Membuat Suara Elektronik Dengan Plaster Konduktif: 9 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Mengikuti projek blorgggg di litar silikon konduktif, saya memutuskan untuk menjalankan percubaan saya sendiri dengan serat karbon. Ternyata, bentuk yang dilemparkan dari plaster yang disisipkan serat karbon juga dapat digunakan sebagai perintang yang berubah-ubah! Dengan beberapa batang tembaga dan beberapa pengaturcaraan pantas, anda akan dapat menggunakan bentuk plaster konduktif anda sebagai sensor yang, dalam contoh ini, akan digunakan untuk menghasilkan suara.

Penerapan bentuk eksperimen ini melampaui membuat bunyi elektronik itu sendiri. Saya berkongsi projek ini dengan harapan dapat memperluas kemungkinan litar. Elektronik tidak selalu harus tinggal di dalam bekas yang kemas dan kemas; mereka juga boleh dianggap berada di dalam arca, bahan, bentuk, dan benda-benda sehari-hari - dan kita akan memasuki projek ini dengan pemikiran untuk mencipta alternatif untuk tombol, masuk, atau kancing. Kami akan membuat struktur untuk litar yang tidak pasti dan penuh dengan kejutan. Dan tanpa sebarang basa-basi, berikut adalah beberapa perkara yang perlu anda siapkan.

Perkara yang anda perlukan untuk melakonkan:

• Topeng habuk (sangat penting untuk umur panjang paru-paru anda !!!)
• Sebarang jenis acuan pemutus. Saya menggunakan acuan yang saya buat menggunakan silikon Smooth-On, dari bentuk LED yang diperbesar. Sekiranya anda tidak memilikinya, anda boleh mendapatkan cetakan yang sudah ada (jika anda tidak terlalu mementingkan bentuk, malah cetakan kek cawan / ais) atau melihat melalui tutorial cara yang berbeza.
• Plaster (jenis apa pun, tapi saya lebih suka USG Hydrocal kerana ia kuat dan tahan lama)
• 2 cawan pengukur (1 liter dan 8 oz.)
• Mencampurkan kayu
• Serat karbon cincang campuran (boleh didapati di eBay)
• Bahan bakar alkohol yang sudah disekat (anda akan dapat mencarinya di kedai bekalan)

Perkara yang anda perlukan untuk membuat litar:

• Arduino Uno / Nano dan kabel USB yang sesuai
• Papan roti tanpa solder
• Multimeter
• Batang tembaga (1/16 "- 1/8") dan gerudi dengan bit gerudi dengan ketebalan yang sama dengan batang
• Wayar pelbagai warna (saya menggunakan wayar silikon 22 gauge Striveay kerana keanjalannya)
• Perintang 22k
• Pita elektrik

Program yang anda perlukan di komputer anda:

• Arduino IDE
• Pd-Extended (bahasa pengaturcaraan suara) dan folder convert.zip (akan digunakan kemudian)

Mari kita mulakan!

Langkah 1: Mengukur Plaster

Cara terbaik untuk mengukur isipadu gips adalah dengan mengisi acuan dengan air, dan kemudian menuangkan air itu ke dalam bekas pengukur. Dalam kes saya, saya mendapati bahawa borang saya mempunyai jumlah kira-kira 11 oz. Dengan nombor ini, saya akan memeriksa lembaran data plaster saya dan mengetahui berapa banyak air dan plaster yang saya perlukan. Nisbahnya berbeza dengan setiap produk plaster, jadi periksa semula. Sekiranya menggunakan USG Hydrocal untuk menghantar borang saya, saya memerlukan 8 oz. air dan 11 oz. daripada plaster.

Isi satu cawan kuart dengan jumlah air yang anda perlukan, dan satu lagi dengan jumlah plaster yang sesuai.

Langkah 2: Menyiapkan Carbon Fiber

Semakin banyak serat karbon dimasukkan ke dalam plaster anda, plaster akan lebih konduktif. Walau bagaimanapun, pada tahap tertentu, kepekatan serat karbon yang tinggi akan mengganggu integriti struktur plaster, dan akan menyebabkan kesukaran mencampurkan. Untuk 11 oz. dari plaster, saya fikir bahawa memasukkan 1.5 sudu teh serat karbon cukup untuk menjadikannya konduktif walaupun selepas plaster kering. Oleh itu, saya cadangkan menggunakan sekitar 1.5 hingga 2 sudu teh serat karbon / 10 oz. daripada plaster

Masukkan jumlah serat karbon ini dalam 8 oz. cawan pengukur, dan rendam dengan ringan dengan alkohol yang didenaturasi. Ambil tongkat pengadun dan pukul serat karbon sehingga tidak ada potongan yang tersisa - ia kelihatan cukup dekat dengan gambar di atas. Tuangkan lebihan alkohol, dan biarkan sebentar (tetapi jangan sampai alkohol mengering, kerana serat karbon akan melekat pada dirinya lagi!)

Buangkan serat karbon ke dalam bekas satu liter dengan air di dalamnya.

Langkah 3: Mencampurkan Plaster

Jangan lupa memakai topeng habuk

Mula taburkan serbuk plaster ke dalam air yang dipenuhi serat karbon, dengan stabil sambil terus mengaduk. Ini akan memastikan bahawa serat karbon sentiasa tersebar di dalam air. Perhatikan gumpalan plaster dan potongan serat karbon, dan pecahkannya di dinding bekas dengan tongkat pencampuran. Teruskan melakukannya sehingga anda dapat merasakan sedikit rintangan semasa mencampurkan, dan campuran mula mempunyai konsistensi seperti milkshake. Apabila ini berlaku, pastikan bahawa tidak ada lagi serat karbon yang berkelompok.

Terdapat dua syarat yang perlu diperhatikan:

1. Setelah air tepu dengan plaster, plaster tambahan yang ditaburkan akan membentuk kawah dan pulau di permukaan. Terus menambah plaster sehingga pulau plaster berhenti menyerap air / membentuk kawah.
2. Semasa anda mengaduk campuran, helai serat karbon harus bergerak mengikut corak aliran yang mengikuti arah pengadukan.

Setelah kedua syarat ini dipenuhi, tuangkan plaster ke dalam acuan dengan kuat. Ini akan memastikan bahawa helai serat karbon akhirnya saling bersilang, sehingga membentuk hubungan kekonduksian.

Langkah 4: Membuat Penyambung

Sementara menunggu plaster sembuh, anda boleh mula membuat penyambung tembaga. Terdapat dua jenis penyambung:

1. Yang pergi dari papan roti dan mengukur nilai

Potong panjang kabel, sekitar 12 "-18". Jalur kabel 2 "di satu hujung, dan kira-kira 1/2" di hujungnya. Pasangkan dan sebarkan helai wayar di hujung 2 ", dan putar di sekitar batang tembaga, sehingga kira-kira separuh panjangnya. Pateri pada dan di sekitar helai wayar, memastikan bahawa wayar diikat dengan kuat ke batang. Setelah membiarkannya sejuk selama kira-kira 2 minit, bungkus bahagian yang dipateri dengan pita elektrik. Putar hujung yang lain dengan kuat sehingga boleh dimasukkan ke dalam papan roti. (Pilihan: anda juga boleh memateri hujung yang lebih pendek ke sekeping dawai padat / jumper wire, kerana mereka lebih mesra dengan papan roti tanpa pateri)

Untuk tutorial ini, saya cadangkan membuat 4 penyambung ini, kerana kod yang saya berikan dibuat untuk 4 penyambung.

2. Yang menghubungkan pelbagai bentuk plaster

Pada dasarnya sama seperti di atas, kecuali kali ini kedua-dua hujungnya akan mempunyai batang tembaga di atasnya. 2 atau 3 penyambung ini akan dilakukan.

Adalah idea yang baik untuk mempunyai kabel berwarna yang berbeza, kerana kabel yang kusut mungkin agak membingungkan di kemudian hari.

Langkah 5: Mendemonstrasi dan Menggerudi

Setelah kira-kira satu setengah jam, bentuk plaster sudah boleh sembuh. Sekiranya permukaan pelindung yang terdedah hangat dan padat, pelekat plaster siap untuk diturunkan. Sekiranya masih sedikit lembut dan lembap, tunggu selama 15-30 minit lagi.

Selepas itu, gerudi beberapa lubang dengan lubang gerudi yang tidak lebih dari 1 1/2 sedalam bentuk anda, sebarkannya dengan rata. Sekiranya anda tidak suka lubang pengeboran ke dalam borang, jangan risau! Keseluruhannya permukaan cor adalah konduktif dan oleh itu hanya dengan menyikat, penyambung tembaga masih boleh mengalirkan elektrik. (Anda juga boleh menggunakan badan anda sendiri dan ketahanannya untuk mengalirkan elektrik, dan sekali lagi jangan risau! Kami akan memastikan bahawa elektrik yang sedang berjalan dalam jangkauan keselamatan badan) Walau bagaimanapun, lubang menyediakan lubang rehat yang bagus untuk penyambung, dan oleh itu anda tidak perlu risau untuk memegang banyak penyambung sekaligus.

Langkah 6: Litar Arduino

Cara litar berfungsi pada dasarnya sama dengan perintang berubah-ubah. Anda pada dasarnya memerlukan 3 wayar pelompat, perintang 22k ohm, dan dua penyambung tembaga. Anda boleh bermain-main dengan perintang yang berlainan di kemudian hari untuk mengubah nilai yang akan anda perolehi. Walau bagaimanapun, saya mendapati 22k ohm menghasilkan julat nilai yang paling serba boleh.

Gambar rajah di atas hanya menunjukkan cara membuat satu sambungan yang membaca satu nilai. Walau bagaimanapun, anda boleh menambahkan lebih banyak penyambung bergantung pada jumlah input analog yang anda ada di papan anda (saya suka menggunakan Nano kerana ringkas dan ia mempunyai 8 input analog). Anda hanya memerlukan satu penyambung tembaga yang menuju ke GND.

PERINGATAN: Hanya gunakan bekalan kuasa 5V yang diatur untuk input! Mengganggu bekalan kuasa yang lebih tinggi daripada itu boleh menyebabkan kejutan, terutamanya kerana kita berurusan dengan litar terbuka.

Langkah 7: Memuat naik ke Arduino

Setelah litar anda disiapkan, sambungkan Uno / Nano anda ke komputer anda melalui kabel USB yang sesuai. muat naik kod ini ke papan anda.

Setelah memuat naik, perhatikan nombor port dari mana anda memuat naik lakaran anda. Anda boleh mendapatkannya di Arduino IDE, melalui Tools -> Port.

nilai apungan1, nilai2, nilai3, nilai4; // anda boleh menambahkan lebih banyak nilai ini bergantung pada berapa banyak penyambung yang anda ada

batal persediaan () {

Serial.begin (9600); }

gelung kosong () {

nilai1 = 1024 - analogRead (A0); nilai2 = 1024 - analogRead (A1); nilai3 = 1024 - analogRead (A2); nilai4 = 1024 - analogRead (A3);

// tambah lagi / hapus beberapa bergantung pada jumlah penyambung

Cetakan bersiri (nilai1); Cetakan bersiri ("_"); Cetakan bersiri (nilai2); Cetakan bersiri ("_"); Cetakan bersiri (nilai3); Cetakan bersiri ("_"); Serial.println (nilai4);

// PureData membaca nilai yang dipisahkan dengan garis bawah, jadi pastikan anda menambahkan Serial.print ("_") setelah masing-masing, mengakhiri senarai dengan Serial.println (valueX)

}

Langkah 8: Data Murni

Pasang PureData Extended, dan buka zip folder yang dilampirkan. Buka patch bernama soundtest, dan anda akan melihat sebilangan nod pada PureData IDE. Klik Edit, dan periksa Mod Edit.

Klik objek mesej teratas yang bertuliskan "Buka 8" dan ubah nombor 8 menjadi nombor port anda.

Sekiranya anda mempunyai lebih dari / kurang dari 4 penyambung, tambahkan / keluarkan sebilangan "f" dari kotak yang menyatakan bongkar. Setelah melakukannya, anda boleh bermain dengan struktur algoritma bunyi. Saya akan mengesyorkan untuk melihat lebih banyak tutorial PureData, yang lengkap, bermaklumat, dan didokumentasikan dengan baik - dan yang terbaik adalah, ia boleh didapati dengan mudah di IDE mereka sendiri, melalui Help -> Pd Help Browser….

Nyahtanda Mod Edit dan klik pada objek ini. (Catatan: anda tidak akan dapat memuat naik sketsa apa pun ke papan anda ketika siri comport dibuka di PureData). Sebilangan besar aliran mesti muncul, mengubah nilai pada kotak kelabu yang biasa mengatakan 0. Sambungkan / sikat penyambung tembaga anda pada satu, atau bahkan beberapa bentuk plaster, dan sekarang anda dapat menghasilkan suara!

Langkah 9: Apa Seterusnya?

Persoalan apa yang akan datang adalah soalan yang luas dan terbuka. Percubaan saya dengan plaster konduktif hanya pada tahap pramatang, tetapi saya pasti berharap pembuat lain akan terlibat dalam menjawab soalan ini, bukan sahaja secara teknikal, tetapi juga secara kritis. Bagaimana jika dan apa yang akan berlaku sekiranya dinding kita bersifat konduktif? Bagaimana jika dan apa yang akan berlaku jika nilai yang diperoleh dari plaster ini digunakan untuk visualisasi data? Bagaimana jika dan apa yang akan berlaku jika objek plaster boleh menjadi bentuk kriptografi data baru? Bagaimana jika teknologi tidak hanya terbatas pada bidang kuasa syarikat gergasi, hingga pengekangan plastik pembuatan dan bekas aluminium gilingan CNC? Saya teruja dengan semua kemungkinan ini, dan saya teruja untuk melihat bagaimana pembuat lain akan membuat projek ini, mencipta sesuatu yang baru, tidak dijangka, dan indah, dan semestinya berimaginasi.