặt của vật đúc dẫn điện và do đó chỉ bằng cách chải, các đầu nối đồng vẫn có thể dẫn điện. trong phạm vi an toàn cho cơ thể) Tuy nhiên, một lỗ cung cấp một lỗ nghỉ thuận tiện cho các đầu nối và do đó bạn sẽ không phải lo lắng về việc phải giữ nhiều đầu nối cùng một lúc.
Bước 6: Mạch Arduino
Cách thức hoạt động của mạch về cơ bản giống như về bất kỳ điện trở biến đổi nào. Về cơ bản, bạn sẽ cần 3 dây jumper, một điện trở 22k ohm và hai đầu nối đồng. Bạn có thể thử với các điện trở khác nhau sau này để thay đổi giá trị mà bạn sẽ nhận được. Tuy nhiên, tôi thấy 22k ohm để tạo ra phạm vi giá trị linh hoạt nhất.
Sơ đồ trên chỉ cho thấy cách tạo một kết nối đọc một giá trị. Tuy nhiên, bạn có thể thêm nhiều đầu nối hơn tùy thuộc vào số lượng đầu vào tương tự mà bạn có trên bo mạch của mình (Tôi thích sử dụng Nano vì nó nhỏ gọn và nó có 8 đầu vào tương tự). Bạn sẽ chỉ cần một đầu nối đồng tới GND.
CẢNH BÁO: Chỉ sử dụng nguồn điện 5V được điều chỉnh cho đầu vào! Việc trộn lẫn với nguồn điện cao hơn mức đó có thể gây ra điện giật, đặc biệt là khi chúng ta đang xử lý mạch điện hở.
Bước 7: Tải lên Arduino
Sau khi bạn đã thiết lập mạch của mình, hãy kết nối Uno / Nano với máy tính của bạn thông qua cáp USB tương ứng của chúng. tải mã này lên bảng của bạn.
Sau khi tải lên, hãy ghi lại số cổng mà bạn tải lên bản phác thảo của mình. Bạn có thể tìm hiểu điều này trong Arduino IDE, thông qua Công cụ -> Cổng.
float value1, value2, value3, value4; // bạn có thể thêm nhiều giá trị này tùy thuộc vào số lượng trình kết nối bạn có
void setup () {
Serial.begin (9600); }
void loop () {
value1 = 1024 - analogRead (A0); value2 = 1024 - analogRead (A1); value3 = 1024 - analogRead (A2); value4 = 1024 - analogRead (A3);
// thêm nhiều / xóa một số tùy thuộc vào số lượng trình kết nối
Serial.print (value1); Serial.print ("_"); Serial.print (value2); Serial.print ("_"); Serial.print (value3); Serial.print ("_"); Serial.println (value4);
// PureData đọc giá trị được phân tách bằng dấu gạch dưới, vì vậy hãy đảm bảo bạn thêm Serial.print ("_") sau mỗi giá trị, kết thúc danh sách bằng Serial.println (valueX)
}
Bước 8: Dữ liệu thuần túy
Cài đặt PureData Extended và giải nén thư mục đính kèm. Mở bản vá có tên soundtest và bạn sẽ thấy một dòng các nút trên PureData IDE. Nhấp vào Chỉnh sửa và chọn Chế độ chỉnh sửa.
Nhấp vào đối tượng thông báo trên cùng có nội dung "Mở 8" và thay đổi số 8 thành số cổng của bạn.
Nếu bạn có nhiều hơn / ít hơn 4 trình kết nối, hãy thêm / bớt một số "f" khỏi hộp cho biết giải nén. Sau khi làm như vậy, bạn có thể chơi với cấu trúc thuật toán của âm thanh. Tôi khuyên bạn nên xem thêm các hướng dẫn về PureData, những hướng dẫn này rất kỹ lưỡng, nhiều thông tin và được ghi chép đầy đủ - và phần tốt nhất là, nó có thể dễ dàng tìm thấy trong IDE của chính họ, thông qua Help -> Pd Help Browser….
Bỏ chọn Chế độ chỉnh sửa và nhấp vào đối tượng này. (Lưu ý: bạn sẽ không thể tải bất kỳ bản phác thảo nào lên bảng của mình khi chuỗi biên dịch đang mở trong PureData). Một dòng giá trị sẽ xuất hiện, thay đổi giá trị trên hộp màu xám được sử dụng để nói 0. Kết nối / chải đầu nối đồng của bạn trên một hoặc thậm chí nhiều dạng thạch cao và bây giờ bạn có thể tạo ra âm thanh!
Bước 9: Tiếp theo là gì?
Câu hỏi về điều gì tiếp theo là một câu hỏi rộng lớn và có kết thúc mở. Thử nghiệm của tôi với thạch cao dẫn điện mới chỉ ở giai đoạn sơ khai, nhưng tôi chắc chắn hy vọng rằng các nhà sản xuất khác sẽ tham gia trả lời câu hỏi này, không chỉ về mặt kỹ thuật mà còn về mặt phê bình. Điều gì sẽ xảy ra nếu và điều gì sẽ xảy ra nếu các bức tường của chúng ta dẫn điện? Điều gì sẽ xảy ra nếu và điều gì sẽ xảy ra nếu thay vào đó các giá trị thu được từ các miếng trát này được sử dụng để trực quan hóa dữ liệu? Điều gì sẽ xảy ra nếu và điều gì sẽ xảy ra nếu một đối tượng thạch cao có thể là một dạng mật mã dữ liệu mới? Điều gì sẽ xảy ra nếu công nghệ không chỉ giới hạn trong tầm ngắm của các công ty khổng lồ, trong việc chứa nhựa sản xuất và thùng nhôm được phay CNC? Tôi rất hào hứng với tất cả những khả năng này, và tôi rất vui khi thấy những nhà sản xuất khác sẽ thực hiện dự án này như thế nào, tạo ra thứ gì đó mới mẻ, bất ngờ, đẹp mắt và nhất thiết phải giàu trí tưởng tượng.
Đề xuất:
Cảm biến âm thanh và âm nhạc Trâm tinh thể thạch anh với Playground Circuit Express: 8 bước (có hình ảnh)
Âm thanh và âm nhạc. và một loạt các công cụ. Đây là nguyên mẫu, hoặc bản nháp đầu tiên, của
Đài phát thanh cổ điển biến thành loa điện thoại: 4 bước (có hình ảnh)
Đài phát thanh cổ điển biến thành loa điện thoại: Ý tưởng đằng sau việc này là lấy một chiếc đài phát thanh cũ (hỏng) đẹp đẽ và mang lại cho nó một cuộc sống mới bằng cách kết hợp nó với các thành phần hiện đại để biến nó thành loa cho điện thoại. giữ một đài phát thanh Roberts cũ, tôi đã tìm thấy một cặp ít cũ hơn
Bánh donut thạch dẫn điện - Giới thiệu về các mạch may bằng Makey Makey: 4 bước (có hình ảnh)
Bánh rán thạch dẫn điện - Giới thiệu về Mạch may với Makey Makey: Chúng tôi nhận thấy trên Twitter rằng rất nhiều người hâm mộ Scratch và Makey Makey của chúng tôi muốn biết thêm về các mạch may, vì vậy chúng tôi đã tạo ra hướng dẫn này để giới thiệu nhanh cho bạn về các mạch may và làm thế nào bạn có thể may một số mảnh mô-đun. (Đây là
Chuyển một hình ảnh thành một tác phẩm điêu khắc thanh Dowel: 7 bước (với hình ảnh)
Chuyển đổi hình ảnh thành tác phẩm điêu khắc thanh chốt: Trong dự án này, tôi đã chuyển đổi hình ảnh của một khinh khí cầu thành một tác phẩm điêu khắc thanh chốt. Cấu trúc cuối cùng là sự chuyển đổi thông tin kỹ thuật số được lưu trữ trong một bức ảnh thành một vật thể 3D. Tôi đã xây dựng tác phẩm điêu khắc để giúp hình dung cách tưởng tượng
Keo dẫn điện và chỉ dẫn điện: Tạo màn hình LED và mạch vải cuộn lại.: 7 bước (có hình ảnh)
Keo dẫn điện và chỉ dẫn điện: Tạo màn hình LED và mạch vải cuộn lại: Tự tạo vải, chỉ, keo và băng keo dẫn điện và sử dụng chúng để làm chiết áp, điện trở, công tắc, màn hình LED và mạch điện. Sử dụng keo dẫn điện. và sợi dẫn điện, bạn có thể tạo màn hình LED và mạch điện trên bất kỳ loại vải mềm dẻo nào.