Sistem Interaksi Fizikal - PlateaPlayer: 19 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Projek ini menerangkan proses yang diikuti untuk merancang dan mengembangkan pelaksanaan perkakasan interaksi pengkomputeran fizikal pemain video interaktif yang bertujuan untuk pelajar video & televisyen digital Universidad Autónoma de Occidente, yang terlibat dalam topik video interaktif multisensori, dalam bentuk produk yang boleh dihasilkan dan dimanipulasi dengan mudah.

Pada masa ini, tidak ada platform percuma untuk mengembangkan jenis video ini yang juga merangkumi interaksi deria. Oleh itu, tujuan utamanya adalah untuk mengelakkan pelajar daripada membeli lesen perisian yang mahal, harus bergantung pada dan memberikan penyelesaian separuh jalan untuk tugasan kelas, dan harus menghabiskan lebih banyak masa untuk mengembangkan platform ini sendiri.

Pelaksanaan yang dicadangkan di sini terdiri daripada lima modul yang mewakili interaksi deria utama yang dapat diselaraskan. Ini adalah: air, asap, suhu (panas / sejuk), angin, dan cahaya. Ini akan dikendalikan oleh Arduino menggunakan perpustakaan JavaScript Johnny Five.

Langkah 1: Bahan dan Alat - Kotak Bekas

Mengingat projek ini dimaksudkan untuk mengembangkan prototaip sistem yang dicadangkan, bahan sederhana digunakan:

• Kadbod jerami
• Batang kayu Balsa (bentuk segi empat dan segi tiga)
• Gunting, pita penebat, gam kayu, pisau bedah, gergaji besi

Langkah 2: Bahan - Modul Angin

5 peminat CPU

Langkah 3: Bahan - Modul Suhu

• 2 sel Peltier
• 4 heatsink
• 2 kipas (sama dengan modul angin)

Langkah 4: Bahan - Modul Cahaya

• ~ Jalur LED RGB 50cm
• 3 transistor TIP31C
• Sumber kuasa luaran

Langkah 5: Bahan - Modul Asap

• 1 Pelembap ultrasonik
• 1 geganti 1 saluran
• Sumber kuasa luaran
• Bekas air

Langkah 6: Bahan - Modul Air

• Pam mikro tenggelam
• ~ Paip plastik 20cm
• Bekas air (sama dengan modul asap)
• Sedotan kecil (~ 5)

Langkah 7: Memotong Lubang di Bahagian Depan untuk Peminat

Potong sekeping kadbod (~ 50cm lebar ~ 40cm tinggi), kemudian potong 5 lubang untuk setiap kipas menggunakan pisau bedah. Akhirnya, pita mereka ke kadbod.

Langkah 8: Membuat Modul Suhu (Sel Peltier)

Pita sel Peltier ke bahagian pendingin.

Langkah 9: Gabungkan Modul Peltier dengan Peminat

Pita modul Peltier kepada kipas. Pastikan anda menempelkannya menghadap ke arah depan dengan arah yang berlawanan sehingga sisi panas dan sejuk setiap sel dihembus ke luar oleh kipas yang sesuai.

Langkah 10: Membuat "lajur" untuk Penutup Teratas

Potong batang balsa (lebar ~ 50cm) dan lekatkan bersama seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Ini akan membolehkan penutup kadbod atas terpaku pada bahagian depan dan sisi.

Seterusnya, lekatkan sekeping kadbod di sisi pepenjuru dan buat sekitar 8 lubang kecil (~ 5mm x ~ 5mm) agar sedotan modul air dimasukkan.

Langkah 11: Memberi Struktur ke Kotak

Potong 3 batang balsa seperti yang ditunjukkan dalam gambar dan lekatkan pada kepingan kadbod sisi depan.

Langkah 12: Potong Bahagian Kotak

Potong 3 keping kadbod (~ 50cm lebar ~ 50cm tinggi ~ 30cm dalam). 2 untuk setiap sisi kotak ditambah 1 untuk bahagian dalam untuk memisahkan ruang bekas air dari komponen elektronik.

Langkah 13: Menyesuaikan Ruang Bekas Air

Buat alas untuk bekas air dengan memotong 3 keping batang balsa berbentuk persegi hingga ~ 20cm dan pita bersama-sama ke bingkai struktur utama seperti yang ditunjukkan dalam gambar, sehingga bekas itu sesuai.

Seterusnya, gunakan 1 kepingan kadbod yang telah dipotong sebelumnya untuk sisi, buat lubang kecil sehingga beberapa wayar dapat melewati, dan pita bersama.

Sebagai pilihan, anda boleh menempelkan batang balsa berbentuk segitiga ke belakang pangkal untuk mengelakkan bekas jatuh dan menumpahkan air.

Langkah 14: Membuat Bekas Air

Potong botol plastik hingga separuh dan gunakan bahagian atasnya sebagai penutup seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Letakkan pam mikro dan pelembap ultrasonik di dalamnya.

Isi dengan air sebelum digunakan.

Langkah 15: Menutup Struktur Utama

Lekatkan penutup kadbod sisi, bawah dan atas ke seluruh struktur.

Langkah 16: Menambah Modul Lampu

Pita jalur LED RGB di bahagian atas dan sisi kotak, supaya wayar dapat masuk ke dalam lubang di sebelah kiri.

Langkah 17: Membuat Paip Air

Potong sekitar 8 lubang kecil (~ 1mm x ~ 1mm) di paip plastik dan masukkan jerami kecil. Perekat bersama sekerap mungkin untuk mengelakkan bocor air ke baki kotak.

Akhirnya, sambungkan hujung paip yang terbuka ke pam mikro dan masukkan jerami ke dalam lubang kadbod bahagian atas pepenjuru.

Langkah 18: Pendawaian

Pin yang dipilih boleh diubah mengikut keinginan pengguna sehingga tidak dinyatakan di sini, walaupun kodnya jelas

Modul Angin / Suhu:

Gunakan wayar pelompat untuk menyambungkan 5V setiap kipas dan sel Peltier ke pin digital di papan Arduino, dan GND ke garis GND biasa di protoboard.

Modul air:

Gunakan wayar jumper untuk menghubungkan secara langsung 5V pam mikro ke salah satu pin keluar 5V dari Arduino, dan gunakan transistor TIP31C sebagai suis untuk wayar GND. Transistor ini menuju ke pin digital ke Arduino untuk mengawalnya.

Modul lampu:

Gunakan kabel jumper untuk menyambungkan setiap saluran warna ke transistor TIP31C yang disambungkan ke garis GND protoboard, dan yang menuju ke pin analog di Arduino untuk mengawal warna yang ditunjukkan dengan menentukan R, G dan B ke yang betul. Kawat kuasa disambungkan ke saluran protoboard yang digerakkan melalui penyesuai yang disambungkan ke soket kuasa biasa.

Modul asap:

Gunakan kabel jumper untuk menyambungkan kuasa ke geganti yang menghubungkannya ke bekalan kuasa yang sama di protoboard dari modul lampu. Kemudian sambungkan geganti ini ke pin digital di Arduino untuk menghidupkan dan mematikannya. Sambungkan GNDnya ke garisan GND di protoboard.

Langkah 19: Pengaturcaraan dan Jalankan

Pelayan Node sederhana diperlukan agar Johnny Five berfungsi. Untuk berkomunikasi depan dan belakang secara real time dan menyegerakkan video interaktif dengan interaksi deria, Socket.io juga dilaksanakan.

Kod untuk sistem ini, serta pemain video interaktif yang sebelumnya dikembangkan sebagai pemalam JavaScript, boleh dimuat turun di repo Github ini:

Layan laman web dengan pemain dari pelayan yang sama dan jalankan kedua-duanya.