Fadecandy, Processing and Kinect ինտերակտիվ LED գմբեթ. 24 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Ինչ

Երբ գմբեթում է գտնվում 4.2 մ գեոդեզիական գմբեթը, որը ծածկված է 4378 լուսադիոդով: LED- ները բոլորը անհատականացված են և հասցեագրելի: Նրանք վերահսկվում են Fadecandy- ի և Windows- ի աշխատասեղանի վրա մշակման միջոցով: Kinect- ը ամրացված է գմբեթի ամրակներից մեկին, այնպես որ գմբեթի ներսում շարժումը հնարավոր է հետևել, և մարդիկ կարող են փոխազդել լույսերի հետ:

Ինչու

Ես ուսումնասիրում եմ խմբային փորձը համատեղ փոխգործակցության միջոցով: Ես սիրում եմ ստեղծել ինտերֆեյսեր, որոնք շատ մարդիկ կարող են օգտագործել միաժամանակ: Գմբեթի լուսադիոդային մակերեսը հարմար ելք է ստեղծում բազմաօգտագործող ինտերֆեյսի համար, քանի որ այն հսկայական է, ուստի շատ մարդիկ կարող են տեսնել այն: Գմբեթը ստեղծում է նաև գողտրիկ, գնդաձև տարածք, որը խրախուսում է մարդկանց շրջվել դեպի միմյանց: Kinect- ը հիանալի աշխատում է որպես բազմակի օգտվողի մուտքագրում, քանի որ մարդիկ կարող են շարժվել և միաժամանակ ազդել խորության դաշտի վրա, միակ սահմանափակումն այն է, թե քանի մարդ կարող է միասին տեղավորվել տարածության մեջ:

Ես անընդհատ մշակում եմ փոխգործակցության նոր մեթոդներ «Երբ գտնվում եմ գմբեթում», որպեսզի տեսնեմ, թե ինչ ազդեցություն են ունենում մուտքի տարբեր մեթոդներ, և ինչն է լավ աշխատում մարդկանց տարբեր խմբերի համար: Ես հատկապես ցանկանում եմ տեսնել, թե ինչ միջերեսներ են խրախուսում կապը գմբեթի ներսում գտնվող ընկերների և անծանոթների միջև, և ինչն է ընդհանուր փորձը դարձնում իմաստալից և արժեքավոր:

Որտեղ

Ես նախագծել և կառուցել եմ When in Dome- ը որպես իմ մագիստրատուրայի ավարտական նախագիծը, որը դիզայնի կատարում և փոխազդեցություն էր Ինտերակտիվ ճարտարապետության լաբորատորիայում, The Bartlett, UCL:

Ինչպես

Օգտագործված որոշ տեխնոլոգիաներ և գործիքներ.

• Fadecandy
• Վերամշակում
• Kinect (ես իմը ստացել եմ eBay- ից)
• Միտեր տեսավ
• Հետքի սղոց
• Կարի մեքենա
• Sոդման երկաթ
• Heերմային ատրճանակ
• Տաք սոսինձ ատրճանակ
• Լազերային կտրիչ
• Գայլիկոն

Օգտագործված որոշ սարքավորումներ.

• Buildwithhubs հանգույցի հավաքածու
• Մշակված սղոցված փայտանյութ գմբեթի ամրակների համար
• 4 մմ բարդի նրբատախտակ
• Սպիտակ դիֆուզիոն գործվածք
• Սև գործվածք
• Ալյումինե հարթ շերտ
• Wago միակցիչներ
• 12awg և 24awg մալուխ
• 5v 30A սնուցման աղբյուրներ
• Փրփուր հատակներ
• Jst միակցիչներ
• Կոնդենսատորներ

Գնացինք

Այս նախագծի բազմաթիվ բաղադրիչներ կան, որոնցով ես կխոսեմ: Հուսով եմ, որ ներսում օգտակար և հետաքրքիր բան կգտնեք:

Քայլ 1: Գմբեթը

Հաբ հավաքածու

Ես որոշեցի կառուցել իմ գմբեթը buildwithhubs- ի հավաքածուով և ես անպայման խորհուրդ կտայի դրանք:

Նրանք վաճառում են միակցիչների հավաքածուներ և խորհուրդներ տալիս, թե ինչ նյութեր պետք է ձեռք բերել ամրակների համար: Նրանց գմբեթների մեծ մասն օգտագործվում է մարդկանց սեփական այգիներում, մինչդեռ իմը լինելու է հանրության առջև, ուստի ես նաև գնել եմ նրանցից պատրաստված լրացուցիչ ապահով կափարիչների հավաքածու, որոնք թույլ չեն տալիս, որ ինչ -որ մեկը հենվի գմբեթին:

Չափը

Իմ գմբեթը 4.2 մ տրամագիծ ունի: Ես ընտրեցի այս չափը, որովհետև դա նշանակում էր, որ գմբեթը կազմող եռանկյունիների ամենաերկար կողմը կլինի 1.2 մ, և սա լավ տեղավորվում էր նրբատախտակի թերթերի մեջ, երբ ես եկա վահանակներ պատրաստելու համար ՝ լուսադիոդները պահելու համար:

Քայլ 2: Պատրաստեք թևերը

Երկարություններ

Ես օգտագործեցի buildwithhubs- ի ամրագոտիների հաշվիչը `4,2 մ գմբեթ պատրաստելու համար անհրաժեշտ երկարությունները մշակելու համար: 30 «կիսավարտիք» ՝ 1059 մմ և 35 «երկար» ՝ 1209 մմ:

Նյութական

B&Q- ից 24 19 մմ x 38 մմ x 2400 մմ սղոցված փայտանյութի 2 փաթեթ (ինչպես խորհուրդ է տրվում buildwithhubs կայքում) մեկ գմբեթի համար բավական է: Սա բավական լավ է աշխատում, բայց եթե ես դա նորից անեի, ես կստանայի մի բան, որն ավելի կողային ուժ ունի:

Ընթացք

Ձողերը երկարությամբ կտրվեցին մի սղոց օգտագործելով, այնուհետև ես դրանք ներկեցի ՝ դրանք բոլորը հարթ դնելով փոշու թերթիկի վրա և գլորվելով դրանց վրա: Սա ստիպեց զվարճալի timelapse!

Հետո ես դրանք միաժամանակ փաթեթավորեցի 6 խմբաքանակի մեջ և միակցիչի կտորները պտուտակեցի ծայրերի մեջ:

Քայլ 3. Կառուցեք գմբեթը

Հենարանները պատրաստվելուց հետո գմբեթը կառուցելը շատ հեշտ է: Ես չեմ պատրաստվում գործընթացի մասին մանրամասն խոսել, քանի որ հրահանգներ կան buildwithhubs կայքում, և դրանք նաև գրքույկ են տրամադրում:

Քայլ 4: Բարձրացրեք այն:

Ես չէի ցանկանա, որ լուսադիոդային վահանակները անմիջապես հատակին լինեին, քանի որ դա կնշանակեր, որ դրանցից շատերը արգելափակված կլինեն գմբեթում գտնվող մարդկանց կողմից: Ես նաև ցանկանում էի գմբեթը բարձրացնել, որպեսզի այն ավելի ընդարձակ և հյուրընկալ զգա:

Ոտքեր

Ես 2x4s- ից պատրաստեցի 50 սմ բարձրություն ունեցող ոտքեր և դրանց մեջ պտուտակեցի նույն միակցիչները, ինչ որ ամրակները:

Այնուհետև, հիմքի ամրությունն ու կառուցվածքային ամբողջականությունը բարձրացնելու համար ես օգտագործեցի ալյումինե հարթ ձող `յուրաքանչյուր ոտքի հատվածի միջև X- ներ ստեղծելու համար:

Դուռը

Ես հեռացրեցի հորիզոնական ամրակներից մեկը ՝ դռնատեղ պատրաստելու համար, և այն փոխարինեցի հատակին նրբատախտակով, որպեսզի ոտքերը ճիշտ հեռավորության վրա պահվեն:

Քայլ 5. Պլանավորեք, թե ինչպիսին պետք է լինեն LED- ները

Ծրագրային ապահովում

Ես SketchUp- ն օգտագործեցի իմ 3D պլանավորման աշխատանքների համար, քանի որ այն հասանելի է անվճար օգտագործել դիտարկիչում: Բարեբախտաբար (քանի որ ես 3D մոդելավորման փորձագետ չեմ) ես գտա գեոդեզիական գմբեթի մոդել, որը հասանելի էր 3D պահեստում, որտեղ կան բազմաթիվ մոդելներ անվճար:

Քանի LED է:

Դասավորությունը պետք է հաշվի առներ գեղագիտությունը, ինչպես նաև էներգիան և տվյալների բաշխումը: Ես որոշեցի օգտագործել 11 Fadecandys (և 11 էներգիայի աղբյուր) գմբեթի եռանկյունիներից 33 -ը ծածկելու համար: Սա կնշանակի, որ Fadecandys- ը (և էլեկտրասնուցման աղբյուրները) կշարժեն 3 -ական եռանկյուն, և գմբեթի մի կողմը կարող է բաց լինել, որպեսզի մարդիկ դրսից տեսնեն:

Սա ինձ տվեց առավելագույնը 512 LED 3 եռանկյունու համար, քանի որ յուրաքանչյուր Fadecandy- ն կարող է քշել 8 շերտ ՝ յուրաքանչյուրը մինչև 64 -ը:

Որոշեք դասավորության մասին

Ոչ բոլոր եռանկյուններն են հավասար ստեղծված: Իմ գմբեթը 2V ոճ է, ինչը նշանակում է, որ այն ունի երկու տեսակի եռանկյուն ՝ հավասարակողմ և հավասարասյուն:

Ես գտա LED- ների չորս տարբեր պոտենցիալ դասավորություններ և Instagram- ով մտա մարդկանց հարցնելու, թե որն է նրանց ամենից շատ դուր գալիս: Ոճ 1 -ը և ոճը 3 -ը կարծես դուրս եկան վերև: 3 -րդ ոճը իմ ամենասիրելին էր, բայց 3 -րդ ոճի համակենտրոն եռանկյունիները իրականում պահանջում են ավելի շատ LED շերտ, քան գծավոր դասավորությունը, ուստի ես որոշեցի ոճը 1: Սա նշանակում է, որ կան 8 հավասարակողմ եռանկյուններ ՝ եռանկյունաձև LED դասավորությամբ, և 25 հավասարանկյուն եռանկյուն ՝ գծավոր LED- ով: դասավորությունը:

Քանի որ հավասարակողմ եռանկյուններն ավելի մեծ են և պարունակում են համակենտրոն հատակագիծ, դրանք յուրաքանչյուրից շատ ավելի LED են օգտագործում, քան հավասարասրուն եռանկյունիները: Հետևաբար, ես ստիպված էի հավասարասրահները բաժանել Ֆադեկանդիսների վրա:

Fadecandys- ից 8 -ը վերահսկում են 1 հավասարակողմ և 2 հավասարողանկյուն եռանկյուն: 3 -ը: Fadecandys- ից վերահսկում են 3 -ական եռանկյուն:

Քայլ 6: Ավելին LED դասավորության մասին

Ընդհանուր դասավորության որոշմամբ, ես պետք է ճշգրիտ մշակեի, թե քանի լուսադիոդ կտեղադրեի յուրաքանչյուր վահանակի վրա: Ես դա արեցի ՝ օգտագործելով աղյուսակի համադրություն ՝ մշակելու Fadecandy- ի հնարավորությունները առավելագույնս բարձրացնելու լավագույն միջոցը և Illustrator- ում լայնածավալ գծագրեր, այնպես որ ես կարող էի տեսնել, թե ինչ տեսք կունենա դասավորությունը:

Առավելագույնի հասցնել Fadecandy- ի հնարավորությունները. Գծեր և շերտեր

Ավելի վաղ նշեցի, որ յուրաքանչյուր Fadecandy- ն կարող է քշել մինչև 64 շերտ ՝ յուրաքանչյուրը 64 պիքսելով: Իմ եռանկյունիները պարունակում են պիքսելների տարբեր երկարությունների բազմաթիվ տողեր, որոշ տողեր ՝ ընդամենը շատ քիչ պիքսելներով:

Եթե ես վերաբերվեի այդ տողերից յուրաքանչյուրին որպես ժապավեն, ես կկորցնեի Fadecandy- ի ունակությունների մեծ մասը:

Եվ հակառակը, եթե ես ցանկանայի ամբողջությամբ առավելագույնի հասցնել Fadecandy- ի հնարավորությունները և յուրաքանչյուր շերտի վրա ունենալ 64 LED, ես պետք է ունենայի որոշ շերտեր, որոնք սկսվել էին գծի միջնամասում, և որոնք շփոթեցնելու են ավելի ուշ քարտեզագրվելը:

Ես պետք է պարզեի, թե ինչպես է լավագույնս միացնել տողերը շերտերի մեջ ՝ հնարավորինս առավելագույնի հասցնելու շերտի հնարավորությունը ՝ առանց գծերի պառակտման:

Վերջում…

Հավասարաչափ վահանակներն ունեն չորս ժապավեն ՝ բաղկացած.

• 30, 30 (ընդամենը 60 - կարմիր ՝ կցված նկարի վրա)
• 30, 22 (ընդամենը 52 - նարնջագույն ՝ կցված նկարի վրա)
• 22, 22, 14 (ընդամենը 58 - դեղին ՝ կցված նկարի վրա)
• 14, 14, 6, 6, 6 (ընդհանուր 46 - կանաչ ՝ կցված նկարի վրա)

Իզոսելես վահանակներն ունեն երկու ժապավեն ՝ բաղկացած.

• 23, 28 (ընդամենը 51 - կցված նկարի վրա կապույտ)
• 3, 7, 11, 15, 19 (55 ընդհանուր ՝ մանուշակագույն կցված նկարի վրա)

Քայլ 7: Տեղադրեք Fadecandys- ը և էլեկտրամատակարարումը

Այս պատկերը ցույց է տալիս գմբեթի մակերեսի հարթեցված տեսք:

LED վահանակներ

Յուրաքանչյուր եռանկյունի վահանակը պիտակավորված է 1-11 համարով, որը վերաբերում է այն վերահսկող Fadecandy- ին: Յուրաքանչյուր Fadecandy- ն ունի երեք եռանկյուն, այնպես որ եռանկյունին ունի նաև տառ ՝ A-C:

Այլ տարրեր

Կանաչ տուփերը ցույց են տալիս Fadecandys- ի գտնվելու վայրը: Յուրաքանչյուր Fadecandy- ն տեղադրված է մի փոքրիկ վահանակի վրա, որը նաև էներգիա է բաժանում: Ես դա մանրամասն ցույց կտամ մի քանի քայլից:

Մանուշակագույն տուփերը ցույց են տալիս USB հանգույցները: Fadecandys- ը միացված է Windows աշխատասեղանին ՝ այս հանգույցների միջոցով:

Կապույտ արկղերը ցույց են տալիս հոսանքի աղբյուրների գտնվելու վայրը, որոնք նստած են 3 չոր արկղերում, գմբեթի շուրջը հատակին:

Պարզապես մի փոքր ավելի բարդացնելու համար

Եթե համեմատեք FC10- ի և FC11- ի գտնվելու վայրը, կնկատեք, որ FC10- ն ամենաերկարն է իր հավասարասեղանի վահանակների ամենաերկար տողին, մինչդեռ FC11- ը ամենակարճ գծին:

Բացի այդ, եթե նայեք 10C- ին, կտեսնեք, որ Fadecandy- ն գտնվում է դրա աջ կողմում, մինչդեռ 10A- ը ՝ ձախ կողմում:

Ես ստիպված էի հաշվի առնել այս տատանումները `հաշվի առնելով, թե յուրաքանչյուր մալուխ որքան անհրաժեշտ էր սկզբում և դրանք քարտեզագրելիս:

Քայլ 8. Գծերը վերածելով շերտերի

Այս աղյուսակը պետք է պարզեր, թե որքան մալուխ է անհրաժեշտ անցնել LED շերտի յուրաքանչյուր հատվածի սկզբում:

Որքա՞ն մալուխ է անհրաժեշտ:

Որոշ տողեր պիտակավորված են «jst», ինչը նշանակում է, որ դրանք շերտի սկիզբն են և պարզապես անհրաժեշտ է JST միակցիչ:

Որոշ շերտեր ունեն «jst» և երկարություն, ինչը նշանակում է, որ ժապավենը սկսվում է Fadecandy- ից որոշ հեռավորության վրա (ինչպես տեսանք նախորդ քայլի դասավորության մեջ), և JST միակցիչ ավելացնելուց առաջ դրան հասնելու համար անհրաժեշտ է մալուխի այդ երկարությունը:

Որոշ ժապավեններ պարզապես ունեն երկարություն, ինչը նշանակում է, որ դրանք պետք է միացվեն իրենցից առաջ գտնվող հատվածի մալուխի այդ երկարությամբ:

Քայլ 9. LED շերտի պատրաստում

LED ժապավենը

Ես օգտագործում եմ ws2812b ոճի LED շերտ, որն ունի երեք մուտք, 5 Վ հզորություն, հող և տվյալներ: Օգտագործելով 3-փին իգական JST միակցիչ ՝ ինձ թույլ է տալիս առանձին կապվել այս կապերից յուրաքանչյուրին: JST միակցիչների արական գործընկերները կապահովեն էներգիան և տվյալները:

Oldոդման

Օգտագործելով նախորդ քայլի իմ աղյուսակը, ես կտրեցի LED- ի բոլոր ժապավենները պահանջվող երկարությունների մեջ, կպցրեցի մալուխի պահանջվող երկարություններին և JST միակցիչներին: Ես նաև կոնդենսատոր եմ դնում յուրաքանչյուր շերտի սկզբում, սա այն է, որ սկզբնական հոսանքի ցանկացած գագաթնակետ խուսափի շերտի առաջին պիքսելը փչացնելուց: (Ես նախկինում նման բան ունեցել եմ նախորդ նախագծերում, որտեղ ես չեմ ավելացրել կոնդենսատորը, ուստի հաստատ արժե դա անել):

Կնքումը

Ես ավելացրեցի որոշ RTV սիլիկոն `շերտի բաց հատվածին, ծածկեցի այն հստակ ջերմային փոքրանոցով և պայթեցրեցի այն ջերմային ատրճանակով` անջրանցիկությունը փակելու համար:

Քայլ 10: Պատրաստեք վահանակները

Նյութական

Որոշեցի վահանակներ պատրաստելու համար օգտագործել 4 մմ բարդի նրբատախտակ: Քաշը նվազեցնելու համար այն բարակ էի պահում: Ես մշակեցի նրբատախտակի ընդհանուր քաշը և կապ հաստատեցի սանհանգույցների հետ ՝ ստուգելու, թե արդյոք ես գտնվում եմ գմբեթավոր կառույցից իրեր կախելու քաշի սահմաններում: Քանի որ քաշը բավականին հավասարաչափ բաշխված է գմբեթի վրա, դա լավ է: Ես շատ կցանկանայի օգտագործել ակրիլ, բայց, ցավոք, այս նախագծի համար ինձ համար բյուջեից դուրս էր:

LED շերտի ամրացում

Ես չէի ուզում LED շերտը սոսնձել ուղղակիորեն վահանակներին, քանի որ կցանկանայի, որ կարողանայի փոխարինել անսարք ժապավենի հատվածները և ինչ -որ պահի հնարավոր լինի նորից օգտագործել այն, ուստի որոշեցի վահանակներում անցքեր անել: մալուխային կապեր: Կցված պատկերի կետերը ցույց են տալիս մալուխի կապի անցքերի դասավորությունը:

Վահանակների կտրում

Ընդհանուր առմամբ կա 33 եռանկյուն, և ես դրանք տեղավորվում են 2440 x 1220 մմ տրամաչափի նրբատախտակի 9 թերթերի մեջ ՝ կից նկարում տեսած դասավորության միջոցով:

Իդեալական աշխարհում ես 9 շերտերից յուրաքանչյուրը ուղղակիորեն կպցնեի լազերային դանակի մեջ և միաժամանակ կկտրեի եռանկյունիներն ու մալուխի փողկապի անցքերը: Lyավոք, մենք ապրում ենք մի աշխարհում, որտեղ 2440 x 1220 մմ լազերային կտրիչներ հազվադեպ են լինում, ուստի եռանկյունները պետք է կտրվեին ՝ օգտագործելով սղոց:

Ավելի տխուր, բայց մենք նույնպես չենք ապրում մի աշխարհում, որտեղ իմ եռանկյունի վահանակներից մեկը նույնիսկ դպրոցում տեղավորվում էր լազերային կտրիչի մեջ, ուստի ես ստիպված էի լազերային կտրել եռանկյունու յուրաքանչյուր ձևի կեսի կաղապարը և օգտագործել այն: ձեռքով փոսերը փորել:

Ես նաև ներկեցի եռանկյունների հետևը ՝ մեծ մասը սև, իսկ հետո վեց պատահական արծաթագույն:

Քայլ 11. Մալուխ LED շերտը կապեք վահանակների հետ

Սա շատ մալուխային կապ էր: Բարեբախտաբար, ես ունեի որոշ ընկերներ, որոնք պետք է օգնեին:

Մալուխի պիտակներ

Ես JST- ի յուրաքանչյուր միակցիչ պիտակավորեցի գունավոր ծածկագրված մալուխի պիտակով, որպեսզի ավելի դյուրին լինի, երբ խոսքը վերաբերում է իր Fadecandy- ին: Նրանք ծիածանով են պատվիրված, այնպես որ յուրաքանչյուր Fadecandy- ի համար կա.

• Շերտ 1- Կարմիր
• Գոտի 2 - նարնջագույն
• Գոտի 3 - դեղին
• Շերտ 4 - Կանաչ
• Գոտի 5 - կապույտ
• Շերտ 6 - Մանուշակագույն
• Շերտ 7 - Մոխրագույն
• Շերտ 8 - Սպիտակ

Ոչ ճշգրիտ ծիածան, բայց ահա թե ինչ գույներով են պիտակներ մտել և աշխատում:

(Որոշ Fadecandys- երից, որոնք միայն 3 հավասարաչափ վահանակ են քշում, այլ ոչ թե 1 հավասարակողմ և 2 հավասարաչափ, օգտագործում են միայն 6 շերտ):

Քայլ 12. Կախեք վահանակները գմբեթին

Իմ եռանկյուն վահանակները փոքր -ինչ ավելի փոքր են, քան ամրակների միջև եղած բացը, ես ուզում էի, որ դրանք ազատորեն կախված լինեին տարածության մեջ, այլ ոչ թե դրանք ամուր ամրացնելով հենարաններին:

Կախովի մեթոդ

Գմբեթի յուրաքանչյուր հանգույց ունի աչքի պտուտակ. Դրանք ստանդարտ չեն, բայց Buildwithhubs- ը դրանք վաճառում է փաթեթում: Այս ակնոցները կատարյալ են իրերը կախելու համար (չնայած զգույշ եղեք, որ մեկ հանգույցից շատ քաշ չկանգնեք):

Ես որոշեցի օգտագործել paracord և փոքրիկ կարաբինային տեսահոլովակներ: Վահանակի յուրաքանչյուր անկյունում լարն անցնում է երկու անցքով: Կարաբինն ամրացնում է լարը աչքի պտուտակին: Լարը ձգելու և վահանակի ճիշտ տեղադրման մեջ համոզվելու համար, ես յուրաքանչյուրին ավելացրեցի նաև պլաստմասե անջատիչ: Սա նշանակում է, որ դրանք կարելի է հեշտությամբ սեղմել չամրացված վիճակում, այնուհետև այնուհետև ամրացնել դրանք ՝ դրանք տեղադրելով տարածության կենտրոնում:

Ես շատ գոհ եմ, թե ինչպես ստացվեց կարաբինների մեթոդը: Շատ գոհացուցիչ է վահանակները ամրացնել գմբեթին, կտտացրեք կտտացրեք կտտացրեք: Արագ և հեշտ է դրանք նույնպես հեռացնելը:

Քայլ 13. Ստեղծեք էներգիայի և տվյալների բաշխման վահանակներ

Այսպիսով, մենք JST միակցիչների բեռներ ենք միացրել LED շերտի բեռներին, բայց ինչի՞ մեջ են դրանք միանում:

Յուրաքանչյուր ժապավեն պետք է միանա հոսանքին, գետնին և Fadecandy- ի տվյալներին: Կան 11 միացման վահանակներ, որոնք պահում են 11 Fadecandys- ը և էներգիա են բաժանում 11 էներգիայի աղբյուրներից: Ես լազերային կտրեցի այս վահանակները 4 մմ բարդու մնացորդից: Կողքում կան բացվածքներ Velcro- ի համար, որոնք վահանակները կոկիկ կերպով ամրացնում են գմբեթի ամրակներին:

Ուժ

Յուրաքանչյուր LED օգտագործում է 0.06A ՝ ամբողջ պայծառությամբ: Սա նշանակում է, որ 4378 պիքսել լիարժեք աշխատելու համար անհրաժեշտ ընդհանուր հզորությունը ~ 1.3 կՎտ է:

Այնուամենայնիվ, ես ըստ էության ունեմ 11 ամբողջովին առանձին էլեկտրական սխեմաներ: (Դրանք միացված են միայն -ve միջոցով Fadecandy- ի միջոցով: Մի միացրեք առանձին հոսանքի աղբյուրների +ve- ը, քանի որ դա վտանգավոր է): շատ ավելի ապահով մակարդակ:

Իմ սնուցման աղբյուրներն ունակ են ապահովել յուրաքանչյուրը 150 Վտ (30 Ա 5 Վ լարման դեպքում):

Միացման վահանակի վրա էներգիան և հոսանքը գալիս են ներքևի սնուցման աղբյուրից, այնուհետև միացված են wago միակցիչներին, որոնք այն բաշխում են 8 արական JST միակցիչների միջև:

Տվյալներ

Fadecandy- ն ամրացված է վահանակի ձախ կողմում, իսկ USB մալուխը ներքևից գալիս է նույնը, ինչ հոսանքի մալուխները:

JST միակցիչի տվյալների մալուխը զոդվում է միայնակ վերնագրված կանացի կապումներից, որոնք միանում են Fadecandy- ի կապում: Fadecandy- ի ստորգետնյա կապումներից մեկը միացված է գետնին: (Ստորգետնյա կապումներն իրար միացված են, ուստի անհրաժեշտ չէ դրանք բոլորը միացնել)

Քայլ 14: Գործվածքների ծածկույթ

Գործվածքների ծածկը միասին կարելը այս նախագծի ամենադժվար և ժամանակատար մասերից մեկն էր: Բարեբախտաբար, ես ընկեր ունեի օգնելու:

Դասավորություն

Գմբեթի հարթեցված գծապատկերում կարող եք տեսնել, որ ծածկը բաղկացած է 5 հնգանկյուններից, որոնք կազմված են յուրաքանչյուրից 5 հավասարասրուն եռանկյունից, գումարած 8 հավասարակողմ եռանկյունուց: Մենք կազմը պատրաստեցինք այս հերթականությամբ `սկզբում կարեցինք 5 հնգանկյունները, այնուհետև դրանք միացրեցինք հավասարակողմ եռանկյունների հետ միասին:

(Այդ գծապատկերի սև հատվածները բաց են և բացված):

Չափում

Մենք փորձեցինք սովորական մարդկանց պես մաթեմատիկայի միջոցով պարզել եռանկյունների չափումները, բայց ինչ -ինչ պատճառներով այն անընդհատ դուրս էր գալիս և այնքան էլ չէր համապատասխանում գմբեթին, ուստի ի վերջո մենք մի կտոր պարանաշար օգտագործեցինք հանգույցների աչքի պտուտակներով: չափել չափը, այնուհետև որպես պաստառ օգտագործել այս բազմալար եռանկյունին: Չգիտեմ, թե ինչու են շարունակաբար սխալ օգտագործվում տողերի+հանգույցների բացերի չափումները, 3D եռանկյունիները շփոթեցնում են:

Հնգանկյուններ

Երբ մենք պատրաստում էինք եռանկյուն եռանկյունները և կարում դրանք հինգանկյունների, մենք հաճախ այն կախում էինք գմբեթին ՝ ստուգելու համար, որ ամեն ինչ շարված է: Այն ամրացված է գմբեթին ՝ օգտագործելով առաձգական փոքրիկ կտորներ, որոնք կարված են եռանկյունների հանդիպման կետերին:

Միանալով դրան

Հինգ հնգանկյունի պատրաստումից հետո մենք սկսեցինք կտրել հավասարակողմ եռանկյունիները `օգտագործելով նույն մեթոդը` պոլիկորդը աչքի պտուտակների միջոցով: Մի անգամ, երբ այս եղանակով կարեցինք երկու հնգանկյուններ, հասկացանք, որ այն ամենևին էլ լավ շարված չէ: Այսպիսով, փոխարենը, մենք որոշեցինք կախել գմբեթի բոլոր հնգանկյունները և դրանց վրա ամրացնել հավասարակողմ եռանկյունիները: Հետո, երբ ամեն ինչ ամրացվեց, մենք այն հանեցինք, և իմ ընկերը կարեց այն միասին ՝ կազմելով մեկ ամուր կտոր:

Այսպես ամրացնելը մեծ աշխատանք էր, մեծ մասը ՝ ձեռքերս ուղղակի գլխավերևում հաճախ, երբ փորձում էի գմբեթի դրսից հյուսել հյուսվածքը ՝ ներսից կանգնած: Զվարճալի!

Պիտակավորում

Theանապարհին մենք կտորները պիտակավորեցինք ջրում լուծվող գործվածքների գրիչով … դրանք հիանալի են, քանի որ կարող եք ուղղակիորեն գրել գործվածքների վրա, այնուհետև այն շաղ տալ ջրով, և թանաքը կվերանա (երբեմն տևում է մի քանի քայլ, բայց այն աշխատում է)

Քայլ 15: Կախեք գործվածքները

Գործվածքը գմբեթին կախված է առաձգական երկարություններով, որոնք կարված են յուրաքանչյուր կետի վրա, դրանք կապվում են գմբեթի հանգույցների աչքի պտուտակներով:

Էլաստիկները կապելն ու լուծելը այնքան արագ չէ, որքան վահանակների վրա սեղմելը, ուստի ես կցանկանայի ինչ -որ պահի այս մեթոդը փոխարինել կարաբիններով կամ այլ ամրակներով:

Քայլ 16. Կինեկտի ամրացում

Տիեզերքի նկատմամբ վստահության համարձակ ցուցադրման դեպքում ես ոչ մի պահի չեմ չափել վահանակների միջև եղած բացը `համոզվելու համար, որ Kinect- ն իրականում տեղավորվելու է: (Խնդրում եմ մի ասեք իմ դաստիարակներին)

Դուք կարող եք պատկերացնել իմ ուրախությունը, երբ այն տեղավորվեց այսպես:

Այս նկարը ցույց է տալիս Kinect v2- ը, բայց ես ավարտեցի Kinect v1- ի օգտագործումը այն պատճառներով, որոնց ավելի ուշ կանդրադառնամ:

Այն պարզապես ամրացված է ամրակին ՝ օգտագործելով երկկողմանի վելկրո ժապավեն:

Քայլ 17: Հարկ

Հատակը պատրաստված է փոխկապակցված EVA փրփուր գորգերից, որոնք ես ստացել եմ B&Q- ից: Ես դրանք օգտագործել եմ երկու նախագծի համար և հիանալի է փակ տարածքների համար: Շատ հարմարավետ է նստել:

Բացօթյա քամոտ փառատոներին, ինչպիսին է Burning Man- ը, այն պետք է ամբողջովին ամրացվի, քանի որ քամին անմիջապես կընկնի դրա տակ և կբարձրացնի ամբողջը:

Քայլ 18: Դա կառուցված է … Կոդի վրա:

Շնորհակալ եմ, որ մինչ այժմ ինձ հետ եք: Դա ամբողջ ֆիզիկական կառուցվածքն է: Հիմա եկեք քննարկենք ծրագրակազմը:

Քայլ 19: Fadecandy Server

Ներբեռնեք ծրագրակազմը

Fadecandy ծրագրաշարը հասանելի է այստեղ:

Ներբեռնեք ամբողջ github- ը և բացեք այն:

Գործարկեք սերվերը

Գնացեք դեպի «աղբարկղ» պանակը, որը պարզապես ներբեռնել եք:

Կտտացրեք fcserver.exe- ին:

Սա կբեռնի cmd պատուհան, որը ցույց է տալիս բոլոր միացված Fadecandy սարքերը: Այս դեպքում կան 11 -ը:

Փորձարկեք LED- ները

Գնացեք https://127.0.0.1:7890/ ՝ Fadecandy սերվերի միջերեսը տեսնելու համար: Սա կրկին ցույց է տալիս միացված բոլոր սարքերը և թույլ է տալիս մի փոքր վերահսկողություն:

Սեղմելով թեստի նախշի բացվող անկումը ՝ թույլ է տալիս սահմանել այդ Fadecandy- ի բոլոր պիքսելները լրիվ կամ կես պայծառության վրա: Հնարավոր է նաև ստիպել փոքրիկ կանաչ լուսադիոդին թարթել ՝ սեղմելով «նույնացնել»:

Քայլ 20. Կարգավորեք Fadecandy սերվերը

Հենց հիմա Fadecandys- ը բոլորը բեռնված են պատահական կարգով: Ավելի վաղ ես նշեցի իմ եռանկյունիները 1-11, բայց համակարգչի համար ոչ մի կերպ չի կարող իմանալ, թե որն է այս պահին: Դա անելու համար մենք պետք է ստեղծենք կազմաձևման ֆայլ:

Որ Fadecandy- ն որն է

Նախքան համակարգչին ասելը, թե ինչ կարգի են Fadecandys- ը, մենք պետք է պարզենք, թե որն է ինքներս: Ես դա արեցի ՝ օգտագործելով դիտարկիչի UI- ն, որպեսզի յուրաքանչյուր հատված լուսավորվի, այնուհետև նշեմ, թե որն է այն և որն է դրա սերիական համարը:

Կազմաձևման ֆայլը

Կազմաձևման ֆայլում մենք թվարկում ենք բոլոր սերիական համարները, ինդեքսի պիքսելները, որոնցից նրանք սկսում են, և քանի պիքսել են նրանք տեսականորեն վերահսկում: Ես ասում եմ տեսականորեն, քանի որ պիքսելները քարտեզագրելու եմ այնպես, կարծես Fadecandy- ում կա 512, չնայած իրականում դրանք ավելի քիչ են: Սա պարզապես հեշտացնում է, քանի որ մենք գիտենք, որ ցանկացած Fadecandy- ի առաջին պիքսելը միշտ [Fadecandy number * 512] է:

The Fadecandy- ին չի հետաքրքրում, որ իրականում յուրաքանչյուրն ունի ավելի քիչ պիքսել, քան առավելագույնը, և մենք դրա մասին կհոգանք նաև Processing code- ում:

Բեռնում է կազմաձևման ֆայլը

Այժմ, Fadecandy սերվերը գործարկելու համար, պարզապես fcserver.exe սեղմելու փոխարեն, մենք պետք է փոխանցենք այս կազմաձևման ֆայլը դրան:

Մենք դա անում ենք ՝ բացելով cmd հուշումը աղբարկղի թղթապանակի ներսում և մուտքագրելով

fcserver config.json

Սա այժմ կբեռնի բոլոր Fadecandys- ը ճիշտ հասցեներում:

Քայլ 21. Պիքսելների քարտեզագրում

Dymaxion քարտեզագրում

Բակմինստեր Ֆուլերը (ով ժողովրդականացրեց գեոդեզիական գմբեթները), ստեղծեց նաև դիմաքսիոն քարտեզը, որը երկրի պատկերացումն է, կարծես այն լիներ իկոզաեդրի մակերեսին: Այն կարող է ծալվել ՝ եռաչափ լինելու համար կամ հարթեցվել ՝ դառնալով 2D:

Շատ նույն կերպ, ես հարթեցնում եմ իմ գմբեթի մակերեսը իր եռաչափ ձևից մինչև երկկողմանի պատկեր, ինչպես ցույց է տրված կից նկարում: Այս 2D ներկայացումը քարտեզագրվելու է Մշակման կտավի մեջ, որտեղ այն ամենը, ինչ ես նկարում եմ կտավի վրա, անմիջապես ցուցադրվում է LED- ների միջով:

Վերամշակում

Մշակումը տեսողական ծրագրավորման լեզու է: Ինչպես մկնիկի միջոցով Photoshop- ում ուղղանկյուն նկարեք, այնպես էլ Processing- ում կարող եք ուղղանկյուն նկարել ՝ գրելով այսպիսի ծածկագիր.

ուղիղ (100, 80, 10, 50);

Դա ձեզ կտրամադրի ուղղանկյուն ՝ սկսած 100 px, 80 px ներքև, 10 px լայնությամբ և 50 px բարձրությամբ:

Եթե դուք ծանոթ չեք Processing- ին, ես մեծապես խորհուրդ եմ տալիս Դանիել Շիֆմանի ձեռնարկները Youtube- ում, որոնք նույնքան զվարճալի են, որքան տեղեկատվական:

LED- ների գծեր գծելը

Fadecandy- ի հետ մշակումը աշխատում է տուփից դուրս: Գոյություն ունի LED- ները տողերում տեղադրելու գործառույթ ՝ ասելով այն.

• այդ տողում LED- ների մեկնարկային ինդեքսը / հասցեն
• տողում պիքսելների իրական թիվը
• գծի կենտրոնի x, y գտնվելու վայրը
• նրանց միջև եղած տարածությունը
• գծի անկյունը

Եռանկյունների նկարում

Ես գրել եմ ֆունկցիա իմ եռանկյուններից յուրաքանչյուրի համար (հավասարակողմ և հավասարասյուն): Ես ասում եմ.

• այս ամբողջ եռանկյունում LED- ների մեկնարկային ինդեքսը / հասցեն
• եռանկյունու կենտրոնը
• անկյունը, որի վրա գտնվում է ամբողջ եռանկյունին

Այս տեղեկատվությունից այն դուրս է գրում LED- ների տողերը ՝ եռանկյունաչափության միջոցով դրանք ճիշտ տեղադրելու Մշակման կտավի վրա:

(Դուք կարող եք շատ հետքայլեր հիշել, ես նշեցի, որ Fadecandys- ի գտնվելու վայրի պատճառով որոշ եռանկյուն եռանկյուններ սկսվում են ամենաերկար շերտից և ոմանք ամենակարճից, իսկ ոմանք ձախից են մտնում, իսկ ոմանք աջից: Սա նշանակում է, որ ես իրականում ունեն չորս գործառույթ ՝ ուղղանկյուն եռանկյունների համար)

Հասցեների մասին

Երբ ասում եմ ինդեքս / հասցե, ես նկատի ունեմ, թե ինչպես է Fadecandy- ն դիմում LED- ներին:

օրինակ

• Առաջին Fadecandy- ում առաջին շերտը սկսվում է 0 -ից
• Առաջին Fadecandy- ում երկրորդ շերտը սկսվում է 64 -ից (անկախ նրանից, թե իրականում քանի պիքսել կա առաջին շերտի վրա)

Առաջին Fadecandy- ում երրորդ շերտը սկսվում է 128 -ից (անկախ նրանից, թե իրականում քանի պիքսել կա առաջին երկու շերտերի վրա)

• Երկրորդ Fadecandy- ում առաջին շերտը սկսվում է 512 -ից (անկախ նրանից, թե իրականում քանի պիքսել կա առաջին Fadecandy- ում
• Երկրորդ Fadecandy- ում երկրորդ շերտը սկսվում է 576 -ից (… դուք հասկանում եք գաղափարը)

Կոդ

Իմ գմբեթի ծածկագրի «դատարկ» տարբերակը հասանելի է github- ում այստեղ:

Այս ծածկագիրը պարունակում է վերը նկարագրված քարտեզագրում, բայց ոչ մի գրաֆիկա, բացի մկնիկի գտնվելու վայրի գծված շրջանակից:

n.b Պիքսելները այս կոդի մեջ միայն կցուցադրվեն, եթե ունեք Fadecandy սերվեր:

Քայլ 22. Kinect ինտեգրում

Kinect 1, թե՞ 2:

Կինեկտի երկու տարբերակ կա: Kinect v1- ը աշխատել է Xbox 360 -ով, իսկ Kinect v2- ը ՝ Xbox One- ով (շփոթեցնող):

Ես օգտագործում եմ Kinect v1: Դրա պատճառն այն է, որ շատ դժվար է երկարացնել USB մալուխի երկարությունը Kinect v2- ում `ուղարկվող տվյալների քանակի պատճառով: Այն պահանջում է թանկարժեք և դժվար գտնելու երկարացման մալուխ: Քանի որ իմ Kinect- ը տեղադրված է գմբեթի վերևում, ես չեմ կարող միացնել Kinect v2- ը անմիջապես հատակին գտնվող աշխատասեղանին: Aավեշտալի խնդիր ունենալը, բայց, ահա, մենք այստեղ ենք:

Իմ լուսանկարներից և տեսանյութերից մի քանիսը ցույց են տալիս Kinect v2- ը, քանի որ ես սկզբում ունեի մի սարք, որտեղ Kinect v2- ը միացված էր նոութբուքի մալուխին, որը կիսով չափ կապում էր գմբեթին, որը տեղեկատվություն էր ուղարկում OSC- ով աշխատասեղանին, որը վերահսկում է LED- ները:. Սա լավ աշխատեց որոշ ծրագրերի համար, բայց երբ ուզում էի օգտագործել ամբողջ խորության հոսքը, ես չկարողացա այն ուղարկել ամբողջ OSC- ով, այնպես որ անցա Kinect v1- ին:

Տեղադրում

Ես չեմ խոսի SDK- ի տեղադրման և Kinect- ի ճիշտ մալուխների ձեռքբերման միջոցով, քանի որ կան բազմաթիվ ուղեցույցներ, թե ինչպես դա անել: Ես ունեմ SDK v1.8 տեղադրված, իսկ Processing- ի ներսում ես օգտագործում եմ OpenKinect գրադարանը:

Քայլ 23. Kinect Depth Tracking

Կոդ

Իմ կոդը հասանելի է github- ում այստեղ: Դա բավականին լավ մեկնաբանված է, այնպես որ թերթեք:

Սա ակնարկ է, թե ինչ է անում ծածկագիրը

Kinect խորության տեսախցիկի լրահոսը քարտեզագրվում է ըստ գույնի (օրինակ ՝ հեռու = կարմիր, փակ = կանաչ) և ցուցադրվում անմիջապես LED- ների վրա: Բայց դրանից ավելին կա:

Նախ, յուրաքանչյուր պիքսելի գույնը խորը սնուցման մեջ հետ ու առաջ է ընկնում իր իսկական երանգի շուրջ ՝ շողացող ազդեցություն հաղորդելու համար:

Երկրորդ, ուրվագիծը սկսելիս մկնիկը սեղմելը կտևի ֆոնային ընթերցում, այնուհետև կցուցադրվեն միայն այն պիքսելները, որոնք ավելի մոտ են այդ ֆոնային ընթերցումից: Սա կանգնեցնում է հատակը/ցանկացած բարձ/գմբեթի կառուցվածքը:

Գոյություն ունի նաև յուրաքանչյուր x շրջանակ կարդալիս ֆոնը վերականգնելու գործառույթ, այնպես որ, եթե գմբեթի ներսում մարդիկ անշարժ պառկած են, նրանք չեն երևա: Սա նշանակում է, որ իրական շարժումն աչքի է ընկնում խորքային անհեթեթության ամբողջ գլոբալ զանգվածը ցույց տալու փոխարեն: (Ես շուտով սա կփոխարինեմ լիրպային տարբերակով, այնպես որ ֆոնը չի կատարում նման «կոշտ» վերականգնում, այլ, ավելի շուտ, զարգանում է ժամանակի ընթացքում)

Կա նաև ֆոնային անիմացիա, որը ցույց է տալիս գունավոր բլուրների կլաստերներ, կլաստերների քանակը հակադարձորեն համադրվում է գմբեթում կատարվող գործողությունների քանակի հետ, ուստի, եթե ոչ ոք ներկա չէ կամ նրանք տեղում են, շատ անիմացիա կա: Հետո աստիճանաբար անհետանում է, քանի որ ներսում ավելի շատ շարժումներ են տեղի ունենում:

Քայլ 24. Գմբեթը կատարված է:

Հուսով եմ, որ ինչ -որ բան սովորեցիք և հետաքրքիր գտաք: Դիտեք ամբողջական տեսանյութը, որում տեղադրված են գմբեթի աշխատող կադրերը:

Ես այստեղ զվարճության համար ներառել եմ նաև մի քանի երկար լուսանկարներ, որոնք արել եմ «Երբ գմբեթում եմ»: Վայելեք:

Առաջին մրցանակը Make it Glow մրցույթում 2018 թ