Fiziksel Etkileşim Sistemi - PlateaPlayer: 19 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Bu proje, Universidad Autónoma de Occidente'nin video ve dijital televizyon öğrencilerine yönelik, etkileşimli bir video oynatıcının fiziksel bilgisayar etkileşimlerinin donanım uygulamasını tasarlamak ve geliştirmek için izlenen süreci açıklar. kolayca üretilebilen ve manipüle edilebilen bir ürün.

Şu anda, duyusal etkileşimleri de içeren bu tür videoları geliştirmek için ücretsiz platformlar bulunmamaktadır. Bu nedenle, temel amacı, öğrencilerin maliyetli yazılım lisansları satın almak zorunda kalmalarını, sınıfın ödevlerine güvenip yarım kalmış çözümler sunmalarını ve bu platformları geliştirmek için çok daha fazla zaman harcamalarını önlemektir.

Burada önerilen uygulama, senkronize edilebilen ana duyusal etkileşimleri temsil eden beş modülden oluşmaktadır. Bunlar: su, duman, sıcaklık (sıcak/soğuk), rüzgar ve ışıktır. Bunlar, Johnny Five JavaScript kitaplığı kullanılarak bir Arduino tarafından kontrol edilecektir.

Adım 1: Malzemeler ve Araçlar - Konteyner Kutusu

Bu projenin önerilen sistemin bir prototipini geliştirmeyi amaçladığı düşünüldüğünde, basit malzemeler kullanıldı:

• Saman karton
• Balsa ahşap çubuklar (kare ve üçgen şekiller)
• Makas, yalıtım bandı, ahşap tutkalı, neşter, demir testeresi

Adım 2: Malzemeler - Rüzgar Modülü

5 CPU fanı

Adım 3: Malzemeler - Sıcaklık Modülü

• 2 Peltier hücre
• 4 soğutucu
• 2 fan (rüzgar modülününkiyle aynı)

Adım 4: Malzemeler - Işık Modülü

• ~50cm RGB LED şerit
• 3 TIP31C transistör
• Harici güç kaynağı

Adım 5: Malzemeler - Duman Modülü

• 1 Ultrasonik nemlendirici
• 1 1 kanallı röle
• Harici güç kaynağı
• Su kabı

Adım 6: Malzemeler - Su Modülü

• Dalgıç mikro pompa
• ~20cm plastik boru
• Su kabı (duman modülününkiyle aynı)
• Küçük payet (~5)

Adım 7: Fanlar için Ön Taraftaki Delikleri Kesme

Kartondan bir parça kesin (~50cm genişliğinde ve ~40cm boyunda), ardından neşter kullanarak her bir fan için 5 delik açın. Son olarak, bunları kartona bantlayın.

Adım 8: Sıcaklık (Peltier Hücresi) Modüllerinin Yapılması

Peltier hücrelerini soğutuculara bantlayın.

Adım 9: Peltier Modüllerini Fanlara Entegre Edin

Peltier modüllerini bir fana bantlayın. Her hücrenin sıcak ve soğuk taraflarının ilgili fan tarafından dışarı üflenmesi için bunları ön tarafa bakacak şekilde zıt yönlerde bantladığınızdan emin olun.

Adım 10: Üst Kapak için "sütun" yapılması

Balsa çubuklarını (~50 cm genişliğinde) kesin ve resimlerde gösterildiği gibi birbirine yapıştırın. Bu, üst karton kapağın öne ve yanlara yapıştırılmasına izin verecektir.

Ardından, diyagonal tarafta bir karton parçasını birbirine yapıştırın ve takılacak su modülünün pipetleri için yaklaşık 8 küçük delik (~5mm x ~5mm) açın.

Adım 11: Kutuya Yapı Verme

3 adet balsa çubuğunu görseldeki gibi kesin ve ön taraftaki karton parçaya yapıştırın.

Adım 12: Kutunun Kenarlarını Kesin

3 parça karton kesin (~50cm genişliğinde, ~50cm yüksekliğinde ve ~30cm derinliğinde). Kutunun her iki tarafı için 2 adet artı su kabı alanını elektronik bileşenlerden ayırmak için iç kısım için 1 adet.

Adım 13: Su Kabı Alanının Uyarlanması

3 adet kare balsa çubuğunu ~20cm olacak şekilde keserek su kabı için bir taban yapın ve kabın sığması için resimde gösterildiği gibi ana yapının çerçevesine bantlayın.

Ardından, kenarlar için önceden kesilmiş karton parçalarından birini kullanın, bazı tellerin geçebilmesi için küçük bir delik açın ve bunları birbirine bantlayın.

İsteğe bağlı olarak, kabın düşmesini ve suyun dökülmesini önlemek için tabanın arkasına üçgen şeklinde bir balsa çubuğu bantlayabilirsiniz.

Adım 14: Su Kabı Yapımı

Plastik bir şişeyi ortadan ikiye kesin ve üst kısmını resimlerde gösterildiği gibi kapak olarak kullanın. Mikro pompayı ve ultrasonik nemlendiriciyi içine yerleştirin.

Kullanmadan önce suyla doldurun.

Adım 15: Ana Yapının Kapatılması

Yan, alt ve üst karton kapakları yapının geri kalanına yapıştırın.

Adım 16: Işık Modülünü Ekleme

Kabloların sol taraftaki deliğin içine girebilmesi için RGB LED şeridi kutunun üst ve yan taraflarına bantlayın.

Adım 17: Su Borusunun Yapılması

Plastik boruda yaklaşık 8 küçük delik (~1mm x ~1mm) kesin ve küçük pipetleri yerleştirin. Kutunun geri kalanına su sızmasını önlemek için bunları mümkün olduğunca sıkı bir şekilde bantlayın.

Son olarak, borunun açık ucunu mikro pompaya bağlayın ve pipetleri üst köşegen karton parçasının deliklerine yerleştirin.

Adım 18: Kablolama

Seçilen pinler kullanıcı isteğine göre değiştirilebilir, bu nedenle kod açıkça belirtse de burada belirtilmezler

Rüzgar/Sıcaklık modülleri:

Her bir fanın ve Peltier hücresinin 5V'sini Arduino kartındaki bir dijital pime ve GND'leri protokoldeki ortak GND hattına bağlamak için atlama telleri kullanın.

Su modülü:

Mikro pompanın 5V'sini Arduino'nun 5V çıkış pinlerinden birine doğrudan bağlamak için atlama kabloları kullanın ve GND kabloları için anahtar olarak bir TIP31C transistör kullanın. Bu transistör, onu kontrol etmek için Arduino'ya giden dijital bir pime gider.

Işıklar modülü:

Her renk kanalını protokolün GND hattına bağlı olan ve R, G ve B'yi doğru olanı belirterek görüntülenen rengi kontrol etmek için Arduino'daki bir analog pime giden bir TIP31C transistörüne bağlamak için atlama kabloları kullanın. Güç kablosu, normal bir elektrik prizine bağlı bir adaptör aracılığıyla güç verilen bir protokol hattına bağlanır.

Duman modülü:

Gücü, ışık modülünden protokoldeki aynı güç kaynağına bağlayan bir röleye bağlamak için atlama kabloları kullanın. Ardından, açıp kapatmak için bu röleyi Arduino'daki dijital bir pime bağlayın. GND'sini protokoldeki GND hattına bağlayın.

Adım 19: Programlama ve Çalıştırma

Johnny Five'ın çalışması için basit bir Düğüm sunucusu gereklidir. Ön ve arka ucu gerçek zamanlı olarak iletişim kurmak ve etkileşimli videoyu duyusal etkileşimlerle senkronize etmek için Socket.io da uygulanmaktadır.

Bu sistemin kodu ve daha önce bir JavaScript eklentisi olarak geliştirilen etkileşimli video oynatıcı bu Github deposundan indirilebilir:

Web sayfasını aynı sunucudaki oynatıcıyla birlikte sunun ve her ikisini de çalıştırın.